【北京理工大学】大学物理1(上)知识点总结
最新【北京理工大学】大学物理1(上)知识点总结

一 质 点 运 动 学知识点: 1. 参考系为了确定物体的位置而选作参考的物体称为参考系。
要作定量描述,还应在参考系上建立坐标系。
2. 位置矢量与运动方程位置矢量(位矢):是从坐标原点引向质点所在的有向线段,用矢量r 表示。
位矢用于确定质点在空间的位置。
位矢与时间t 的函数关系:k ˆ)t (z j ˆ)t (y iˆ)t (x )t (r r ++==称为运动方程。
位移矢量:是质点在时间△t内的位置改变,即位移:)t (r )t t (r r -+=∆∆轨道方程:质点运动轨迹的曲线方程。
3. 速度与加速度平均速度定义为单位时间内的位移,即:tr v ∆∆ =速度,是质点位矢对时间的变化率:dtr d v =平均速率定义为单位时间内的路程:tsv ∆∆=速率,是质点路程对时间的变化率:ds dtυ=加速度,是质点速度对时间的变化率:dtv d a =4. 法向加速度与切向加速度加速度τˆa n ˆa dtvd a t n +==法向加速度ρ=2n v a ,方向沿半径指向曲率中心(圆心),反映速度方向的变化。
切向加速度dtdv a t =,方向沿轨道切线,反映速度大小的变化。
在圆周运动中,角量定义如下:角速度 dt d θ=ω 角加速度 dtd ω=β 而R v ω=,22n R R v a ω==,β==R dtdv a t 5. 相对运动对于两个相互作平动的参考系,有''kk pk pk r r r +=,'kk 'pk pk v v v +=,'kk 'pk pk a a a+=重点:1. 掌握位置矢量、位移、速度、加速度、角速度、角加速度等描述质点运动和运动变化的物理量,明确它们的相对性、瞬时性和矢量性。
2. 确切理解法向加速度和切向加速度的物理意义;掌握圆周运动的角量和线量的关系,并能灵活运用计算问题。
3. 理解伽利略坐标、速度变换,能分析与平动有关的相对运动问题。
【北京理工大学】大学物理1(上)知识点总结

一 质 点 运 动 学知识点: 1. 参考系为了确定物体的位置而选作参考的物体称为参考系。
要作定量描述,还应在参考系上建立坐标系。
2. 位置矢量与运动方程位置矢量(位矢):是从坐标原点引向质点所在的有向线段,用矢量r 表示。
位矢用于确定质点在空间的位置。
位矢与时间t 的函数关系:k ˆ)t (z j ˆ)t (y iˆ)t (x )t (r r ++==称为运动方程。
位移矢量:是质点在时间△t内的位置改变,即位移:)t (r )t t (r r -+=∆∆轨道方程:质点运动轨迹的曲线方程。
3. 速度与加速度平均速度定义为单位时间内的位移,即:tr v ∆∆ =速度,是质点位矢对时间的变化率:dtr d v =平均速率定义为单位时间内的路程:tsv ∆∆=速率,是质点路程对时间的变化率:ds dtυ=加速度,是质点速度对时间的变化率:dtv d a =4. 法向加速度与切向加速度加速度τˆa n ˆa dtvd a t n +==法向加速度ρ=2n v a ,方向沿半径指向曲率中心(圆心),反映速度方向的变化。
切向加速度dtdv a t =,方向沿轨道切线,反映速度大小的变化。
在圆周运动中,角量定义如下:角速度 dt d θ=ω 角加速度 dtd ω=β 而R v ω=,22n R R v a ω==,β==R dtdv a t 5. 相对运动对于两个相互作平动的参考系,有''kk pk pk r r r +=,'kk 'pk pk v v v +=,'kk 'pk pk a a a+=重点:1. 掌握位置矢量、位移、速度、加速度、角速度、角加速度等描述质点运动和运动变化的物理量,明确它们的相对性、瞬时性和矢量性。
2. 确切理解法向加速度和切向加速度的物理意义;掌握圆周运动的角量和线量的关系,并能灵活运用计算问题。
3. 理解伽利略坐标、速度变换,能分析与平动有关的相对运动问题。
大一上册大物知识点总结

大一上册大物知识点总结【大一上册大物知识点总结】一、力学部分1.向量与力1.1 向量的定义与性质1.2 力的分类与合成1.3 牛顿第一定律与惯性系1.4 牛顿第二定律与加速度1.5 牛顿第三定律与作用-反作用原理2.运动学2.1 一维匀加速直线运动2.2 二维平面矢量运动2.3 自由落体运动2.4 斜抛运动3.牛顿定律及应用3.1 动力学基本定律3.2 弹力与胡克定律3.3 阻力与牛顿第二定律结合3.4 静摩擦力与动摩擦力4.工作、能量与功4.1 功与功率4.2 动能定理与机械能守恒4.3 动能定理推广:非完整约束下的运动4.4 势能与势能曲线4.5 弹性势能与Hooke定律二、热学部分1.热力学基本概念1.1 温度与温标1.2 热平衡与热传导1.3 热容与比热1.4 热膨胀与线膨胀系数2.气体状态方程2.1 理想气体状态方程2.2 查理定律与波义尔定律2.3 绝热过程与等焓过程3.热力学第一定律3.1 内能与功3.2 内能与热量3.3 绝热指数与绝热过程4.理想气体的热力学过程4.1 等温过程4.2 绝热过程4.3 等容过程与等压过程4.4 绝热指数与Cp与Cv之间的关系三、电学部分1.静电场与电势1.1 电荷守恒定律与库仑定律1.2 电场的定义与叠加原理1.3 电势差与电势能1.4 电势能与电场强度的关系2.电场中的运动2.1 电场中的带电粒子受力特点2.2 匀强电场中的运动规律2.3 均匀磁场中的运动规律2.4 电势差与电场强度的关系3.电流与电阻3.1 电流与传导电流3.2 电阻与导体电阻3.3 欧姆定律与电阻率3.4 电功与电功率4.电路基本原理4.1 串联与并联电路4.2 电流分压与电压分流4.3 电路中的电功率与电能4.4 电表与电流表的使用四、光学部分1.光的反射与折射1.1 反射定律与光的反射1.2 折射定律与光的折射1.3 全反射与光导纤维2.光的波动性2.1 光的干涉与条纹形成条件2.2 双缝干涉与杨氏实验2.3 单缝、多缝与多普勒衍射3.光的几何光学3.1 球面折射定律与薄透镜成像规律3.2 球面镜成像与反射率3.3 光的色散与光的偏振五、近代物理部分1.光电效应1.1 光电效应的实验现象与规律1.2 光电子的动能与动量1.3 光电效应的应用2.玻尔模型与原子能级2.1 玻尔模型的提出与解释2.2 原子能级与光谱现象2.3 玻尔模型的限制与量子力学的诞生3.量子力学3.1 波粒二象性与薛定谔方程3.2 动量算符与能量算符3.3 不确定关系与量子力学解释的局限4.相对论4.1 狭义相对论与洛伦兹变换4.2 时间膨胀与尺度收缩4.3 质能关系与相对论动力学以上是大一上册大物知识点的简要总结,希望对你有所帮助。
大学物理知识点总结一

大学物理知识点总结一(1)质点位置的确定方法:【1】坐标法这种方法很常见,通过确定原点建立坐标系来确定质点运动轨迹。
【2】位矢法位矢法其实是利用矢量来确定质点位置。
例如空间直角坐标系oxyz,我们就可以利用\overrightarrow{i},\overrightarrow{j},\overrightarrow{ k} 分别代表沿x,y,z三个坐标轴正方向的单位矢量,则其用位矢可以表示为\overrightarrow{r}=x\overrightarrow{i}+y\overrightarro w{j}+z\overrightarrow{k}【3】自然法在质点运动轨迹已知的情况时,我们可以使用自然法。
手残党加鼠标绘图。
如上图所示,轨迹s已知,我们可以在上面选取一点o作为固定原点,沿轨迹的某个方向(例如向右)的曲线长度s取正值,反之取负值。
这样,这条曲线上质点的位置就可以被唯一确定了。
(2)质点的位移,速度和加速度我们利用位矢法来描述质点位置时,设时间为 t 时位矢为\overrightarrow{r}(t) ,则时间为 t+\delta t 位矢为\overrightarrow{r}(t+\delta t) ,所以位移 \deltar=\overrightarrow{r}(t+\delta t)-\overrightarrow{r}(t) 。
同时,我们需要注意,位移\delta\overrightarrow{r} 的大小|\delta\overrightarrow{r}| 与位矢大小增量一般是不相等的(大家自行画图体会)。
接着我们来看速度,我个人认为,瞬时速度是在物体运动过程中极短一段时间的平均速度,我们用极限表达就是v=\lim_{\delta t \rightarrow0}{\frac{\overrightarrow{r}(t+\delta t)-\overrightarrow{r}(t)}{\delta t}} ,这实际上就是导数的定义,即速度为位矢对时间的一阶导数。
大学物理知识点总结大一上

大学物理知识点总结大一上大一上学期的大学物理课程是物理学的基础阶段,主要涵盖了力学、热学和波动光学等方面的内容。
下面对于这个学期学习的主要物理知识点进行总结。
一、力学1. 牛顿运动定律牛顿第一定律:物体在力的作用下保持静止或匀速直线运动。
牛顿第二定律:物体的加速度与施加在物体上的力成正比,与物体的质量成反比。
牛顿第三定律:任何两个物体之间都存在相互作用力,且大小相等、方向相反。
2. 力学基本定律力的合成与分解:多个力合成一个力,一个力分解成多个力。
牛顿万有引力定律:两个物体之间的引力与它们的质量成正比,与它们之间距离的平方成反比。
3. 力的性质力的作用点、方向和大小。
力的图示和力的分析。
二、热学1. 温度和热量温度和热量的概念和单位。
热平衡、热容量和比热容量。
2. 热学基本定律热传递的三种方式:传导、传热和辐射。
热的一级定律(热力学第一定律):能量守恒定律,热量的增加等于物体内能和做功的总和。
热的二级定律(热力学第二定律):热量只能由高温物体传向低温物体。
3. 热现象与热量计算热胀冷缩现象及热膨胀系数。
水的三态变化和相变潜热。
三、波动光学1. 波的性质波的分类及基本性质。
波的传播和衍射。
2. 光的特性光的传播性质:直线传播、反射和折射。
光的干涉和衍射:双缝干涉、多缝干涉和杨氏实验。
3. 光的反射和折射光的反射定律和折射定律。
光的全反射和位置成像。
4. 光的色散和光的多样性白光的色散和光谱的组成。
光的光程差和干涉条纹。
这些是大一上学期物理课程中涉及到的主要知识点。
在学习过程中,不仅要掌握这些知识点的概念和原理,还要进行大量的练习以加深理解。
理论与实践相结合,才能真正掌握并应用这些物理知识。
通过努力学习,相信大家都能够在大学物理中取得好成绩!。
大学物理知识点归纳大一上

大学物理知识点归纳大一上在大学物理的学习过程中,大一上学期是建立基础知识的重要时期。
在这个阶段,学生将会接触到许多物理学的基本概念和原理。
本文将对大学物理大一上学期的重要知识点进行归纳总结。
1. 力学1.1 运动学- 物体的位移、速度、加速度的概念及其计算方法;- 直线运动和曲线运动的差异;- 平均速度与瞬时速度之间的关系。
1.2 牛顿定律- 牛顿第一定律,惯性与非惯性参照系的概念;- 牛顿第二定律,力与加速度之间的关系;- 牛顿第三定律,作用力与反作用力的概念。
1.3 动力学- 物体的质量与惯性的关系;- 物体的重力和弹力;- 圆周运动的向心力;- 势能、动能与机械能的概念。
2. 热学2.1 温度与热量- 温度的定义与测量方法;- 热平衡与热传递的概念;- 热力学系统的分类。
2.2 热力学过程- 等温过程、等容过程、等压过程和绝热过程的特点; - 理想气体状态方程。
2.3 熵与热力学定律- 熵的概念与计算方法;- 热力学第一定律和第二定律的表述与应用。
3. 光学3.1 几何光学- 光的传播路径的直线性与可逆性;- 光的反射与折射的规律;- 凸透镜和凹透镜的成像规律。
3.2 光的波动性- 光的干涉与衍射现象的解释;- 杨氏双缝干涉与扫描电子显微镜的工作原理。
4. 电学4.1 静电学- 静电场的产生与性质;- 库仑定律与电场强度的计算。
4.2 电流与电路- 电流的概念与测量方法;- 电阻与电导的关系;- Ohm定律与欧姆功率定律。
4.3 磁学- 磁场的产生与性质;- 洛伦兹力与电磁感应的概念;- 法拉第电磁感应定律与自感现象。
4.4 电磁波- 电磁波的传播特点与性质;- 电磁波的频率、振幅与波长之间的关系。
以上只是大学物理大一上学期的一部分知识点归纳,还有许多其他重要的知识点需要深入学习和理解。
通过对这些知识点的学习,可以为后续学习打下坚实的基础,并为理解更复杂的物理现象和理论奠定良好的基础。
希望大家能够认真对待这些知识点的学习,勤于思考与实践,加深对物理学的理解,提升问题解决能力。
大一物理重要知识点归纳

《大学物理上》重要知识点归纳第一部分 (2012.6)一、简谐运动的运动方程:振幅A :角频率ω:反映振动快慢,系统属性。
初相位ϕ: 取决于初始条件二、简谐运动物体的合外力: (k 为比例系数)简谐运动物体的位移: 简谐运动物体的速度: 简谐运动物体的加速度:三、旋转矢量法(旋转矢量端点在x 轴上投影作简谐振动)矢量转至一、二象限,速度为负 矢量转至三、四象限,速度为正四、振动动能:振动势能: 振动总能量守恒: 五、平面简谐波波函数的几种标准形式:][)( cos o u x t A y ϕω+= ][2 cos o x t A ϕλπω+=0ϕ:坐标原点处质点的初相位 x 前正负号反应波220)(ωv x A +=)(cos ϕω+=t A x Tπω2=mk=2ω)(cos ϕω+=t A x )(sin ϕωω+-=t A v )(cos 2ϕωω+-=t A a kx F -=)(sin 2121 222ϕω+==t kA mv E k 221kx E p =)(cos 2122 ϕω+=t A k p k E E E +=221A k =的传播方向六、波的能量不守恒!任意时刻媒质中某质元的动能 = 势能 !a,c,e,g 点: 能量最大! b,d,f 点: 能量最小!七、波的相干条件:1. 频率相同; 2. 振动方向相同;3.相位差恒定。
八、驻波:是两列波干涉的结果波腹点:振幅最大的点 波节点:振幅最小的点 相邻波腹(或波节)点的距离:2λ九、电场的高斯定理真空中:∑⎰=⋅)(01内S Sq S d E ε介质中:∑⎰=⋅)(0内S Sq S d Dq :自由电荷电位移:E D rεε0=电极化强度:E P r0)1(εε-=十、点电荷的电场:球对称性!方向沿球面径向。
点电荷q 的电场:204)(r q r E πε=点电荷dq 的电场:204)(r dq r dE πε=十一、无限大均匀带电平面(两侧为匀强电场)aa b 电势能:a pa V q E 0=力做功与势能增量的关系:pb pa p b a E E E W -=-=→∆ 十四、均匀带电球面的电场和电势:⎪⎩⎪⎨⎧><=)(4)(0)(20R r r Q R r r E πε ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>≤=)(4)(40R r rQ R r R Q V πεπε(球面及面内等势)十五、导体(或金属)静电平衡的特点:导体内无净余电荷,净余电荷只能分布在导体的外表面;导体是一等势体,其表面为等势面;导体表面的电场强度方向垂直于导体表面,大小与电荷面密度成正比,即εσ=表E 。
大一上学期物理知识点总结

大一上学期物理知识点总结物理是研究物质运动规律以及能量转化和传递规律的一门基础科学。
大一上学期的物理课程主要涉及了以下几个知识点,本文将对这些知识点进行总结和归纳。
一、牛顿运动定律1. 牛顿第一定律,也被称为惯性定律。
它表明如果物体所受合力为零,则物体将保持静止或匀速直线运动。
2. 牛顿第二定律,描述了物体受力与加速度之间的关系。
根据该定律,物体所受合力等于质量乘以加速度。
3. 牛顿第三定律,也被称为作用与反作用定律。
它指出,任何两个物体之间作用力与反作用力大小相等、方向相反且共线。
二、运动学1. 位移、速度和加速度是运动学的重要概念。
位移指的是物体在某一时间段内位置的改变量,速度是位移对时间的导数,而加速度是速度对时间的导数。
2. 直线运动和曲线运动是运动的两种基本类型。
直线运动中,物体的速度和加速度可能为常量或变化;而曲线运动则涉及到半径、角度等概念。
3. 匀速直线运动中,物体的位移与时间成正比,速度保持恒定。
4. 加速直线运动中,物体的速度随时间变化,位移与时间的关系由运动学方程给出。
三、力学1. 力是物体之间相互作用的结果,其大小和方向由矢量表示。
常见的力包括重力、弹力、摩擦力等。
2. 重力是地球或其他天体对物体的吸引力,其大小与物体的质量成正比。
3. 弹力是物体之间由于弹性而产生的力,它的大小与物体的形变程度成正比。
4. 摩擦力是物体表面接触时由于相对滑动而产生的力,其大小与物体之间的压力成正比。
5. 动力学是物体的运动与受力之间关系的研究。
牛顿第二定律可用于解决力学问题。
四、能量与功1. 能量是物体进行工作或产生变化的能力。
常见的能量形式包括机械能、热能、光能等。
2. 机械能包括动能和势能。
动能与物体的质量和速度平方成正比,势能与物体的重量和高度成正比。
3. 功是力对物体的作用结果,它等于力乘以物体移动的距离。
功可以增加或减少物体的能量。
4. 机械功与功率的关系由功率公式给出,功率等于功除以时间。
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一 质 点 运 动 学知识点: 1. 参考系为了确定物体的位置而选作参考的物体称为参考系。
要作定量描述,还应在参考系上建立坐标系。
2. 位置矢量与运动方程位置矢量(位矢):是从坐标原点引向质点所在的有向线段,用矢量r 表示。
位矢用于确定质点在空间的位置。
位矢与时间t 的函数关系:k ˆ)t (z j ˆ)t (y iˆ)t (x )t (r r ++==ϖϖ称为运动方程。
位移矢量:是质点在时间△t内的位置改变,即位移:)t (r )t t (r r ϖϖϖ-+=∆∆轨道方程:质点运动轨迹的曲线方程。
3. 速度与加速度平均速度定义为单位时间内的位移,即:t r v ∆∆ϖϖ=速度,是质点位矢对时间的变化率:dtr d v ϖϖ=平均速率定义为单位时间内的路程:tsv ∆∆=速率,是质点路程对时间的变化率:ds dtυ=加速度,是质点速度对时间的变化率:dtv d a ϖϖ=4. 法向加速度与切向加速度加速度τˆa n ˆa dtvd a t n +==ϖϖ法向加速度ρ=2n v a ,方向沿半径指向曲率中心(圆心),反映速度方向的变化。
切向加速度dtdv a t =,方向沿轨道切线,反映速度大小的变化。
在圆周运动中,角量定义如下:角速度 dt d θ=ω 角加速度 dtd ω=β 而R v ω=,22n R R v a ω==,β==R dtdv a t 5. 相对运动对于两个相互作平动的参考系,有''kk pk pk r r r ϖϖϖ+=,'kk 'pk pk v v v ϖϖϖ+=,'kk 'pk pk a a a ϖϖϖ+=重点:1. 掌握位置矢量、位移、速度、加速度、角速度、角加速度等描述质点运动和运动变化的物理量,明确它们的相对性、瞬时性和矢量性。
2. 确切理解法向加速度和切向加速度的物理意义;掌握圆周运动的角量和线量的关系,并能灵活运用计算问题。
3. 理解伽利略坐标、速度变换,能分析与平动有关的相对运动问题。
难点:1.法向和切向加速度 2.相对运动问题三、功和能 知识点:1. 功的定义质点在力F 的作用下有微小的位移d r (或写为ds ),则力作的功定义为力和位移的标积即θθcos cos Fds r d F r d F dA ==⋅=ρρρ对质点在力作用下的有限运动,力作的功为⎰⋅=bar d F A ρρ在直角坐标系中,此功可写为⎰⎰⎰++=baz b ay b ax dz F dy F dx F A应当注意:功的计算不仅与参考系的选择有关,一般还与物体的运动路径有关。
只有保守力(重力、弹性力、万有引力)的功才只与始末位置有关,而与路径形状无关。
2. 动能定理质点动能定理:合外力对质点作的功等于质点动能的增量。
2022121mv mv A -=质点系动能定理:系统外力的功与内力的功之和等于系统总动能的增量。
0K K E E A A -=+内外应当注意,动能定理中的功只能在惯性系中计算。
3. 势能重力势能: E P =±mgh+c ,零势面的选择视方便而定。
弹性势能:规定弹簧无形变时的势能为零,它总取正值。
万有引力势能:c 由零势点的选择而定。
4.功能原理:)()(00P K P K E E E E A A +-+=+非保内外即:外力的功与非保守内力的功之和等于系统机械能的增量。
5.机械能守恒定律外力的功与非保守内力的功之和等于零时,系统的机械能保持不变。
即常量时,当非保内外=+=+P K E E A A 0重点:1.熟练掌握功的定义及变力作功的计算方法。
2.理解保守力作功的特点及势能的概念,会计算重力势能、弹性势能和万有引力势能。
3.掌握动能定理及功能原理,并能用它们分析、解决质点在平面内运动时的力学问题。
4.掌握机械能守恒的条件及运用守恒定律分析、求解综和问题的思想和方法。
难点:1.计算变力的功。
2.理解一对内力的功。
,PMmE G c r=-+21,2P E kx =3.机械能守恒的条件及运用守恒定律分析、求解综和问题的思想和方法。
三 动量角动量守恒知识点: 1.动量定理合外力的冲量等于质点(或质点系)动量的增量。
其数学表达式为对质点对质点系在直角坐标系中有121212212121z z t tz y y t t y x x t t x P P dt F P P dt F P P dt F -=-=-=⎰⎰⎰1.动量守恒定律当一个质点系所受合外力为零时,这一质点系的总动量矢量就保持不变。
即在直角坐标系中的分量式为1.角动量定理质点的角动量:对某一固定点有L r p r mv=⨯=⨯r r r r r角动量定理:质点所受的合外力矩等于它的角动量对时间的变化率1221P P dt F tt ρρρ-=⎰∑⎰=-=iit t P P P P dt F ρρρρρ,1221常量时当==∑∑iiy i y v m F ρ,0常量时当==∑∑iiz i z v m F ρ,0常量时当==∑∑iix i x v m F ρ,0常矢量时当外===∑∑∑ii i ii v m P F ρρρ,0i i i dL M M r F dt ⎛⎫==⨯ ⎪⎝⎭∑rr r r r ,1.角动量守恒定律若对某一固定点而言,质点受的合外力矩为零,则质点的角动量保持不变。
即重点:1. 掌握动量定理。
学会计算变力的冲量,并能灵活应用该定理分析、解决质点在平面内运动时的力学问题。
2. 掌握动量守恒定律。
掌握系统动量守恒的条件以及运用该定律分析问题的思想和方法,能分析系统在平面内运动的力学问题。
3. 掌握质点的角动量的物理意义,能用角动量定理计算问题。
4. 掌握角动量守恒定律的条件以及运用该定律求解问题的基本方法。
难点:1. 计算变力的冲量。
2. 用动量定理系统动量守恒分析、解决质点在平面内运动时的力学问题。
3. 正确运用角动量定理及角动量守恒定律求解问题。
四 刚 体 力 学 基 础知识点:1.描述刚体定轴转动的物理量及运动学公式。
2.刚体定轴转动定律:1)、刚体定轴转动的角加速度与它所受的合外力矩成正比,与刚体的转动惯量成反比 .M I β=r r2).角量与线量的关系:常矢量时当===∑0,0L L M ρρρtαωω+=020021tt αωθθ++=)(20202θθαωω-+=2,,,ωβωθτr a r a r v r s n =⋅=⋅=∆⋅=∆ρρρρρ3.刚体的转动惯量:∑∆=2ii rm I (离散质点)⎰=dm r I 2(连续分布质点)平行轴定理2mlI I c+=4.刚体顶轴转动的功和能:1) 力矩的功:⎰=21d θθθM W2)转动动能:2k 21ωJ E =3) 刚体定轴转动的动能定理:21222121d 21ωωθθθJ J M W -==⎰ 刚体的机械能守恒定律:若只有保守力做功时,则:恒量=+k P E E5.定轴转动刚体的角动量定理定轴转动刚体的角动量L I ω=r r刚体角动量定理 ()d I dLM dt dtω==r rr 112221d ωωJ J t M t t -=⎰1)角动量守恒定律刚体所受的外力对某固定轴的合外力矩为零时,则刚体对此轴的总角动量保持不变。
即2)定轴转动刚体的机械能守恒只有保守力的力矩作功时,刚体的转动动能与转动势能之和为常量。
常量=+cmgh I 221ω式中h c 是刚体的质心到零势面的距离。
6 定轴转动的动力学问题 解题基本步骤0,iiM I ω==∑∑rr外当时常量首先分析各物体所受力和力矩情况,然后根据已知条件和所求物理量判断应选用的规律,最后列方程求解.1). 求刚体转动某瞬间的角加速度,一般应用转动定律求解。
如质点和刚体组成的系统,对质点列牛顿运动方程,对刚体列转动定律方程,再列角量和线量的关联方程,联立求解.2). 刚体与质点的碰撞、打击问题,在有心力场作用下绕力心转动的质点问题,考虑用角动量守恒定律3). 在刚体所受的合外力矩不等于零时,比如木杆摆动,受重力矩作用,一般应用刚体的转动动能定理或机械能守恒定律求解。
另外:实际问题中常常有多个复杂过程,要分成几个阶段进行分析,分别列出方程,进行求解.重点:1.掌握描述刚体定轴转动的角位移、角速度和角加速度等概念及联系它们的运动学公式。
2.掌握刚体定轴转动定理,并能用它求解定轴转动刚体和质点联动问题。
3. 会计算力矩的功、定轴转动刚体的动能和重力势能,能在有刚体做定轴转动的问题中正确的应用机械能守恒定律。
4. 会计算刚体对固定轴的角动量,并能对含有定轴转动刚体在内的系统正确应用角动量守恒定律。
难点:1. 正确运用刚体定轴转动定理求解问题。
2. 对含有定轴转动刚体在内的系统正确应用角动量守恒定律和机械能守恒定律。
五 机械振动知识点: 1、 简谐运动微分方程:0222=+x dtx d ω ,弹簧振子F=-kx,m k=ω, 单摆lg =ω 振动方程:()φω+=t A x cos振幅A,相位(φω+t ),初相位φ,角频率ω。
πγπω22==T。
周期T, 频率γ。
ω由振动系统本身参数所确定;A 、φ可由初始条件确定: A=2202ωv x +,⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=00arctan x v ωφ; 2由旋转矢量法确定初相:初始条件:t=0 1) 由得 2)由0=x 00<v 0cos =ϕ2/3 , 2/ππϕ=,0sin 0<-=ϕωA v 0sin >ϕAx =000=v ϕcos A A =1cos =ϕ0=ϕ得 3)由得 4)由得3简谐振动的相位:ωt+φ:1)t+φ→(x,v )存在一一对应关系;2)相位在0→2π内变化,质点无相同的运动状态; 相位差2n π(n 为整数)质点运动状态全同; 3)初相位φ(t=0)描述质点初始时刻的运动状态; (φ取[-π→π]或[0→2π])4)对于两个同频率简谐运动相位差:△φ=φ2-φ1. 简谐振动的速度:V=-A ωsin(ωt+φ)加速度:a=)cos(2ϕωω+-t A简谐振动的能量:E=E K +E P = 221kA ,作简谐运动的系统机械能守恒4)两个简谐振动的合成(向同频的合成后仍为谐振动):1)两个同向同频率的简谐振动的合成:X 1=A 1cos (1φω+t ) ,X 2=A 2cos (2φω+t ) 合振动X=X 1+X 2=Acos (φω+t )Ax -=000=v ϕcos A A =-1cos -=ϕ00=x 00>v ϕcos 0A =0cos =ϕ2/3 , 2/ππϕ=,0sin 0>-=ϕωA v 0sin <ϕ)(sin 21212222k ϕωω+==t A m m E v )(cos 2121222p ϕω+==t kA kx E πϕ=2/3πϕ=其中 A=()12212221cos 2φφ-++A A A A ,tan 22112211cos cos sin sin φφφφφA A A A ++=。