大學(xué)物理課件第二章質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)

大學(xué)物理課件第二章質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)的物理模型質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用動(dòng)量與動(dòng)量守恒定律能量與能量守恒定律質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量與角動(dòng)量守恒定律contents目錄CHAPTER01質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)的物理模型03質(zhì)點(diǎn)模型的近似性質(zhì)點(diǎn)模型忽略了物體的形狀和大小，只考慮其質(zhì)量，因此是一種近似模型。01質(zhì)點(diǎn)模型的定義質(zhì)點(diǎn)是一個(gè)具有質(zhì)量的點(diǎn)，用于簡(jiǎn)化實(shí)際物體的運(yùn)動(dòng)，忽略其形狀和大小。02質(zhì)點(diǎn)模型的適用范圍適用于研究宏觀低速物體的運(yùn)動(dòng)，如行星運(yùn)動(dòng)、地球上物體的自由落體等。質(zhì)點(diǎn)模型坐標(biāo)系的分類(lèi)坐標(biāo)系分為直角坐標(biāo)系、極坐標(biāo)系、球坐標(biāo)系等，用于描述物體在空間中的位置和運(yùn)動(dòng)。參考系與坐標(biāo)系的選擇選擇合適的參考系和坐標(biāo)系可以簡(jiǎn)化物體的運(yùn)動(dòng)，便于分析和計(jì)算。參考系的定義參考系是用來(lái)描述物體運(yùn)動(dòng)的另一個(gè)物體或物體群。選擇不同的參考系，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也會(huì)不同。參考系與坐標(biāo)系時(shí)間測(cè)量的歷史時(shí)間測(cè)量是物理學(xué)中一個(gè)重要的基本概念，經(jīng)歷了從天文觀測(cè)到現(xiàn)代精確計(jì)時(shí)技術(shù)的發(fā)展過(guò)程?？臻g測(cè)量的方法空間測(cè)量主要依賴(lài)于幾何學(xué)和光學(xué)技術(shù)，如長(zhǎng)度、角度、距離等的測(cè)量。時(shí)間與空間的相對(duì)性愛(ài)因斯坦相對(duì)論提出時(shí)間和空間的相對(duì)性，即時(shí)間和空間的測(cè)量依賴(lài)于觀察者的參考系。時(shí)間和空間的測(cè)量CHAPTER02質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律描述質(zhì)點(diǎn)在一段時(shí)間內(nèi)位置的變化量，用矢量表示，有大小和方向。位移描述質(zhì)點(diǎn)在一段時(shí)間內(nèi)位移變化的快慢程度，等于位移與時(shí)間的比值。速度描述質(zhì)點(diǎn)速度變化快慢的物理量，等于速度變化量與時(shí)間的比值。加速度位移、速度和加速度牛頓第一定律牛頓第一定律也稱(chēng)為慣性定律，它指出質(zhì)點(diǎn)在不受外力作用時(shí)，將保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變。慣性是質(zhì)點(diǎn)保持其原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的固有屬性，與質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量成正比。牛頓第二定律指出，質(zhì)點(diǎn)受到的合外力與其加速度成正比，與質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量成反比。數(shù)學(xué)表達(dá)式為F=ma，其中F表示合外力，m表示質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量，a表示加速度。牛頓第二定律牛頓第三定律指出，作用力和反作用力總是大小相等、方向相反、作用在同一條直線上。這一規(guī)律說(shuō)明了力的相互性，即力不能獨(dú)立于受力物體而存在，而是由施力物體和受力物體共同決定的。牛頓第三定律CHAPTER03牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用物體在直線方向上保持恒定的速度，不受外力作用時(shí)，將一直保持勻速直線運(yùn)動(dòng)。勻速直線運(yùn)動(dòng)物體在直線方向上以恒定的加速度加速運(yùn)動(dòng)，速度隨時(shí)間線性增加。勻加速直線運(yùn)動(dòng)物體在直線方向上以恒定的加速度減速運(yùn)動(dòng)，速度隨時(shí)間線性減小。勻減速直線運(yùn)動(dòng)直線運(yùn)動(dòng)物體圍繞一個(gè)固定點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，速度方向始終垂直于運(yùn)動(dòng)軌跡的切線。圓周運(yùn)動(dòng)拋物線運(yùn)動(dòng)橢圓運(yùn)動(dòng)物體在重力的作用下沿著拋物線軌跡運(yùn)動(dòng)，速度方向始終與軌跡的切線一致。物體在兩個(gè)互相垂直方向的力作用下沿著橢圓軌跡運(yùn)動(dòng)，速度方向始終與軌跡的切線一致。030201曲線運(yùn)動(dòng)兩個(gè)物體之間的相對(duì)速度等于兩者速度之差，與參考系的選擇有關(guān)。相對(duì)速度兩個(gè)物體之間的相對(duì)加速度等于兩者加速度之差，與參考系的選擇有關(guān)。相對(duì)加速度兩個(gè)物體之間的相對(duì)角速度等于兩者角速度之差，與參考系的選擇有關(guān)。相對(duì)角速度相對(duì)運(yùn)動(dòng)CHAPTER04動(dòng)量與動(dòng)量守恒定律質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量與速度的乘積，表示質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的劇烈程度。動(dòng)量力與作用時(shí)間的乘積，表示力的時(shí)間累積效應(yīng)。沖量動(dòng)量與沖量質(zhì)點(diǎn)受到的合外力的沖量等于質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量的變化量。通過(guò)分析合外力的沖量和質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量的變化，可以確定質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律。動(dòng)量定理動(dòng)量定理的應(yīng)用動(dòng)量定理動(dòng)量守恒定律在沒(méi)有外力作用或合外力為零的系統(tǒng)中，系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變。動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用在碰撞、爆炸、火箭推進(jìn)等物理過(guò)程中，動(dòng)量守恒定律是重要的理論基礎(chǔ)。動(dòng)量守恒定律CHAPTER05能量與能量守恒定律功與功率功是力對(duì)空間上的累積效應(yīng)，表示力在空間上的作用效果。功率則表示力在時(shí)間上的作用效果?？偨Y(jié)詞功是力與物體在力的方向上通過(guò)的位移的乘積，表示力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的作用效果。功率則定義為功與完成該功所需時(shí)間的比值，表示力在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)物體所做的功。詳細(xì)描述動(dòng)能與勢(shì)能總結(jié)詞動(dòng)能是物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的量度，勢(shì)能是物體相對(duì)位置的量度。詳細(xì)描述動(dòng)能是物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的量度，等于物體的質(zhì)量和速度平方乘積的一半。勢(shì)能是物體相對(duì)位置的量度，常見(jiàn)的勢(shì)能包括重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能等?？偨Y(jié)詞能量守恒定律表明在一個(gè)封閉系統(tǒng)中，能量不能被創(chuàng)造或消滅，只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式。詳細(xì)描述能量守恒定律是自然界的基本定律之一，它表明在一個(gè)封閉系統(tǒng)中，總能量保持不變。即在一個(gè)孤立系統(tǒng)中，能量只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，總能量保持不變。能量守恒定律CHAPTER06質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量與角動(dòng)量守恒定律123質(zhì)點(diǎn)繞固定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)時(shí)所具有的動(dòng)量矩，等于質(zhì)點(diǎn)和固定點(diǎn)之間的距離與質(zhì)點(diǎn)速度的乘積。角動(dòng)量定義在沒(méi)有外力矩作用的情況下，質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量保持不變。角動(dòng)量守恒質(zhì)點(diǎn)的線動(dòng)量等于質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量與質(zhì)點(diǎn)速度的乘積，而質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量等于質(zhì)點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與角速度的乘積。角動(dòng)量與線動(dòng)量的關(guān)系角動(dòng)量力矩定義作用在質(zhì)點(diǎn)上的力與力臂的乘積，其中力臂是從固定點(diǎn)到力作用點(diǎn)的距離。角動(dòng)量定理質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量等于力矩與時(shí)間的乘積。角動(dòng)量定理的應(yīng)用通過(guò)計(jì)算力矩和時(shí)間，可以計(jì)算出質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量變化。力矩與角動(dòng)量定理角動(dòng)量守恒的應(yīng)用在許多物理問(wèn)題中，如行星運(yùn)動(dòng)、陀螺儀等，角動(dòng)量