大學(xué)物理基礎(chǔ)力學(xué)復(fù)習(xí)課件

1、力學(xué)基礎(chǔ)篇 知識結(jié)構(gòu)靜力學(xué)（中學(xué)）三條主線:運(yùn)動學(xué)（第1章）動力學(xué)（第2章）相對運(yùn)動（第1章第3節(jié)）經(jīng)典力學(xué)時空觀（第4章第1節(jié)）相對論（第4章）平動（第1、2章）轉(zhuǎn)動（第3章）波動（第6章）振動（第5章）力學(xué)靜力學(xué)運(yùn)動學(xué)動力學(xué)參考系-坐標(biāo)系-物理模型位矢、位移、速度、加速度平面曲線運(yùn)動的描述運(yùn)動學(xué)中的兩類問題平動-轉(zhuǎn)動（類比法）質(zhì)點-質(zhì)點系-剛體瞬時效應(yīng)-積累效應(yīng)第一條主線：靜力學(xué)-運(yùn)動學(xué)-動力學(xué)1. 瞬時效應(yīng) 搞清各規(guī)律的內(nèi)容、來源、適用對象、成立條件、對參考系的依賴關(guān)系動力學(xué)力的瞬時效應(yīng)平動效應(yīng)質(zhì)點系質(zhì)點牛牛轉(zhuǎn)動效應(yīng)質(zhì)點牛牛系2. 積累效應(yīng)力時間積累 空間積累質(zhì)點系質(zhì)點牛牛牛質(zhì)點牛一對力

2、質(zhì)點系質(zhì)點系動力學(xué) 平 動 轉(zhuǎn) 動 力與沖量力矩與沖量矩 質(zhì)量與動量轉(zhuǎn)動慣量與角動量平動動能 轉(zhuǎn)動動能 力的功 力矩的功 勢能 平動與轉(zhuǎn)動3. 解題的基本方法與步驟(1) 用牛頓定律解題(2) 用功能、動量、角動量及守恒定律解題解題思路:(1)選系統(tǒng) (2)分析力(3)審條件 (4)明過程(5)列方程例 如圖所示質(zhì)量為M的物塊A在離平板h的高度處自由下落，落在質(zhì)量也是M的平板B上。已知輕質(zhì)彈簧的倔強(qiáng)系數(shù)為k，物體與平板作完全非彈性碰撞，求碰撞后彈簧的最大壓縮量。解： 從物塊A自由下落到彈簧壓縮到最大限度可分為三個物理過程：(1) 物塊A作自由落體運(yùn)動，到B時速度為v1;(2) 物塊A和平板B作

3、完全非彈性碰撞，碰后速度為v2;(3) 碰撞后彈簧繼續(xù)被壓縮到最大壓縮量x2。例 質(zhì)量m1，半徑為R的定滑輪（當(dāng)作均質(zhì)圓盤）上繞一輕繩，繩的一端固定在滑輪上，另一端掛一質(zhì)量為m2的物體而下垂，如圖所示。忽略軸處摩擦，求物體m2由靜止下落h高度時的速度。解：根據(jù)機(jī)械能守恒定律二、經(jīng)典力學(xué)時空觀與變換（慣性系之間） 伽利略變換一、相對運(yùn)動（參考系之間）第二條主線：相對運(yùn)動-經(jīng)典力學(xué)時空觀-相對論三、狹義相對論1. 兩個基本原理：光速不變原理與相對性原理。2. 洛侖茲變換4、狹義相對論動力學(xué)4. 質(zhì)速關(guān)系：4. 動量定義：4. 質(zhì)能關(guān)系：4. 動量能量關(guān)系：解：按地球上的鐘 例 半人馬座星是離我們太

4、陽系最近的恒星，地面觀察者測得其距離是4.31016m，現(xiàn)宇宙飛船以 = 0.99c的速度由地面飛往星 按地球的鐘，飛到星要多長時間？按宇宙飛船上的鐘，飛到星要多長時間？按飛船的鐘1、表達(dá)式振動波動 弄清振幅、圓頻率、位相的物理意義、關(guān)系與如何確定。 明晰三種描述方法與關(guān)聯(lián)、厘清振動的物理圖像與特征。 弄清波長、波速、周期的物理意義及它們之間的關(guān)系，注意波速與振速的區(qū)別。 理解波動方程的物理意義。2、振動與波動圖象 振動圖象描述的是一個質(zhì)點的位移隨時間變化的規(guī)律。波動圖象 描述的是給定時刻波線上所有各質(zhì)點偏離各自平衡位置的位移隨位置變化的規(guī)律。t3、能量（1） 孤立的諧振動系統(tǒng)，其機(jī)械能守恒，

5、動能和勢能反相變化。 （2） 單位體積介質(zhì)中的波動能量，機(jī)械能不守恒，動能與勢能同步變化?？偰芰縿幽芘c勢能振動守恒反相波動不守恒同步（3） 注意波的平均能量密度、平均能流密度以及波的吸收。4、 振動的合成與波的疊加同方向、同頻率諧振動合成干涉相長干涉相消波的疊加與干涉相干條件干涉加強(qiáng)與減弱的條件同方向、不同頻率諧振動合成注意：準(zhǔn)諧振動，拍與拍頻例 一勻質(zhì)細(xì)圓環(huán)質(zhì)量為m，半徑為R，掛在墻上的釘子上，試證明其作微小角度的擺動為簡諧振動。轉(zhuǎn)動慣量：1、對質(zhì)心（圓心）水平軸的轉(zhuǎn)動慣量為：由轉(zhuǎn)動定律：2、依據(jù)平行軸定理，得對釘子處水平軸的轉(zhuǎn)動慣量為：證：依據(jù)受力分析得所受力矩為：此為諧振動的動力學(xué)方程，故為簡諧振動。證畢例 如圖所示，兩列平面簡諧相干橫波，在兩種不同的媒質(zhì) 中傳播，在分界面上的P點相遇。頻率v100 Hz，振幅AA=AB=1.0010-2m，SA的位相比SB的位相超前/2。 在媒質(zhì)1中的波速A