大学物理力学复习.ppt

1、复习,力学,1-2 位移 速度 加速度,一、位置矢量(位矢),结束,返回,二、位移,结束,返回,三、 速度,1.平均速度,结束,返回,3. 速率,平均速率:,瞬时速率:,结束,返回,四、 加速度,1.平均加速度,结束,返回,结束,返回,第一类问题：(求导问题),第二类问题：(积分问题),五、运动学的两类问题,结束,返回,在求解第二类问题过程中还必须已知在 t = 0 时刻质点的速度及位置坐标，,这一条 件称为初始条件 。,结束,返回,1-3 圆周运动及其描述,一、切向加速度和法向加速度,返回,结束,或者用加速度与速度,方向的夹角来表示,1. 角位置，角位移,2. 角速度,(rad.s-1),二

2、、圆运动的角量表示,平均角速度,瞬时角速度,返回,结束,4. 线量和角量的关系,返回,结束,2-1 牛顿第一定律和第三定律,三、牛顿第三定律,作用力和反作用力大小相等、方向相反，,且作用在一条直线上。,作用力和反作用力两者力的性质相同。,作用力和反作用力同时出现同时消失。,应用牛顿定律的解题步骤：,返回,1. 常力的冲量,2. 变力的冲量,一、冲量,2-5 动量原理,3. 当力连续变化时,返回,此式为动量原理的微分形式。,二、动量原理,此式为动量原理的积分形式。,返回,结束,分量形式。,2. 变力的功,元位移：,元功：,一、功,1. 恒力的功,返回,2-6 功 动能定理,动能定理和动量原理比较

3、：,力的空间 累积效应,力的时间 累积效应,二、动能定理,返回,结束,一、系统的功能原理：,二、机械能守恒定律 : 如果一个系统只有保 守内力作功，其它内力和一切外力都不作功， 则系统的总机械能保持不变。,3-2功能原理,机械能守恒定律,返回,结束,3-4 质点系动量守恒定律,系统的总动量等于一常矢量，总动量守恒。,此式的意义是：作用在系统上外力的矢 量和等于系统的总动量随时间的变化率。,目录,一、质点系的动量定律,二、质点系的动量守恒定律,4-1 刚体的一般运动及定轴转动,定轴转动：刚体绕一 固定不动轴转动。,转动平面：垂直于转动轴所作的平面,线速度与角速度的关系,4-2 转动惯量 转动动能

4、,返回,结束,几种常见刚体转动惯量,几何形状不规则的刚体的转动惯量，由实验测定。, 4-3 力矩 转动定律,结束,返回,力在转动平面内!,结束,返回,4-4 力矩的功 动能定理,4-6 动量矩 冲量矩 角动量守恒定律,一、质点对定点的角动量（动量矩）,质点对定轴的角动量(动量在转动平面内!),结束,返回,二、刚体的角动量,四. 角动量守恒定律,若合外力矩为零，则系统的角动量守恒。,质点运动,刚体定轴转动,质量: m,转动惯量:,运动学参量: r, , a.,运动学参量: , , .,力: F. F=ma,力距: M=F r sin. M=J,功:,功:,动能定理:,动能定理:,冲量:,能量守恒

5、:,冲量距:,动量定理:,角动量定理:,能量守恒:,动量守恒:,角动量守恒:,例: 如图所示，两物体1和2的质量分别 为m1与m2，滑轮的转动惯量为J,半径为 r 。 （1）如物体2与桌面间的摩擦系数为， 求系统的加速度 a 及绳中的张力 T1 与 T2 （设绳子与滑轮间无相对滑动）； （2）如物体2与桌面间为光滑接触，求系 统的加速度 a 及绳 中的张力 T1与 T2。,结束,目录,结束,目录,解法一：整体法,解法二:隔离法,结束,目录,结束,目录,结束,目录,一、狭义相对论基本原理,1. 相对性原理：物理定律在所有惯性系,物理定律与惯性系的选择无关，所有惯,2.光速不变原理：在所有惯性系中

6、，自,性系都是等价的。,5-2 狭义相对论基本原理 洛仑兹变换,由空间（真空）中的光速具有相同的量值c 。,相等的。,不管光源与观察者之间的相对运动如何，,在任一惯性系中所测得的真空中的光速都是,中都是相同的。,返回,结束,二、洛仑兹变换,应用洛仑兹变换式的几个注意事项:,一、变换式成立的两个前提：,1、S 系和 S 系的座标轴指向一致。,2、某事件的初始位置满足：Xo = Xo = 0 ，,且该事件的初始时刻满足：to = to = 0 。,二、变换式应用时特别要注意：,1、位置和时刻必须一一对应。,2、v 是代数量。,三、按狭义相对论观点：观测(或称测量)与,观察(或称观看)结果是不同的!,返回,结束,5-4 狭义相对论的时空观,三、同时性的相对性,5-5 相对论动力学基础,结束,二、相对论之能量,三、相对论能量和动量的关系,例： 远方的一颗星以0.8c的速度离开我 们，接受到它辐射出来的闪光按 60秒的周 期变化，求固定在此星上的参考系测得的闪 光周期。,本题还有多种解法。,解法二: (就脉冲星上观测者的观测立场),地球上测得连续两次闪光信