动力学知识点总结(3)

时间:2021-08-31

  三力学部分

  (1)常见的力

  1、重力G=mg (方向竖直向下,g=9、8m/s2≈10m/s2)

  2、胡克定律F=kx {k:劲度系数(N/m),x:形变量(m)}

  3、滑动摩擦力F=μFN {与物体相对运动方向相反}

  4、静摩擦力0≤f静≤fm (与物体相对运动趋势方向相反,fm为最大静摩擦力)

  5、万有引力F=Gm1m2/r2 (G=6、67×10—11Nm2/kg2,方向在它们的连线上)

  6、静电力F=kQ1Q2/r2 (k=9、0×109Nm2/C2,方向在它们的连线上)

  7、电场力F=Eq (E:场强N/C,q:电量C,正电荷受的电场力与场强方向相同)

  8、安培力F=BILsinθ (θ为B与L的夹角,当L⊥B时:F=BIL,B//L时:F=0)

  9、洛仑兹力f=qVBsinθ (θ为B与V的夹角,当V⊥B时:f=qVB,V//B时:f=0)

  (2)动力学(运动和力)

  1、牛顿第一运动定律(惯性定律):物体具有惯性,总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止

  2、牛顿第二运动定律:F合=ma或a=F合/ma{由合外力决定,与合外力方向一致}

  3、牛顿第三运动定律:F=—F{负号表示方向相反,F、F各自作用在对方,平衡力与作用力反作用力区别,实际应用:反冲运动}

  4、共点力的平衡F合=0,推广 {正交分解法、三力汇交原理}

  5、超重:FN>G,失重:FN

  6、牛顿运动定律的适用条件:适用于解决低速运动问题,适用于宏观物体,不适用于处理高速问题,不适用于微观粒子〔见第一册P67〕

  注:平衡状态是指物体处于静止或匀速直线状态,或者是匀速转动。

  (3)功和能(功是能量转化的量度)

  1、功:W=Fscosα(定义式){W:功(J),F:恒力(N),s:位移(m),α:F、s间的夹角}

  2、重力做功:Wab=mghab {m:物体的质量,g=9、8m/s2≈10m/s2,hab:a与b高度差(hab=ha—hb)}

  3、电场力做功:Wab=qUab {q:电量(C),Uab:a与b之间电势差(V)即Uab=φa—φb}

  4、电功:W=UIt(普适式) {U:电压(V),I:电流(A),t:通电时间(s)}

  5、功率:P=W/t(定义式) {P:功率[瓦(W)],W:t时间内所做的功(J),t:做功所用时间(s)}

  6、汽车牵引力的功率:P=Fv;P平=Fv平 {P:瞬时功率,P平:平均功率}

  7、汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动、汽车最大行驶速度(vmax=P额/f)

  8、电功率:P=UI(普适式) {U:电路电压(V),I:电路电流(A)}

  9、焦耳定律:Q=I2Rt {Q:电热(J),I:电流强度(A),R:电阻值(Ω),t:通电时间(s)}

  10、纯电阻电路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt

  11、动能:Ek=mv2/2 {Ek:动能(J),m:物体质量(kg),v:物体瞬时速度(m/s)}

  12、重力势能:EP=mgh {EP :重力势能(J),g:重力加速度,h:竖直高度(m)(从零势能面起)}

  13、电势能:EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)(从零势能面起)}

  14、动能定理(对物体做正功,物体的动能增加):

  W合=mvt2/2—mvo2/2或W合=ΔEK

  {W合:外力对物体做的总功,ΔEK:动能变化ΔEK=(mvt2/2—mvo2/2)}

  15、机械能守恒定律:ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2

  16、重力做功与重力势能的变化(重力做功等于物体重力势能增量的负值)WG=—ΔEP

  注:

  (1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量转化多少;

  (2)O0≤α<90O 做正功;90O<α≤180O做负功;α=90o不做功(力的方向与位移(速度)方向垂直时该力不做功);

  (3)重力(弹力、电场力、分子力)做正功,则重力(弹性、电、分子)势能减少

  (4)重力做功和电场力做功均与路径无关(见2、3两式);(5)机械能守恒成立条件:除重力(弹力)外其它力不做功,只是动能和势能之间的转化。