第一,二,三 ,四章

1、物理学物理学第五版第五版本学期目录本学期目录第一章第一章 质点运动学质点运动学物理学物理学第五版第五版物理学物理学第五版第五版物理学物理学第五版第五版第二章第二章 牛顿定律牛顿定律第三章第三章 动量守恒定律和能量守恒定律动量守恒定律和能量守恒定律第四章第四章 刚体的转动刚体的转动第五章第五章 静电场静电场第六章第六章 静电场中的导体与电介质静电场中的导体与电介质第七章第七章 恒定磁场恒定磁场第八章第八章 电磁感应电磁感应 电磁场电磁场物理学物理学第五版第五版质质点点运运动动质点运动学质点运动学质点动力学质点动力学运动方程运动方程1.1.运动学的两类问运动学的两类问题题2.2.注重矢量性、瞬注重

2、矢量性、瞬时性、相对性时性、相对性牛顿运动定律牛顿运动定律力的时间累积力的时间累积动量守恒定律动量守恒定律动量定理动量定理机械能守恒定律机械能守恒定律基础基础基础基础力的空间累积力的空间累积动动 能能 定定 理理瞬时效果瞬时效果物理学物理学第五版第五版第 一 章质 点 运 动 学物理学物理学第五版第五版本章目录本章目录1- -1 质点运动的描述质点运动的描述1- -2 圆周运动圆周运动1- -3 相对运动相对运动物理学物理学第五版第五版物理学物理学第五版第五版物理学物理学第五版第五版物理学物理学第五版第五版物物 理理 学学第第0101章章 质点运动学质点运动学1. 运动的描述运动的描述三种坐标

3、系下描述运动的物理量三种坐标系下描述运动的物理量2. 运动学的两类问题运动学的两类问题 （1）已知运动方程求速度、加速度）已知运动方程求速度、加速度求导求导 （2）已知速度、加速度求运动方程）已知速度、加速度求运动方程积分积分物理学物理学第五版第五版1-61-8 已知质点的运动方程为已知质点的运动方程为式中式中r的单位为的单位为m，t的单位为的单位为s.求：求：（1）质点的运动轨迹；）质点的运动轨迹；（2）在）在t=0到到t=2s时，质点的位矢；时，质点的位矢；（3） 由由t=0到到t=2s内质点的位移内质点的位移 r和径向增和径向增量量 r（4） 2s内质点所走过的路程。内质点所走过的路程。

4、1-9222titj（）r选题目的：选题目的： 掌握直角坐标系下对运动的描述掌握直角坐标系下对运动的描述物理学物理学第五版第五版1-13质点沿直线运动，加速度质点沿直线运动，加速度a=4-t2，式中，式中a的单位为的单位为ms -2， t 的单位为的单位为s ，如果当，如果当t=3s时， x=9 m, v=2 ms-1，求：质点的运动方程。，求：质点的运动方程。解解( (1) )ddatv223d4- dtttvvtddxv ( (2) )选题目的：选题目的： 掌握直角坐标系下运动学的第二类问题掌握直角坐标系下运动学的第二类问题物理学物理学第五版第五版1-17 质点在质点在Oxy平面内运动，其

5、运动方程为平面内运动，其运动方程为求：（求：（1）质点的轨迹方程；）质点的轨迹方程；（2）在）在t1=1.0s到到t2=2.0s时间内的平均速度；时间内的平均速度；（3） t1=1.0s时的速度及切向和法向加速度时的速度及切向和法向加速度 （4） t=1.0s时质点所在轨道的曲率半径时质点所在轨道的曲率半径 jti t.-)sm0 . 2(m0 .19)sm02(221r选题目的：选题目的： 掌握自然坐标系下对运动的描述掌握自然坐标系下对运动的描述物理学物理学第五版第五版dd( )2.04.0ddxyxyttttvvvijijij22222dd( )4.0ddxytm stt aijj2221

6、sdd()3.58 m sddtttxyttttvvvaeee2221.79 m sntnnaaaee(3)(4)122sm47. 4yxvvvm17.112nav物理学物理学第五版第五版1-23一半径为一半径为0.50m的飞轮在启动时的短的飞轮在启动时的短时间内，其角速度与时间的平方成正比在时间内，其角速度与时间的平方成正比在 t =2.0s 时测得轮缘一点速度值为时测得轮缘一点速度值为4.0ms-1求：（求：（1）该轮在）该轮在t=0.5s的角速度，轮缘的角速度，轮缘一点的切向加速度和总加速度；（一点的切向加速度和总加速度；（2）该点）该点在在2.0s内所转过的角度内所转过的角度选题目的：

7、选题目的： 掌握极坐标系下对运动的描述掌握极坐标系下对运动的描述物理学物理学第五版第五版选择题答案：选择题答案：P22P221-1 B;C 1-2 D 1-3 D 1-4 B物理学物理学第五版第五版第 二 章牛 顿 定 律物理学物理学第五版第五版本章目录本章目录2- -1牛顿定律牛顿定律2- -2物理量的单位和量纲物理量的单位和量纲2- -3几种常见的力几种常见的力2- -4牛顿定律的应用举例牛顿定律的应用举例物理学物理学第五版第五版物理学物理学第五版第五版*2- -5非惯性系非惯性系 惯性力惯性力物理学物理学第五版第五版物物 理理 学学第第0202章章 牛顿定律牛顿定律常力作用下的连接体常力

8、作用下的连接体变力作用下的单体变力作用下的单体dtvdmamF隔离体，受力分析隔离体，受力分析物理学物理学第五版第五版2-10在一只半径为在一只半径为R的半球形碗内，有的半球形碗内，有一质量为一质量为m的小球，当球以角速度的小球，当球以角速度在水平在水平面内沿碗内壁作匀速圆周运动时面内沿碗内壁作匀速圆周运动时, ,它离碗底它离碗底有多高？有多高？FNmghrR选题目的：选题目的： 掌握牛顿第二定律掌握牛顿第二定律物理学物理学第五版第五版解解mgFNcosRhRRrcossin ，2gRhrmFN2sinFNmghrR物理学物理学第五版第五版2-15轻型飞机连同驾驶员总质量为轻型飞机连同驾驶员总

9、质量为1.0103kg飞机飞机55.0ms1以的速率在水平以的速率在水平跑道上着陆后，驾驶员开始制动，若阻力与跑道上着陆后，驾驶员开始制动，若阻力与时间成正比，比例系数时间成正比，比例系数 =5.0102 Ns1，求求:（1）10 s后飞机的速率；（后飞机的速率；（2）飞机着陆）飞机着陆后后10 s内滑行的距离内滑行的距离选题目的：选题目的： 掌握牛顿第二定律解决变力作用下掌握牛顿第二定律解决变力作用下的单体问题的单体问题 物理学物理学第五版第五版ttmmaFddvttmt0dd0vvv202tm vv得得 因此因此,飞机着陆飞机着陆10后的速率为后的速率为v 30 m-1（1）0200dd2

10、xtxxttmvm4676300tmtxxsv故飞机着陆后故飞机着陆后10内所滑行的距离内所滑行的距离（2）物理学物理学第五版第五版选择题答案：选择题答案：P48-49P48-492-1 D 2-2 A 2-3 C 2-4 B2-5 A动量守恒定律和能量守恒定律第 三 章21第三章动量守恒和能量守恒第三章动量守恒和能量守恒物理学物理学第五版第五版3- -7完全弹性碰撞完全弹性碰撞 完全非弹性碰撞完全非弹性碰撞3- -8能量守恒定律能量守恒定律3- -9质心质心 质心运动定律质心运动定律本章目录本章目录3- -6功能原理功能原理 机械能守恒定律机械能守恒定律*3- -10对称性与守恒律对称性与守

11、恒律物理学物理学第五版第五版3- -1质点和质点系的动量定理质点和质点系的动量定理3- -2动量守恒定律动量守恒定律3- -4动能定理动能定理* *3- -3系统内质量移动问题系统内质量移动问题3- -5保守力与非保守力保守力与非保守力 势能势能物理学物理学第五版第五版物物 理理 学学第第0303章章 动量守恒定律和能量守恒定律动量守恒定律和能量守恒定律 2. 力的空间累积效应力的空间累积效应动能、功、动能定理、动能、功、动能定理、功能原理机械能守恒定律功能原理机械能守恒定律 注意变力的功注意变力的功1. 力的时间累积效应力的时间累积效应动量、冲量、动量定理、动量、冲量、动量定理、动量守恒定律

12、动量守恒定律 注意变力、矢量注意变力、矢量物理学物理学第五版第五版233-8 的合外力作用在的合外力作用在 质量质量 的物体上，试求：的物体上，试求：( (1) )在开始在开始 2 s内此力的冲内此力的冲量量 ；( (2) )若冲量若冲量 此力此力作用的时间作用的时间； ( (3) )若物体的初速度若物体的初速度v0=10 ms-1，（，（v0方向与方向与力向相同，在力向相同，在t =6.86 s时，此物体的速度时，此物体的速度v2ttFId)(Imm02vv解解( (1) )应用质点动量定理应用质点动量定理kg10mtF430sN140d)4030(20tt选题目的：选题目的： 掌握一维运动

13、下处理变力问题掌握一维运动下处理变力问题300IN S物理学物理学第五版第五版3-13A、B两船在平静的湖面上平行逆两船在平静的湖面上平行逆向航行，当两船擦肩相遇时，两船各自向对向航行，当两船擦肩相遇时，两船各自向对方平稳地传递方平稳地传递50kg的重物，结果是的重物，结果是A船停了船停了下来，而下来，而B船以船以3.4ms1的速度继续向前驶的速度继续向前驶去去A、B两船原有质量分别为两船原有质量分别为0.5103kg和和1.0103kg，求在传递重物前两船的速，求在传递重物前两船的速度度( (忽略水对船的阻力忽略水对船的阻力) ) 选题目的：选题目的： 掌握一维运动的动量守恒定律掌握一维运动

14、的动量守恒定律物理学物理学第五版第五版AABAAmmmmvvvBBABBmmmmvvv12sm40. 0mmmmmmmABBBAvv12sm6 . 3mmmmmmmmBABBABvv由题意知由题意知vA 0, vB 3.4 ms-1 代入数据后代入数据后,可解得可解得AABBAABBmmm vm vvv物理学物理学第五版第五版选题目的：选题目的： 掌握一维运动的下变力的功和动掌握一维运动的下变力的功和动能定理的应用能定理的应用3-17质量为质量为m的质点在外力的质点在外力F的作用下的作用下沿沿Ox轴运动，已知轴运动，已知t=0 时质点位于原点，且时质点位于原点，且且初速度为零。设外力且初速度为

15、零。设外力F 随距离线性的减小，随距离线性的减小，且且x=0 时，时，F = F0；当；当x=L时，时，F = 0.试求质试求质点从点从x=0处运动处运动x=L处的过程中力处的过程中力F对质点所对质点所做功和质点在做功和质点在x=L处的速率。处的速率。物理学物理学第五版第五版xLFFF002d0000LFxxLFFWL（1）0212vmWmLF0v（2）xFoF0L物理学物理学第五版第五版3-19一物体在介质中按规律一物体在介质中按规律 x = ct3 作作直线运动，直线运动，c 为一常量设介质对物体的阻为一常量设介质对物体的阻力正比于速度的平方试求物体由力正比于速度的平方试求物体由 x0=0

16、 运动运动到到 x = l 时，阻力所作的功（已知阻力系数时，阻力所作的功（已知阻力系数为为 k ） 选题目的：选题目的： 掌握一维运动的变力的功的计算掌握一维运动的变力的功的计算物理学物理学第五版第五版23ddcttxv3/43/242299xkctkckF vdWFx2/34/32/3 7/30027dcos 180 d9d7lloWxkcxxkcl Fx物理学物理学第五版第五版3-27 已知在半径为已知在半径为R的光滑球面上，一物的光滑球面上，一物体自顶端静止下滑体自顶端静止下滑, 问物体在何处脱离球面问物体在何处脱离球面?解解RmFmg2Nsinv32sin解得解得0NF221)sin

17、1 (vmmgR选题目的：选题目的： 学会处理力学的综合性问题学会处理力学的综合性问题物理学物理学第五版第五版选题目的：选题目的： 学会处理力学的综合性问题学会处理力学的综合性问题3-283-28 如图所示：把质量如图所示：把质量 m=0.20kg 的小球放在位置的小球放在位置A时，使弹簧被压缩时，使弹簧被压缩 l=7.510-2m。然后在弹簧的弹性力然后在弹簧的弹性力作用下，小球从位置作用下，小球从位置A由静止被释放由静止被释放，小球沿轨道，小球沿轨道ABCD运动。小球与轨运动。小球与轨道间的摩擦不计。已知弧道间的摩擦不计。已知弧BCD为半径为半径 r=0.15m的半圆弧，的半圆弧，AB相距

18、为相距为2r. .求弹求弹簧的劲度系数的最小值。簧的劲度系数的最小值。物理学物理学第五版第五版rmmgc2v2221321cmrmglkv12mN3667lmgrk物理学物理学第五版第五版选题目的：选题目的： 学会处理力学的综合性问题学会处理力学的综合性问题物理学物理学第五版第五版选择题答案：选择题答案：P93P933-1 C 3-2 D 3-3 C 3-4 D3-5 C高等教育出版社高等教育出版社高等教育电子音像出版社高等教育电子音像出版社面面 向向 2 1 世世 纪纪 课课 程程 教教 材材东南大学等七所工科院校东南大学等七所工科院校 编编 马文蔚马文蔚 改编改编第 四 章刚 体 的 转

19、动物理学物理学第五版第五版4- -1 刚体的定轴转动刚体的定轴转动4- -2 力矩力矩 转动定律转动定律 转动惯量转动惯量4- -3 角动量角动量 角动量守恒定律角动量守恒定律本章目录本章目录4- -4 力矩作功力矩作功 刚体定轴转动的动能定理刚体定轴转动的动能定理物理学物理学第五版第五版*4- -7 万有引力的牛顿命题万有引力的牛顿命题* *4 4- -6 6 刚体进动刚体进动*4- -5 刚体的平面平行运动刚体的平面平行运动*4- -8 经典力学的成就和局限性经典力学的成就和局限性物理学物理学第五版第五版刚体的定轴转动刚体的定轴转动刚体定轴转动的运动学刚体定轴转动的运动学刚体定轴转动的动力

20、学刚体定轴转动的动力学研究方法：研究方法：叠加法和类比法（叠加法和类比法（P127） 。物理学物理学第五版第五版物物 理理 学学第第0404章章 刚体的转动刚体的转动1. 刚体定轴转动的描述：刚体定轴转动的描述： 角量描述法角量描述法 运动学的两类问题，做匀变速定轴转动、运动学的两类问题，做匀变速定轴转动、角量和线量的关系角量和线量的关系物理学物理学第五版第五版39运动学的两类问题：运动学的两类问题：1. 已知已知=（t），），求求=角速度，角加速角速度，角加速度。度。2.已知已知角加速度，求角速度，角加速度，求角速度，（t）。物理学物理学第五版第五版40角量与线量的关系角量与线量的关系ter

21、vte2ntraraavrtana物理学物理学第五版第五版4-6一汽车发动机曲轴的转速在一汽车发动机曲轴的转速在12 s由由1.210 3rmin-1均匀的增加到均匀的增加到2.710 3rmin-1求：求：( (1) ) 曲轴转动的曲轴转动的角加速度角加速度( (2) ) 在此时间内所转的圈数；在此时间内所转的圈数；选题目的：选题目的： 掌握刚体定轴的匀变速转动问题掌握刚体定轴的匀变速转动问题高等教育出版社高等教育出版社高等教育电子音像出版社高等教育电子音像出版社面面 向向 2 1 世世 纪纪 课课 程程 教教 材材东南大学等七所工科院校东南大学等七所工科院校 编编 马文蔚马文蔚 改编改编

22、4-7某种电动机启动后转速随时间变化某种电动机启动后转速随时间变化的关系为的关系为，式中，式中 ，= 2.0s求：（求：（1）t =6.0s时的转速；（时的转速；（2）角加速度随时间变化的规律；（角加速度随时间变化的规律；（3）启动后）启动后内内6.0s转过的圈数转过的圈数)10te （10srad0 . 9选题目的：选题目的： 掌握刚体定轴的运动学的两类问题掌握刚体定轴的运动学的两类问题物理学物理学第五版第五版物物 理理 学学2. 刚体定轴转动的转动定律刚体定轴转动的转动定律 求解刚体的定轴转动和质点的平动求解刚体的定轴转动和质点的平动 解题思路解题思路1.1.确定研究对象；确定研究对象；2

23、.2.受力或力矩分析；受力或力矩分析；3.3.选择参考系与坐标系；选择参考系与坐标系；4.4.列运动方程：列运动方程： 对质点对质点 牛顿运动定律牛顿运动定律 对刚体对刚体 转动定律转动定律 约束方程约束方程 线量和角量的关系线量和角量的关系5.5.解方程；解方程；物理学物理学第五版第五版4-11 用落体观测法测定飞轮的转动惯量，是将半用落体观测法测定飞轮的转动惯量，是将半径为径为R的飞轮支承在的飞轮支承在O点上，然后在绕过飞轮的绳子点上，然后在绕过飞轮的绳子的一端挂一个质量为的一端挂一个质量为m的重物，令重物以初速度为的重物，令重物以初速度为零下落，带动飞轮转动（如图）。记下重物下落的零下落

24、，带动飞轮转动（如图）。记下重物下落的距离距离h和时间和时间t，就可算出飞轮的转动惯量，就可算出飞轮的转动惯量J。试写出。试写出它的计算式。（假设轴承间无摩擦）它的计算式。（假设轴承间无摩擦）选题目的：选题目的： 掌握刚体定轴的转动定律和质点平动的问题。掌握刚体定轴的转动定律和质点平动的问题。物理学物理学第五版第五版4-13 如图所示，质量如图所示，质量m1=16 kg的实心圆柱体的实心圆柱体A，其其半径为半径为r =15cm，可以绕其固可以绕其固定水平轴转动，阻力忽略不定水平轴转动，阻力忽略不计一条轻的柔绳绕在圆柱体计一条轻的柔绳绕在圆柱体上，其另一端系一个质量为上，其另一端系一个质量为m2

25、=8.0kg的物体的物体B，求：（求：（1）物体物体B由静止开始下降由静止开始下降1.0s后后的距离；（的距离；（2）绳的张力）绳的张力BAr选题目的：选题目的： 掌握刚体定轴的转动定律和质点平动的问题。掌握刚体定轴的转动定律和质点平动的问题。物理学物理学第五版第五版46(P144 4-14)如图：一定滑轮两端分别悬挂质量都是如图：一定滑轮两端分别悬挂质量都是m的的物块物块A和和B，图中，图中R和和r，已知滑轮的转动惯，已知滑轮的转动惯量为量为J，求，求A、B两物体的加速度及绳的张力两物体的加速度及绳的张力解解 RaraJrFRFmamgFmaFmg21TT1T2T1212rRF1TF2TFT1FT2mgmgAB选题目的：选题目的： 掌握刚体定轴的转动定律和质点平动的问题。掌握刚体定轴的转动定律和质点平动的问题。物理学物理学第五版第五版47解得解得221)(mrmRJrRmgrra2T2mamgF222)(mrmRJrRmgRRa1T1mamgF22)(mrmRJrRmg物理学物理学第五版第五版 4-15如图，定滑轮的半径为如图，定滑轮的半径为r，绕轴的绕轴的转动惯量为转动惯量为J，滑轮两边分别悬挂质量为滑轮两边分别悬挂质量为m1和和m