大學(xué)物理力學(xué)復(fù)習(xí)

力學(xué)基礎(chǔ)篇知識(shí)結(jié)構(gòu)靜力學(xué)（中學(xué)）三條主線:運(yùn)動(dòng)學(xué)（第1章）動(dòng)力學(xué)（第2章）相對(duì)運(yùn)動(dòng)（第1章第3節(jié)）經(jīng)典力學(xué)時(shí)空觀（第4章第1節(jié)）相對(duì)論（第4章）平動(dòng)（第1、2章）轉(zhuǎn)動(dòng)（第3章）波動(dòng)（第6章）振動(dòng)（第5章）2021/5/91力學(xué)靜力學(xué)運(yùn)動(dòng)學(xué)動(dòng)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(dòng)的描述運(yùn)動(dòng)學(xué)中的兩類問(wèn)題平動(dòng)---轉(zhuǎn)動(dòng)（類比法）質(zhì)點(diǎn)---質(zhì)點(diǎn)系---剛體瞬時(shí)效應(yīng)---積累效應(yīng)第一條主線：靜力學(xué)-運(yùn)動(dòng)學(xué)-動(dòng)力學(xué)2021/5/921.瞬時(shí)效應(yīng)

搞清各規(guī)律的內(nèi)容、來(lái)源、適用對(duì)象、成立條件、對(duì)參考系的依賴關(guān)系動(dòng)力學(xué)力的瞬時(shí)效應(yīng)平動(dòng)效應(yīng)質(zhì)點(diǎn)系質(zhì)點(diǎn)牛Ⅱ牛Ⅲ轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)質(zhì)點(diǎn)牛Ⅱ牛Ⅲ系2021/5/932.積累效應(yīng)力時(shí)間積累

空間積累質(zhì)點(diǎn)系質(zhì)點(diǎn)牛Ⅱ牛Ⅲ牛Ⅲ質(zhì)點(diǎn)牛Ⅱ一對(duì)力質(zhì)點(diǎn)系質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)力學(xué)2021/5/94

平動(dòng)

轉(zhuǎn)動(dòng)力與沖量力矩與沖量矩質(zhì)量與動(dòng)量轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與角動(dòng)量平動(dòng)動(dòng)能

轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能

力的功

力矩的功

勢(shì)能平動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)2021/5/95

平動(dòng)

轉(zhuǎn)動(dòng)牛頓定律轉(zhuǎn)動(dòng)定律動(dòng)量定理

角動(dòng)量定理

動(dòng)量守恒定律

角動(dòng)量守恒定律

動(dòng)能定理

動(dòng)能定理

機(jī)械能守恒定律條件：（或只有保守力作功）

平動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)2021/5/963.解題的基本方法與步驟(1)用牛頓定律解題(2)用功能、動(dòng)量、角動(dòng)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(guò)程(5)列方程2021/5/97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(gè)物理過(guò)程：(1)物塊A作自由落體運(yùn)動(dòng)，到B時(shí)速度為v1;(2)物塊A和平板B作完全非彈性碰撞，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。2021/5/98

以地球、彈簧、物塊為一系統(tǒng)。第三個(gè)過(guò)程中只有重力，彈力作功，機(jī)械能守恒。取彈簧處于自然狀態(tài)時(shí)，其上端點(diǎn)位置為坐標(biāo)原點(diǎn),重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能零點(diǎn)，則第三個(gè)過(guò)程方程為

對(duì)每個(gè)物理過(guò)程列出方程

在A、B未碰撞前，B的重力跟所受彈力平衡，因此有

kx1=mg解上述四式可得彈簧的最大壓縮量x22021/5/99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(shí)的速度。解：根據(jù)機(jī)械能守恒定律2021/5/910二、經(jīng)典力學(xué)時(shí)空觀與變換（慣性系之間）伽利略變換一、相對(duì)運(yùn)動(dòng)（參考系之間）第二條主線：相對(duì)運(yùn)動(dòng)-經(jīng)典力學(xué)時(shí)空觀-相對(duì)論2021/5/911三、狹義相對(duì)論1.兩個(gè)基本原理：光速不變?cè)砼c相對(duì)性原理。2.洛侖茲變換2021/5/9123、狹義相對(duì)論的時(shí)空觀3.１同時(shí)的相對(duì)性３.3長(zhǎng)度的相對(duì)性（動(dòng)尺縮短）3.２時(shí)間間隔的相對(duì)性（時(shí)間膨脹）3.４因果關(guān)系

信息傳遞速率小于光速，導(dǎo)致因果關(guān)系不會(huì)顛倒。S系同時(shí)同地同時(shí)異地異時(shí)同地異時(shí)異地S’系同時(shí)不同時(shí)不同時(shí)不能確定2021/5/9134、狹義相對(duì)論動(dòng)力學(xué)4.１質(zhì)速關(guān)系：4.２動(dòng)量定義：4.３質(zhì)能關(guān)系：4.４動(dòng)量能量關(guān)系：2021/5/914解：①按地球上的鐘

例半人馬座α星是離我們太陽(yáng)系最近的恒星，地面觀察者測(cè)得其距離是4.31016m，現(xiàn)宇宙飛船以

=0.99c的速度由地面飛往α星①按地球的鐘，飛到α星要多長(zhǎng)時(shí)間？②按宇宙飛船上的鐘，飛到α星要多長(zhǎng)時(shí)間？②按飛船的鐘2021/5/915第三條主線：平動(dòng)-轉(zhuǎn)動(dòng)-振動(dòng)-波動(dòng)運(yùn)動(dòng)形式平動(dòng)振動(dòng)波動(dòng)多普勒效應(yīng)非自由振動(dòng)與共振表達(dá)式圖像與特征能量合成與疊加轉(zhuǎn)動(dòng)2021/5/9161

、表達(dá)式振動(dòng)波動(dòng)

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(dòng)的物理圖像與特征。

弄清波長(zhǎng)、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(dòng)方程的物理意義。2021/5/9172、振動(dòng)與波動(dòng)圖象

振動(dòng)圖象描述的是一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律。波動(dòng)圖象

描述的是給定時(shí)刻波線上所有各質(zhì)點(diǎn)偏離各自平衡位置的位移隨位置變化的規(guī)律。t2021/5/9183、能量（1）孤立的諧振動(dòng)系統(tǒng)，其機(jī)械能守恒，動(dòng)能和勢(shì)能反相變化。（2）單位體積介質(zhì)中的波動(dòng)能量，機(jī)械能不守恒，動(dòng)能與勢(shì)能同步變化?？偰芰縿?dòng)能與勢(shì)能振動(dòng)守恒反相波動(dòng)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。2021/5/9194、振動(dòng)的合成與波的疊加同方向、同頻率諧振動(dòng)合成干涉相長(zhǎng)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(dòng)合成注意：準(zhǔn)諧振動(dòng)，拍與拍頻2021/5/920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(dòng)為簡(jiǎn)諧振動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：1、對(duì)質(zhì)心（圓心）水平軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為：由轉(zhuǎn)動(dòng)定律：2、依據(jù)平行軸定理，得對(duì)釘子處水平軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為：證：依據(jù)受力分析得所受力矩為：此為諧振動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程，故為簡(jiǎn)諧振動(dòng)。證畢2021/5/921例如圖所示，兩列平面簡(jiǎn)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(diǎn)相遇。頻率v＝100Hz，振幅AA=AB=1.00×10-2m，SA的位相比SB的位相超前π/2。在媒質(zhì)1中的波速ｕ