大學(xué)物理力學(xué)課件

大學(xué)物理力學(xué)ppt課件目錄CONTENCT力學(xué)基本概念運(yùn)動學(xué)基礎(chǔ)牛頓運(yùn)動定律及應(yīng)用動量定理與動量守恒定律角動量定理與角動量守恒定律功能原理和機(jī)械能守恒定律01力學(xué)基本概念質(zhì)點(diǎn)剛體質(zhì)點(diǎn)與剛體具有一定質(zhì)量，但沒有形狀和大小的理想化物理模型。質(zhì)點(diǎn)模型忽略了物體的形狀和大小，只考慮其質(zhì)量，便于研究物體的運(yùn)動規(guī)律。在力的作用下，形狀和大小保持不變的物體。剛體模型忽略了物體的形變，便于研究物體的轉(zhuǎn)動和平衡等問題。力具有矢量性、相對性和同時性等性質(zhì)。矢量性指力有大小和方向；相對性指力的作用是相對的，與參考系的選擇有關(guān)；同時性指力總是成對出現(xiàn)，作用在兩個相互作用的物體上。力的性質(zhì)按性質(zhì)可分為重力、彈力、摩擦力等；按作用方式可分為接觸力和場力；按作用效果可分為拉力、壓力、支持力等。力的分類力的性質(zhì)與分類平衡狀態(tài)物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)，稱為平衡狀態(tài)。在平衡狀態(tài)下，物體受到的合力為零。平衡條件物體處于平衡狀態(tài)的必要條件是受到的合力為零。對于剛體，還需要滿足轉(zhuǎn)動平衡條件，即合力矩為零。平衡狀態(tài)與平衡條件02運(yùn)動學(xué)基礎(chǔ)VS描述物體運(yùn)動時所選取的參考物體或參考系統(tǒng)，可以是相對地面靜止的物體或相對地面運(yùn)動的物體。坐標(biāo)系在參考系上建立的用于描述物體位置的坐標(biāo)系統(tǒng)，包括直角坐標(biāo)系、極坐標(biāo)系等。參考系參考系與坐標(biāo)系80%80%100%位移、速度和加速度物體位置的變化量，用矢量表示，其大小等于起點(diǎn)到終點(diǎn)的有向線段長度。物體在單位時間內(nèi)通過的位移，用矢量表示，其大小等于位移與時間的比值。物體速度的變化率，用矢量表示，其大小等于速度變化量與時間的比值。位移速度加速度描述物體運(yùn)動規(guī)律的數(shù)學(xué)表達(dá)式，可以是位移方程、速度方程或加速度方程等。物體在運(yùn)動過程中所經(jīng)過的路徑，可以是直線、曲線等。根據(jù)運(yùn)動方程可以繪制出物體的運(yùn)動軌跡。運(yùn)動方程與軌跡軌跡運(yùn)動方程03牛頓運(yùn)動定律及應(yīng)用第一定律第二定律第三定律牛頓三定律內(nèi)容物體的加速度跟物體所受的合外力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。兩個物體之間的作用力和反作用力，在同一條直線上，大小相等，方向相反。任何物體都要保持勻速直線運(yùn)動或靜止?fàn)顟B(tài)，直到外力迫使它改變運(yùn)動狀態(tài)為止。牛頓運(yùn)動定律在其中成立的參考系，如靜止或勻速直線運(yùn)動的參考系。慣性參考系牛頓運(yùn)動定律在其中不成立的參考系，如加速運(yùn)動的參考系。在非慣性參考系中，物體會受到慣性力的影響。非慣性參考系慣性參考系與非慣性參考系01分析拋體運(yùn)動的軌跡和速度，利用牛頓第二定律求解運(yùn)動過程中的受力情況。拋體運(yùn)動02分析圓周運(yùn)動的向心力和切向力，利用牛頓第二定律求解物體的加速度和速度。圓周運(yùn)動03分析碰撞過程中的動量守恒和能量守恒，利用牛頓第三定律求解碰撞后物體的運(yùn)動狀態(tài)。碰撞問題應(yīng)用實(shí)例分析04動量定理與動量守恒定律物體質(zhì)量與速度的乘積，用P表示，單位為kg·m/s。P=mv，其中m為物體質(zhì)量，v為物體速度。動量定義動量計算公式動量定義及計算公式動量定理表述物體所受合外力的沖量等于物體動量的變化量。動量定理證明過程通過牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式推導(dǎo)得出。動量定理表述及證明過程動量守恒條件系統(tǒng)所受合外力為零或不受外力作用。碰撞問題、爆炸問題等。在這些問題中，可以通過動量守恒定律求解物體的速度、位移等物理量。動量守恒定律是一個矢量方程，需要注意動量的方向性。動量守恒定律是牛頓第三定律的推論之一，兩者在解決物理問題時可以相互補(bǔ)充。動量守恒應(yīng)用實(shí)例動量守恒定律的矢量性動量守恒定律與牛頓第三定律的關(guān)系動量守恒條件及應(yīng)用實(shí)例05角動量定理與角動量守恒定律角動量定義質(zhì)點(diǎn)相對于原點(diǎn)的角動量等于質(zhì)點(diǎn)到原點(diǎn)的位矢與其動量的矢量積。要點(diǎn)一要點(diǎn)二計算公式L=r×p，其中L為角動量，r為位矢，p為動量。角動量定義及計算公式質(zhì)點(diǎn)所受的合外力矩等于其角動量的時間變化率。角動量定理表述根據(jù)牛頓第二定律和矢量積的性質(zhì)推導(dǎo)得出，M=dL/dt，其中M為合外力矩，dL/dt為角動量的時間變化率。證明過程角動量定理表述及證明過程守恒條件當(dāng)系統(tǒng)所受合外力矩為零時，系統(tǒng)的總角動量保持不變。應(yīng)用實(shí)例天體運(yùn)動中行星繞太陽的角動量守恒，剛體定點(diǎn)轉(zhuǎn)動的角動量守恒等。角動量守恒條件及應(yīng)用實(shí)例06功能原理和機(jī)械能守恒定律功能原理定義系統(tǒng)所受外力的功等于系統(tǒng)動能的變化量。物理意義外力做功導(dǎo)致物體動能改變，是能量轉(zhuǎn)化和傳遞的基本規(guī)律之一。公式表示$W\_{ext}=\DeltaE\_k$功能原理內(nèi)容解釋機(jī)械能定義物體具有的宏觀運(yùn)動能量，包括動能和勢能。勢能物體由于位置或狀態(tài)而具有的能量，包括重力勢能和彈性勢能等。動能物體由于運(yùn)動而具有的能量，與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)。機(jī)械能定義及分類機(jī)械能守恒條件應(yīng)用實(shí)例注意事項機(jī)械能守恒條件及應(yīng)用實(shí)例系統(tǒng)只有重力或彈力做功，無其他外力做功