大学物理试题汇总(3)

时间:2021-08-31

大学物理下载篇三:大学物理知识点

  第一章质点运动学主要内容

  一. 描述运动的物理量 1.

  位矢、位移和路程

  由坐标原点到质点所在位置的矢量r称为位矢 位矢r?xi?yj,大小 r?r?运动方程

  y?

  ?

  ??

  ?

  ??r?r?t?

  x?x?t???

  运动方程的分量形式?

  y?y?t???

  位移是描述质点的位置变化的物理量

  o

  ??????

  △t

  时间内由起点指向终点的矢量△r?rB?rA??xi??yj,△r?

  路程是△t时间内质点运动轨迹长度?s是标量。 明确?r、?r、?s的含义(?r??r??s) 2. 速度(描述物体运动快慢和方向的物理量)

  ??

  平均速度 u

  rrVxrDyr

  i+j=xi+yj

  DtVtDt

  ???rdr?

  ?瞬时速度(速度) v?lim(速度方向是曲线切线方向)

  ?t?0?tdt

  ?22???dx?dy??drdy?drdx????v??i?j?vxi?vyj,v????????dtdtdtdt?dt??dt?

  =

  =

  r

  Dr

  22vx?vy

  dsdt

  ?

  ?drdt

  速度的大小称速率。

  3. 加速度(是描述速度变化快慢的物理量)

  ???2?

  ??v??d?dr??平均加速度a? 瞬时加速度(加速度) a?lim 2

  △t?0?t?tdtdt?

  dvx?dvy?d2x?d2y??dv?

  ?i?j?i?j a方向指向曲线凹向a?22dtdtdtdtdt

  ?

  a?

  ax?ay?

  22

  ?dvy??dvx?

  ???????

  ?dt??dt?

  2

  2

  ?

  ?d2y?d2x?

  ????

  2?2???dt??dt

  2

  ?

  ???

  2

  二.抛体运动

  运动方程矢量式为 r?v0t???

  1?2

  gt 2

  x?v0cos?t(水平分运动为匀速直线运动)??

  分量式为 ? 12

  ?y?v0sin?t?gt(竖直分运动为匀变速直线运动)?2三.圆周运动(包括一般曲线运动) 1.线量:线位移s、线速度v?切向加速度at?

  dsdt

  dvdt

  (速率随时间变化率)

  法向加速度an?

  v

  2

  R

  (速度方向随时间变化率)。

  2.角量:角位移?(单位rad)、角速度??

  d?dt

  (单位rad?s

  ?1

  )

  角速度??

  d?dt

  2

  2

  ?

  d?dt

  (单位rad?s

  ?2

  )

  3.线量与角量关系:s?R?、 v=R?、 at?R?、 an?R?4.匀变速率圆周运动:

  2

  ?v?v0?at????0??t??

  121??2

  (1) 线量关系?s?v0t?at(2) 角量关系????0t??t

  22??

  2222?v?v0?2as????0?2????

  第二章牛顿运动定律主要内容

  一、牛顿第二定律

  物体动量随时间的变化率

  ?

  dpdt

  等于作用于物体的合外力

  r骣F?=??桫

  ?

  r

  Fi÷÷÷÷

  即:

  r??rr?dPrdVdmv

  或F=ma F=?, m?常量时F=m

  dtdtdt

  ???

  F说明:(1)只适用质点;(2) 为合力 ;(3) a与F是瞬时关系和矢量关系;

  (4) 解题时常用牛顿定律分量式

  ???Fx?max

  (平面直角坐标系中)F?ma?(一般物体作直线运动情况)

  F?may?y

  2

  ?v

  ??Fn?man?m?r

  (自然坐标系中)F?ma??(物体作曲线运动)

  dv

  ?Ft?mat?mdt?

  运用牛顿定律解题的基本方法可归纳为四个步骤 运用牛顿解题的步骤:

  1)弄清条件、明确问题(弄清已知条件、明确所求的问题及研究对象) 2)隔离物体、受力分析(对研究物体的单独画一简图,进行受力分析) 3)建立坐标,列运动方程(一般列分量式); 4) 文字运算、代入数据

  举例:如图所示,把质量为m?10kg的小球挂

  在倾角??30的光滑斜面上,求 (1) 当斜面以a?

  13

  g的加速度水平向右运动时,

  (2) 绳中张力和小球对斜面的正压力。 解:1) 研究对象小球

  2)隔离小球、小球受力分析

  3)建立坐标,列运动方程(一般列分量式); x:FTcos30?Nsin30?ma(1)

  ?

  ?

  y:FTsin30?Ncos30?mg?0(2)

  4) 文字运算、代入数据

  ??

  x:T?N?2ma (a?

  y:FT?

  12

  13

  g)(3)

  ?2mg (4)

  3

  12

  FT?N?

  mg?mg

  ?1)??10?9.8?1.577?77.3N 10?9.80.866

  cos30

  ?

  ?FT?tg30?

  ?

  ?77.3?0.577?68.5N

  (2)由运动方程,N=0情况

  x:FTcos30?ma

  y:FTsin30=mga=g?ctg30?9.8?

  ?

  ?

  o

  ?17m

  s

  2

  第三章动量守恒和能量守恒定律主要内容

  一. 动量定理和动量守恒定理 1. 冲量和动量

  ?I?

  ?

  t2

  t1

  ??

  Fdt称为在t1?t2时间内,力F对质点的冲量。

  ???

  质量m与速度v乘积称动量P?mv ?

  2. 质点的动量定理:I?

  质点的动量定理的分量式:

  ?

  t2

  t1

  ???F?dt?mv2?mv1

  t2

  Ix?Iy?

  ?

  t1t2

  Fxdt?mv2x?mv1xFydt?mv2y?mv1y

  ?

  t1t2

  I??Fzdt?mv2z?mv1zz

  t1

  3. 质点系的动量定理:

  ??

  t1

  i

  t2

  n

  ?ex

  Fdt?

  n

  ?

  i

  ?mivi?

  n

  ?

  i

  ???

  mi0vi0?P?P0

  ?Ix?Px?Pox?

  质点系的动量定理分量式?Iy?Py?Poy

  ?I?P?P

  zoz?z

  ????dP

  动量定理微分形式,在dt时间内:Fdt?dP 或F=

  dt

  4. 动量守恒定理:

  当系统所受合外力为零时,系统的总动量将保持不变,称为动量守恒定律

  n

  n

  F外=?Fi?0,

  i?1

  则?

  i

  n

  ??

  mivi=?mi0vi0=恒矢量

  i

  动量守恒定律分量式:

  ?

  ?若 Fx?0,??

  ?若 Fy?0,?

  ?若 Fz?0,??

  则 ?mivix?C1?恒量?

  i

  则?miviy?C2?恒量?

  i

  则?miviz?C3?恒量?

  i

  二.功和功率、保守力的功、势能 1.功和功率:

  ?

  质点从a点运动到b点变力F所做功W?

  ?

  ba

  ??F?dr?

  ?

  ba

  Fcos?ds

  ???

  恒力的功:W?Fcos??r?F??r

  功率:p?

  dwdt

  ??

  ?Fcos?v?F?v

  2.保守力的功

  物体沿任意路径运动一周时,保守力对它作的功为零Wc3.势能

  保守力功等于势能增量的负值,w

  ?

  ??

  l

  ??

  F?dr?0

  ??Ep?Ep0???Ep

  ??

  物体在空间某点位置的势能Ep?x,y,z?

  Ep0?0

  万有引力作功:重力作功:弹力作功:

  ?11?

  w?GMm???

  rra??bw???mgyb?mgya

  ?

  1?122?

  w???kxb?kxa?

  2?2?

  三.动能定理、功能原理、机械能守恒守恒 1. 动能定理 质点动能定理:W?质点系动能定理:

  作用于系统一切外力做功与一切内力作功之和等于系统动能的增量

  n

  n

  ex

  n

  in

  12

  mv?

  2

  12

  mv0

  2

  ?Wi

  i

  ?

  ?Wi

  i

  ?

  ?

  i

  12

  n

  mv

  2i

  ?

  ?

  i

  12

  mv

  2i0

  2.功能原理:外力功与非保守内力功之和等于系统机械能(动能+势能)的增量

  W

  ex

  ?Wnc

  in

  ?E?E0

  机械能守恒定律:只有保守内力作功的情况下,质点系的机械能保持不变

  当W

  ex

  ?Wnc?0

  in

  W

  ex

  ?Wnc?(Ek?Ep)?(Ek0?Ep0)

  真 空 中 的 静 电 场

  in

  知识点:

  1. 场强

  ?

  E?

  (1) 电场强度的定义

  ?Fq0

  (2) 场强叠加原理

  ?E?

  ?

  ?Ei

  (矢量叠加)