大学物理学上册复习资料1

1物理学第五版一、基本概念：参照系、坐标系、质点、位置矢量、位移、运动方程、轨道方程、瞬时速度、瞬时加速度。)(ta)(tr()tv求导求导积分积分1　由质点的运动方程可以求得质点在任一时刻的位矢、速度和加速度；2　已知质点的加速度以及初始速度和初始位置,可求质点速度及其运动方程．核心质点运动学两类基本问题2物理学第五版tdttavtv00)()(dtdttatvxdttvxtxttt))(()()(00000022,,0),,,(),()(),(dtrddtvdadtrdvzyxFtrttrrtrr第一类问题：第二类问题：3物理学第五版二、主要内容：1、位置矢量2、运动方程r*xyzxzyoktjtyitxtr)()()()(z)(txx)(tyy)(tzz分量式从上式中消去参数得质点的轨迹方程．txzyo)(tr)(tx)(ty)(tzP4物理学第五版3、轨道方程0),,(zyxF4、位移矢量1221,rrrrrr或5、路程()s),,(1111zyxP),,(2222zyxP)(1tr)(2trxyOz从P1到P2：路程21PPs(3)位移是矢量，路程是标量．位移与路程的区别(1)两点间位移是唯一的．r(2)一般情况．srΔ5物理学第五版1r2rrxyOzr注意kjyixrz212121zyx222222zyxrΔ222zyxr的意义不同．rrr　　，，6物理学第五版6、速度矢量dtrdtrvvtt00limlimkvjvivvzyx7、加速度220limdtrddtvdtvatkajaiaazyx或速度方向切线向前ddstv速度大小速度的值速率v7物理学第五版加速度大小222zyxaaaaa加速度方向曲线运动指向凹侧直线运动v//a2v1v1a2a8物理学第五版8、几种主要运动20021attvxx)(20202xxavv（1）直线运动atvv0（2）抛体运动tvxxx002021gttvyyoy9物理学第五版（（33）圆周运动）圆周运动切向加速度(速度大小变化)tttdderetav法向加速度(速度方向变化)n2n2nnddereretavv10物理学第五版一般圆周运动加速度2n2taaa大小ntaaatn1tanaaθ方向vtenexyon2terωeraatanaA11物理学第五版a、角位置)(t——圆周运动方程b、角位移)()(tttc、角速度dtdtt0lim单位为单位为d、角加速度dtdtt0lim角加速度单位2srad（4）圆周运动的角量描述12物理学第五版质点作匀变速圆周运动时13物理学第五版线量和角量的关系ABRdsddRsRtRtsddddvd22nRRavRtRtaddddtvxyo（5）角量与线量的关系14物理学第五版99、相对运动、相对运动*'yy'xx'oo0t质点在相对作匀速直线运动的两个坐标系中的位移S系基本参考系系运动参考系)''''(zyxO)(Oxyz'S'rPrD'xxytto'otuu'y是S’系相对S系运动的速度u15物理学第五版u'vv速度变换utrtr'*'yy'xx'oo0t'rPrD'xxytto'otuu'yDrr'位移关系turr'或16物理学第五版绝对速度trddv相对速度trddv牵连速度uuvvuvv伽利略速度变换'aatu0dd若加速度关系tuttdddddd'vv注意：当物体运动速度接近光速时，速度变换不成立．绝对速度牵连速度相对速度17物理学第五版二.先算速度和加速度的分量再合成。两种方法求速度、加速度。哪种方法正确?).(),(tyytxx例：设注意复习1—1、2、3、4、9、13、22、23、24、25题18物理学第五版解：问题的关键在于位移、速度、加速度的矢量性所以：第二种方法正确。kzjyixr因为：根据定义，有：19物理学第五版例一运动质点在某瞬时矢径，其速度大小为trdd)A(trdd)B(trdd)C(22dddd)D(tytx),(yxr答案：D20物理学第五版dtdvRv2Rvdtdv22/1222])()[(Rvdtdv3.质点作半径为R的变速圆周运动时的加速度大小为(v表示任一时刻质点的速率)：()(A)(B)(C)(D)答案：D21物理学第五版例：对于描写质点加速度的物理量，有下列说法：(1)tdvd表示总加速度的大小和方向；(2)tddv表示总加速度在轨迹切线方向（质点瞬时速度方向）上的投影，也称切向加速度(3)txddv表示加速度矢量tddv在x轴上的投影(4)td/dv表示总加速度的大小(A)只有(1)、(4)是对的．(B)只有(2)、(4)是对的．(C)只有(2)是对的．(D)全部说法都是对的22物理学第五版例：下列四种说法中正确的是：(A)在圆周运动中，加速度的方向一定指向圆心．(B)匀速圆周运动的速度和加速度都恒定不变．(C)质点作曲线运动时，速度方向一定在运动轨道的切线方向，法线方向的分速度恒等于零，因此其法向加速度也一定等于零．(D)质点作曲线运动时，必定有加速度．23物理学第五版24物理学第五版1.0r242ts2tana例：一质点在半径m的圆周上运动，其角位置随时间的变化规律为（SI）.则时,质点的切向加速度,法向加速度.解：rat）（28.081.0smra2n）（226.25)28(1.0smsradtdtd/82/8sraddtd25物理学第五版3214πtta例：一质点作半径为0.1m的圆周运动，其角位置的运动学方程为：(SI)则其切向加速度为=__________________________．0.3tm/s226物理学第五版[B](A)匀速直线运动(B)匀变速直线运动(C)抛物线运动(D)一般曲线运动例一质点在平面上运动，已知质点位置矢量的表达式为（其中a、b为常量）则该质点作jbtiatr2227物理学第五版[D]例某质点的运动方程为x=2t7t3+3（SI），则该质点作(A)匀加速直线运动，加速度沿x轴正方向(B)匀加速直线运动，加速度沿x轴负方向(C)变加速直线运动，加速度沿x轴正方向(D)变加速直线运动，加速度沿x轴负方向28物理学第五版例：对于作曲线运动的物体，以下几种说法中哪一种是正确的：（A）切向加速度必不为零；（B）法向加速度必不为零（拐点处除外）；（C）由于速度沿切线方向，法向分速度必为零，因此法向加速度必为零；（D）若物体作匀速率运动，其总加速度必为零；（E）若物体的加速度为恒矢量，它一定作匀变速率运动.a29物理学第五版某人骑自行车以速率v向西行驶，今有风以相同速率从北偏东30°方向吹来，试问人感到风从哪个方向吹来？(A)北偏东30°．(B)南偏东30°．(C)北偏西30°．(D)西偏南30°．212vvv2vvvv22v60°30物理学第五版（矢量式）31物理学第五版例：某人以4/kmh的速率向东前进时，感觉风从正北出来，如将速率增加一倍，则感觉风从东北方向吹来。实际风速与风向为：4/kmh42(A)，从北方吹来．4/kmh(B)，从西北方吹来．/kmh(C)，从东北方吹来．42/kmh(D)，从西北方吹来．1人对地v2v人对地2风对人v风对地v1风对人v32物理学第五版一掌握牛顿定律的基本内容及其适用条件．二熟练掌握用隔离体法分析物体的受力情况，能用微积分方法求解变力作用下的简单质点动力学问题．三理解惯性系与非惯性系的概念．第二章教学基本要求33物理学第五版一、基本概念：牛顿三定律、隔离体、重力、弹性力、摩擦力、力的叠加原理。二、主要内容：　　任何物体都要保持其静止或匀速直线运动状态，直到外力迫使它改变运动状态为止.1、牛顿第一定律惯性和力的概念时，恒矢量v0F34物理学第五版tmtpFd)(dddv2、牛顿第二定律动量为的物体，在合外力　的作用下，其动量随时间的变化率应当等于作用于物体的合外力．p)(iFF当时，为常量，cvmamtmFddvvmp合外力kmajmaimaFyxz直角坐标系中xxmaFyymaFzzmaF即35物理学第五版注：为A处曲线的曲率半径．22tddddtsmtmF　v自然坐标系中n2tntdd)(eρmetmaamamFvvρmF2nvateneA36物理学第五版两个物体之间作用力和反作用力，沿同一直线，大小相等，方向相反，分别作用在两个物体上．F＇FFF（物体间相互作用规律）3、牛顿第三定律FF作用力与反作用力特点：(1)大小相等、方向相反，分别作用在不同物体上，同时存在、同时消失，它们不能相互抵消．(2)是同一性质的力．37物理学第五版一　解题步骤已知力求运动方程已知运动方程求力二　两类常见问题FarraF隔离物体受力分析建立坐标列方程解方程结果讨论4、牛顿运动定律的应用P38例138物理学第五版例：如图所示：已知F=4N，m1=0.3kg，m2=0.2kg，两物体与水平面的的摩擦因素匀为0.2．求质量为m2的物体的加速度及绳子对它的拉力．（绳子和滑轮质量均不计）m2FT1a1m1T2a2f1f2图2.3解：由示力图，根据牛顿运动定律可列出运动方程m11111amfTF11Ngmgmf11物体：注意复习2—1、2、3、4、5、8、10、18、P40例3题39物理学第五版m22222amfT22Ngmgmf22物体：动滑轮：212TT又212aa联立上述方程，求解得：21221278.44)2(22smmmgmmFaNgmmmmgmmFT35.14)2(222212212m2FT1a1m1T2a2f1f2图2.340物理学第五版例：在mA＞mB的条件下，可算出mB向右运动的加速度a，今如取去mA而代之以拉力T=mAg，算出的加速度a‘，则有：(滑轮质量不计)(A)aa'(B)a=a'(C)aa'mBmAmBT=mAg解：由牛顿运动定律有：BABAmmgmma)(BBAmgmma)(41物理学第五版mMF解1确定木块为研究对象，在地面上建立坐标系，要想使m相对M静止，m在水平方向与M的加速度相同xyaNgmomaNsin0cosmgN联立求解：gtgacos/mgN例质量为m的木块放在质量为M倾角为的光滑斜劈上,斜劈与地面的摩擦不计,若使m相对斜面静止，需在斜劈上施加多大的水平外力？木块对斜劈的压力为多少？42物理学第五版M由牛顿第三定律，m对M的压力与N大小相等方向相反，数值为cos/mgN解2沿斜面建立坐标系，坐标系建立得好坏，对解题难易程度有直接影响，但对结果无影响.mxyaNgmo则外力)(aMmFgtgMm)(cossinmamg此种方法更简单.sincosmamgN解得：gtgacos/mgNF43物理学第五版一　理解动量、冲量概念，掌握动量定理和动量守恒定律．二　掌握