大学物理--力学部分归纳总结.pptx

1知知知知 识识识识 点点点点 回回回回 顾顾顾顾第一章第一章 质点运动学质点运动学 怎样动？怎样动？怎样动？怎样动？6、伽利略坐标变换、速度变换、加速度变换？（定理）、伽利略坐标变换、速度变换、加速度变换？（定理）1、质点？、质点？2、确定质点位置的方法？、确定质点位置的方法？3、运动学方程？、运动学方程？4、位移、速度、加速度？、位移、速度、加速度？5、角量与线量的关系？、角量与线量的关系？坐标法坐标法位矢法位矢法自然法自然法2运动学部分解题指导 2、已知加速度和初始条件，求速度、位移、路、已知加速度和初始条件，求速度、位移、路程和运动方程（或已知速度和初始条件，求位移、程和运动方程（或已知速度和初始条件，求位移、路程和运动方程），用积分法。路程和运动方程），用积分法。1、已知运动方程，求速度，加速度，用微分法。、已知运动方程，求速度，加速度，用微分法。两两大大类类型型注意运用注意运用“分离变量分离变量”和和“恒等变换恒等变换”3知知知知 识识识识 点点点点 回回回回 顾顾顾顾1、物体为什么动？、物体为什么动？2、牛顿三定律？、牛顿三定律？3、牛顿定律的瞬时性、矢量性？、牛顿定律的瞬时性、矢量性？第二章第二章 质点动力学质点动力学 为什么动？为什么动？为什么动？为什么动？4、牛顿定律适用范围？、牛顿定律适用范围？5、力的叠加原理？、力的叠加原理？惯性？惯性？力？力？4知知知知 识识识识 点点点点 回回回回 顾顾顾顾第三章第三章 功能原理及守恒定律功能原理及守恒定律作功是一个过程量作功是一个过程量 能量是一个状态量能量是一个状态量1、功和能、功和能 联系与区别联系与区别 功是能量交换或转换的一种度量功是能量交换或转换的一种度量2、变力作功、变力作功元功：元功：3、功率、功率54、保守力作功与势能概念：、保守力作功与势能概念：弹性势能弹性势能重力势能重力势能万有引力势能万有引力势能 6 6、两个定理：、两个定理：5、一个原理：、一个原理：功能原理功能原理 动量定理：动量定理：动能定理：动能定理：7、两个守恒定律、两个守恒定律 机械能守恒定律：机械能守恒定律：动量守恒定律：动量守恒定律：条件：条件：条件：条件：或或或或7动力学部分解题指导动力学部分习题一般分为动力学部分习题一般分为三三大类大类：第第一一类类是是牛牛顿顿第第二二定定律律的的应应用用，主主要要是是求求解解质质点点系系中中任任一一个质点所受的力和加速度个质点所受的力和加速度第第二二类类问问题题是是冲冲量量和和动动量量关关系系式式的的应应用用，主主要要用用来来求求解解质质点系中任一个质点的速度、位移、冲量、动量增量。点系中任一个质点的速度、位移、冲量、动量增量。第第三三类类是是功功能能关关系系式式的的应应用用，主主要要用用来来求求解解质质点点系系中中任任一一质质点点的的速速率率、外外力力对对质质点点系系所所作作的的功功、非非保保守守内内力力对对质质点点系的功、质点系势能表达式中的未知量等。系的功、质点系势能表达式中的未知量等。8第一类是牛顿第二定律的应用第一类是牛顿第二定律的应用其解题步骤为：其解题步骤为：(1)隔离物体，使每个隔离物体可以视为质点。隔离物体，使每个隔离物体可以视为质点。(2)受力分析。受力分析。(3)选择坐标系。选择坐标系。(4)列运动方程，求解。列运动方程，求解。第二类问题是冲量和动量关系式的应用第二类问题是冲量和动量关系式的应用解题步骤是：解题步骤是：(1)选择所研究的质点系。选择所研究的质点系。(2)确定所研究的过程以及过程的始末状态。确定所研究的过程以及过程的始末状态。(3)根根据据过过程程中中外外力力和和所所满满足足的的条条件件确确定定所所用用的的冲冲量量和和动动量量关系式。关系式。(4)列方程，求解。列方程，求解。9第三类是功能关系式的应用第三类是功能关系式的应用具体的解题步骤为：具体的解题步骤为：(1)选择所研究的质点系。选择所研究的质点系。(2)确定所研究的过程以及过程的始末状态。确定所研究的过程以及过程的始末状态。(3)根根据据过过程程中中外外力力的的功功和和非非保保守守内内力力的的功功代代数数和和所所服服从从的的条条件确定所用的功能关系式。件确定所用的功能关系式。(4)列方程，求解。列方程，求解。分分解解综综合合法法：对对于于较较为为复复杂杂问问题题，不不是是只只用用一一个个定定理理、定定律律就就能能解解决决，要要将将整整个个过过程程分分解解成成几几个个子子过过程程，对对每每一一子子过过程程应用上述方法。应用上述方法。10 如如图图所所示示，木木块块A的的质质量量为为1.0kg，木木块块B的的质质量量2.0kg，A、B之之间间的的摩摩擦擦系系数数是是0.20，B与与桌桌面面之之间间的的摩摩擦擦系系数数是是0.30，若若木木块块开开始始滑滑动动后后，它它们们加加速速度度大大小小均均为为0.15ms2。试试问问作作用用在在木木块块B上上的的拉拉力力F有有多多大大？设设滑滑轮轮和和绳绳子子的的质质量量均均不不计计，滑滑轮轮和和轴轴摩擦可不考虑。摩擦可不考虑。例题例题(1)典型习题分析11于是由式（于是由式（1）和（）和（2），有），有 解解：以地面为参考系。：以地面为参考系。隔离木块隔离木块A，在水平方向，在水平方向绳子张力绳子张力T 和木块和木块B施于的摩擦力施于的摩擦力根据根据牛顿第二定律牛顿第二定律列出木块列出木块A的运动方程的运动方程同样，同样，隔离木块隔离木块B，分析它在水平方向受力情况，分析它在水平方向受力情况,列出它的运动方程为列出它的运动方程为12从上两式消去从上两式消去T，得：，得：将式（将式（1）和（）和（4）代入（）代入（3），得：），得：13 一一个个质质量量为为M的的梯梯形形物物体体块块置置于于水水平平面面上上，另另一一质质量量为为m的的小小物物块块自自斜斜面面顶顶端端由由静静止止开开始始下下滑滑，接接触触面面间间的的摩摩擦擦系系数数均均忽忽略略不不计计，图图中中、h、均均为为已已知知，试试求求m与与分分离离时时相相对对水水平平面面的的速速度度及及此此时时m相相对对于于的速度。的速度。例题例题(2)解解：选选m与与构构成成的的系系统统，m沿沿斜斜面面下下滑滑过过程程中中，在在水水平平方方向向系系统统所所受受的的外外力力为为零零，故故水水平平方方向向系系统统动动量量守守恒恒；另另外外，在在m下下滑滑过过程程中中只只有有保保守守力力作作功功，系系统统机机械械能能守守恒恒。以以和和v分分别别表表示示和和m分分离离时时两两者对地的速度，以者对地的速度，以r表示此时表示此时m相对于相对于的速度。的速度。14选如图示坐标系，选如图示坐标系，由动量守恒由动量守恒:解解(1)，(2)式并根据速度变换定理式并根据速度变换定理 选水平面为重力势能零参考面，选水平面为重力势能零参考面，由机械能守恒由机械能守恒:可得：可得：15例题例题(3)将质量为将质量为10kg的小球挂在倾角的小球挂在倾角 30 的光滑斜面上的光滑斜面上(如图如图)(1)当当斜斜面面以以加加速速度度a=g/3，沿沿如如图图所所示示的的方方向向运运动动时时，求求绳绳中中的张力及小球对斜面的正压力的张力及小球对斜面的正压力(2)当斜面的加速度至少为多大时，当斜面的加速度至少为多大时，小球对斜面的正压力为零小球对斜面的正压力为零?解解（1）取如图所示坐标取如图所示坐标 由牛顿定律：由牛顿定律：由式（由式（1）（）（2）可解得：）可解得：（2）当当N=0时，时，16例题例题(4)在在半半径径为为R的的光光滑滑球球面面的的顶顶点点处处，一一质质点点开开始始滑滑落落，取取初初速速度度接接近近于于零零试试问问质质点点滑滑到到顶顶点点以以下下多多远远的的一一点点时时，质质点点离离开开球面球面?解解：在切向和法向列出：在切向和法向列出牛顿运动定律牛顿运动定律方程：方程：17式（式（2）即：）即：当当N=0时，由式（时，由式（1）得）得代入式（代入式（3）得：）得：由于：由于：18例题例题(5)一一链链条条，总总长长为为 l，放放在在光光滑滑的的桌桌面面上上，其其中中一一端端下下垂垂，长长度度为为a，如如图图所所示示，假假定定开开始始时时链链条条静静止止求求链链条条刚刚离开桌边时的速度刚刚离开桌边时的速度解解：当下垂部分长为：当下垂部分长为 x 时，由时，由牛牛II定律定律，两边积分：两边积分：得：得：（为单位长度的质量）为单位长度的质量）