大学物理力学课件

大学物理力学ppt课件目录CONTENCT力学基本概念运动学基础牛顿运动定律及应用动量定理与动量守恒定律角动量定理与角动量守恒定律功能原理和机械能守恒定律01力学基本概念质点刚体质点与刚体具有一定质量，但没有形状和大小的理想化物理模型。质点模型忽略了物体的形状和大小，只考虑其质量，便于研究物体的运动规律。在力的作用下，形状和大小保持不变的物体。刚体模型忽略了物体的形变，便于研究物体的转动和平衡等问题。力具有矢量性、相对性和同时性等性质。矢量性指力有大小和方向；相对性指力的作用是相对的，与参考系的选择有关；同时性指力总是成对出现，作用在两个相互作用的物体上。力的性质按性质可分为重力、弹力、摩擦力等；按作用方式可分为接触力和场力；按作用效果可分为拉力、压力、支持力等。力的分类力的性质与分类平衡状态物体处于静止或匀速直线运动状态，称为平衡状态。在平衡状态下，物体受到的合力为零。平衡条件物体处于平衡状态的必要条件是受到的合力为零。对于刚体，还需要满足转动平衡条件，即合力矩为零。平衡状态与平衡条件02运动学基础VS描述物体运动时所选取的参考物体或参考系统，可以是相对地面静止的物体或相对地面运动的物体。坐标系在参考系上建立的用于描述物体位置的坐标系统，包括直角坐标系、极坐标系等。参考系参考系与坐标系80%80%100%位移、速度和加速度物体位置的变化量，用矢量表示，其大小等于起点到终点的有向线段长度。物体在单位时间内通过的位移，用矢量表示，其大小等于位移与时间的比值。物体速度的变化率，用矢量表示，其大小等于速度变化量与时间的比值。位移速度加速度描述物体运动规律的数学表达式，可以是位移方程、速度方程或加速度方程等。物体在运动过程中所经过的路径，可以是直线、曲线等。根据运动方程可以绘制出物体的运动轨迹。运动方程与轨迹轨迹运动方程03牛顿运动定律及应用第一定律第二定律第三定律牛顿三定律内容物体的加速度跟物体所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。两个物体之间的作用力和反作用力，在同一条直线上，大小相等，方向相反。任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态，直到外力迫使它改变运动状态为止。牛顿运动定律在其中成立的参考系，如静止或匀速直线运动的参考系。惯性参考系牛顿运动定律在其中不成立的参考系，如加速运动的参考系。在非惯性参考系中，物体会受到惯性力的影响。非惯性参考系惯性参考系与非惯性参考系01分析抛体运动的轨迹和速度，利用牛顿第二定律求解运动过程中的受力情况。抛体运动02分析圆周运动的向心力和切向力，利用牛顿第二定律求解物体的加速度和速度。圆周运动03分析碰撞过程中的动量守恒和能量守恒，利用牛顿第三定律求解碰撞后物体的运动状态。碰撞问题应用实例分析04动量定理与动量守恒定律物体质量与速度的乘积，用P表示，单位为kg·m/s。P=mv，其中m为物体质量，v为物体速度。动量定义动量计算公式动量定义及计算公式动量定理表述物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化量。动量定理证明过程通过牛顿第二定律和运动学公式推导得出。动量定理表述及证明过程动量守恒条件系统所受合外力为零或不受外力作用。碰撞问题、爆炸问题等。在这些问题中，可以通过动量守恒定律求解物体的速度、位移等物理量。动量守恒定律是一个矢量方程，需要注意动量的方向性。动量守恒定律是牛顿第三定律的推论之一，两者在解决物理问题时可以相互补充。动量守恒应用实例动量守恒定律的矢量性动量守恒定律与牛顿第三定律的关系动量守恒条件及应用实例05角动量定理与角动量守恒定律角动量定义质点相对于原点的角动量等于质点到原点的位矢与其动量的矢量积。要点一要点二计算公式L=r×p，其中L为角动量，r为位矢，p为动量。角动量定义及计算公式质点所受的合外力矩等于其角动量的时间变化率。角动量定理表述根据牛顿第二定律和矢量积的性质推导得出，M=dL/dt，其中M为合外力矩，dL/dt为角动量的时间变化率。证明过程角动量定理表述及证明过程守恒条件当系统所受合外力矩为零时，系统的总角动量保持不变。应用实例天体运动中行星绕太阳的角动量守恒，刚体定点转动的角动量守恒等。角动量守恒条件及应用实例06功能原理和机械能守恒定律功能原理定义系统所受外力的功等于系统动能的变化量。物理意义外力做功导致物体动能改变，是能量转化和传递的基本规律之一。公式表示$W\_{ext}=\DeltaE\_k$功能原理内容解释机械能定义物体具有的宏观运动能量，包括动能和势能。势能物体由于位置或状态而具有的能量，包括重力势能和弹性势能等。动能物体由于运动而具有的能量，与物体的质量和速度有关。机械能定义及分类机械能守恒条件应用实例注意事项机械能守恒条件及应用实例系统只有重力或弹力做功，无其他外力做功