普通物理學(xué)第六版上冊(cè)復(fù)習(xí)內(nèi)容1

1、1. 運(yùn)動(dòng)方程,運(yùn)動(dòng)學(xué)的重要任務(wù)之一就是找出各種具體運(yùn)動(dòng)的 運(yùn)動(dòng)方程。,2. 位移,設(shè)在時(shí)間t = t2 - t1 內(nèi)質(zhì)點(diǎn)由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，其位移為由A點(diǎn)指向B 點(diǎn)的矢量，稱位移矢量。 位移和質(zhì)點(diǎn)所經(jīng)歷的路程是有區(qū)別的，位移矢量表示質(zhì)點(diǎn)位置的變化，而路程是質(zhì)點(diǎn)在位置變化過程中所經(jīng)歷的移動(dòng)軌跡。,第一章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué),三、速度與平均速度,稱速率。,四、加速度與平均加速度,1-2 圓周運(yùn)動(dòng)和一般的曲線運(yùn)動(dòng),通常在圓周運(yùn)動(dòng)的研究中，采用自然坐標(biāo)。,1.2.1 切向加速度和法向加速度,沿軌跡上各點(diǎn)自然坐標(biāo)系是不斷地變化的。,圓周運(yùn)動(dòng)的加速度可以分解為相互正交的切向加速度at和法向加速度an;,1.2.2

2、 圓周運(yùn)動(dòng)的角量描述,1.2.3 拋體運(yùn)動(dòng)的矢量描述,從地面上某點(diǎn)向空中拋出一物體，物體在空中的運(yùn)動(dòng)軌跡叫拋體運(yùn)動(dòng)，拋體運(yùn)動(dòng)通常是一種平面曲線運(yùn)動(dòng)；,質(zhì)點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)過程中加速度始終為：,質(zhì)點(diǎn)在任一時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)速度為：,1 認(rèn)物體：選定一個(gè)物體作為研究對(duì)象，如果問題涉及幾個(gè)物體，可就一個(gè)一個(gè)對(duì)象進(jìn)行研究,應(yīng)用牛頓力學(xué)解題思路:,2 看運(yùn)動(dòng)：分析所認(rèn)定物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，包括它的軌跡、速度、和加速度；,3 查受力：找出需要研究的物體的受力情況；,4 列出方程：把分析物體的質(zhì)量，受力等用牛頓運(yùn)動(dòng)定律表達(dá)出來。,5 作討論：通過分析討論，鞏固和增強(qiáng)對(duì)物理概念的理解，提高分析能力。, 注意動(dòng)量定律的矢量性，沖量的

3、方向與動(dòng)量改變量的方向相同。 某方向受到?jīng)_量,某方向的動(dòng)量就改變。,外力對(duì)物體的沖量，等于物體動(dòng)量的改變量。,質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量定理:,三、質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量定理,質(zhì)點(diǎn)系：由兩個(gè)或兩個(gè)以上的質(zhì)點(diǎn)構(gòu)成的系統(tǒng)。,質(zhì)點(diǎn)所受的沖量:,質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量定理：作用于系統(tǒng)合外力的沖量等于系統(tǒng)動(dòng)量的改變量。,兩式相加得:,(2)內(nèi)力僅能改變系統(tǒng)內(nèi)某個(gè)質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量,但不能改變系統(tǒng)的總動(dòng)量。,質(zhì)點(diǎn)系含有n個(gè)質(zhì)點(diǎn)：,注意:,(1)作用于系統(tǒng)的合外力指系統(tǒng)內(nèi)每一個(gè)質(zhì)點(diǎn)所受外力的矢量和，只有外力才能使系統(tǒng)的動(dòng)量改變。,動(dòng)量守恒定律是比牛頓定律更普遍的最基本的定律,注意：,1. 系統(tǒng)動(dòng)量守恒，但每個(gè)質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量可能變化。,2. 在碰撞、打擊、

4、爆炸等相互作用時(shí)間極短的過程中，往往可忽略外力（外力與內(nèi)力相比小很多）。,3. 定律中的速度應(yīng)是對(duì)同一慣性系的速度，動(dòng)量和 應(yīng)是同一時(shí)刻的動(dòng)量之和。,5. 動(dòng)量守恒定律在微觀、高速范圍仍適用。,4. 動(dòng)量守恒定律只適用于慣性系。,例4 水平光滑鐵軌上有一小車,長(zhǎng)度為l,質(zhì)量為M,車的一端有一人質(zhì)量為m,人和車原來靜止,現(xiàn)該人從車的一端走到另一端,問人和車各移動(dòng)了多少距離?,解:設(shè)人速為v，車速為V，人相對(duì)車的速度為v,2-3 動(dòng) 能 定 理,一、功,3. 同時(shí)作用在質(zhì)點(diǎn)上合力作的功,-力的空間積累效應(yīng),2. 質(zhì)點(diǎn)由AB， 對(duì)質(zhì)點(diǎn)作的功,1. 任一小位移元 ， 對(duì)質(zhì)點(diǎn)作的功,1. 質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能定理

5、,質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能定理：合外力對(duì)質(zhì)點(diǎn)所做的功等于質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能的改變量。,三、動(dòng)能定理,質(zhì)點(diǎn)由AB，合外力 對(duì)質(zhì)點(diǎn)作的功,2. 質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能定理,質(zhì)點(diǎn)：m1 m2,初速度：,外力：,內(nèi)力：,末速度：,兩式相加得：,外力的功之和內(nèi)力的功之和 =系統(tǒng)末動(dòng)能系統(tǒng)初動(dòng)能,注意：內(nèi)力能改變系統(tǒng)的總動(dòng)能，不能改變系統(tǒng)的總動(dòng)量。,記作：W外W內(nèi)Ek - Ek0,質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)能定理: 所有外力對(duì)質(zhì)點(diǎn)系做的功和內(nèi)力對(duì)質(zhì)點(diǎn)系做的功之和等于質(zhì)點(diǎn)系總動(dòng)能的改變量。,某些力對(duì)質(zhì)點(diǎn)做功的大小只與質(zhì)點(diǎn)的始末位置有關(guān)，而與路徑無關(guān),這種力稱為保守力,否則該力稱為非保守力。,2-4 保守力與非保守力 勢(shì)能,一、保守力與非保守力,若沿閉合路徑A

6、CBD 運(yùn)動(dòng)一周:,物體沿任意閉合路徑運(yùn)動(dòng)一周，保守力作功為零,保守力作功:,1.重力的功,m在重力作用下由a 運(yùn)動(dòng)到b，取地面為坐標(biāo)原點(diǎn).,二、三種保守力的功,2.彈力的功,兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)在引力作用下作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，以M為原點(diǎn)作m 的位矢,M 指向m 的方向?yàn)樵撌笍降恼较?。m 受的引力方向與該矢徑方向相反,m由ab時(shí)引力所作的功為:,3.引力的功,萬有引力的功等于引力勢(shì)能增量的負(fù)值。,引力勢(shì)能常以無窮遠(yuǎn)為零勢(shì)能點(diǎn)。,彈性力的功等于彈性勢(shì)能增量的負(fù)值。,彈性勢(shì)能常以彈簧原長(zhǎng)為零勢(shì)能點(diǎn)。,三、勢(shì)能,重力的功等于重力勢(shì)能增量的負(fù)值。,重力勢(shì)能常以地面為零勢(shì)能。,2-5質(zhì)點(diǎn)系的功能原理 機(jī)械能守恒定律,1.

7、 機(jī)械能 = 動(dòng)能+勢(shì)能,一、功能原理,2. 功能原理,合力分類:,外力：,內(nèi)力：,系統(tǒng)外物體對(duì)系統(tǒng)內(nèi)物體的作用力。,系統(tǒng)內(nèi)物體間的相互作用力,非保守內(nèi)力,保守內(nèi)力,由動(dòng)能定理：,功能原理: 外力和非保守內(nèi)力作功之和,等于系統(tǒng)機(jī)械能的改變量。,注意: 動(dòng)能和勢(shì)能都可變化，但其和為恒量。,二、機(jī)械能守恒定律,條件：,結(jié)論:,機(jī)械能守恒的條件：外力不做功，系統(tǒng)的機(jī)械能與外界沒有交換；系統(tǒng)內(nèi)非保守力不做功，系統(tǒng)內(nèi)部不發(fā)生其它形式的能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)換；這兩個(gè)條件同時(shí)滿足時(shí)，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。,注意: 動(dòng)能和勢(shì)能都可變化，但其和為恒量。,機(jī)械能守恒定律：如果一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)只有保守力做功，其它內(nèi)力和一切外力都不

8、做功，則系統(tǒng)內(nèi)各物體的動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)換，但機(jī)械能的總值不變，這個(gè)結(jié)論稱為：機(jī)械能守恒定律。,一、牛頓碰撞定律,碰前：,牛頓恢復(fù)系數(shù):,碰后：,非彈性碰撞;,完全彈性碰撞;,完全非彈性碰撞;,e 完全決定于相碰兩物體的彈性，是二者的聯(lián)合性質(zhì)。,形變完全恢復(fù)，動(dòng)量和機(jī)械能守恒。,二、碰撞類型,1.完全彈性碰撞,形變不能完全恢復(fù),動(dòng)量守恒,機(jī)械能不守恒。,2. 非彈性碰撞,碰撞過程：壓縮階段； 恢復(fù)階段,粘在一起運(yùn)動(dòng),動(dòng)量守恒,機(jī)械能不守恒。,3.完全非彈性碰撞,2-7 質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量和角動(dòng)量守恒,一：角動(dòng)量 對(duì)于某一固定坐標(biāo)系，研究機(jī)械運(yùn)動(dòng)時(shí)遵從動(dòng)量守恒定律。,如果質(zhì)點(diǎn)相對(duì)于某點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量和相對(duì)的給定點(diǎn)的位矢不是始終垂直時(shí)：,角動(dòng)量是矢量，它可以用位矢r與動(dòng)量P的矢積來表示：,上式表明，角動(dòng)量的量值為：L=prsin，方向垂直于位矢r和p構(gòu)成的平面，指向由r經(jīng)過小于180度的角轉(zhuǎn)到