大学物理上册第一章（质点运动）

大学物理上册质点动力学知识点总结。质点动力学主要包括牛顿运动定律、动量定理与动量守恒定律。下面地思维导图介绍了其基础知识点、解题步骤、公式等并延伸了相关思考问题。

大学物理上册第一张（质点运动）

• 1. 质点与参考系
  • 质点：没有体积形状，只具有一定质量的理想物体
  • 参考系：研究物体运动时被选作参考物的物体或物体群（认为是静止的）
• 2. 描述质点运动的物理量
  • 时刻和时间
    • 时刻：可以理解为 点
    • 时间：可以理解为 线段
  • 位置矢量：r=xi+yj+zk
  • 速度：v=vxi+vyj+vzk
  • 位移：r=xi+yj+zk
    • 此处的r x y z 均为变化量
  • 加速度：a=axi+ayj+azk
• 3. 描述质点运动的坐标系
  • 直角坐标系：质点的任意运动都可以视为由三个坐标轴方向上各自独立进行的直线运动所合成。（运动的叠加原理）
  • 平面极坐标系：处理圆周运动一类的平面运动
    • 引入角速度，其与线速度的关系为：v=w * r
    • 判定角速度的方向：右手螺旋定则
    • 极轴：取参考系上以固定点作为极点，过极点所作的一条固定的射线
    • 极点：参考系内固定的一个点
    • 极径：质点位置与极点的连线
    • 极角：自极轴到极径转过的角度
    • 极坐标：用极径和极角所表示的质点位置
  • 自然坐标系：沿着质点的运动轨道所建立的坐标系
    • 注意：切向和法向的单位向量
• 4. 牛顿运动定律
  • 牛顿第一定律（惯性定律）：任何物体都要保持其静止状态或匀速直线运动状态直到其他物体所作用的力迫使它改变为止
    • 推论：物体在力的作用下所发生的运动状态的任何变化，都要使它获得加速度
  • 牛顿第二定律：F=ma
    • 1.力满足叠加原理 2.运动状态变化与力的瞬时关系
  • 牛顿第三定律：1.力的作用是相互的（同时存在，消失）2.分别作用于2个物体之上不能抵消 3.同属于一种性质的力
    • 作用力与反作用力
• 5. 力学中常见的力
  • 万有引力：F=GMm/r*r
    • 重力加速度g的数值随着离开地面的高度的增加而减少
  • 弹力：F=-kx
    • 注：弹性力是一种接触力，其方向永远垂直于过两物体接触点的切面
  • 摩擦力：f=uFn
• 6. 伽利略相对性原理
  • 伽利略相对性原理：对于描述力学规律而言，所有惯性都是等价的
  • 伽利略变换：x=X-vt y=Y z=Z t=T 逆变换 X=x+vt Y=y Z=z T=t
  • 惯性力：在直线加速参考系中，惯性力的方向与非惯性系相对于惯性系的加速度的方向相反，大小等于所研究物体的质量与加速度的乘积