运动和力

八年级下册物理运动和力（第7章）初中物理笔记分享！这份思维导图整理了了初中物理关于运动和力的主要知识点，内容包含力学研究史、运动和力（受平衡力作用和受非平衡力作用），助你理清运动和力的关系，更好理解牛顿第一定律和惯性。

运动和力

• 质点运动的描述
  • 机械运动：一个物体相对于另一个物体的位置，或者一个物体的某些部分相对于其他部分的位置，随着时间而变化的过程
  • 质点
    • 大小和形状忽略不计，具有质量
  • 参考系和坐标系
    • 参考系不同，反映的运动关系不同，运动的描述不同（运动的相对性）
  • 空间和时间
    • 物质的广延性
    • 物理事件的顺序性和持续性
  • 位矢：质点的位置
    • r=|r|=（x^2+y^2+z^2）^1/2
    • r=xi+yj+zk
    • cosα=x/r
      • cosβ=y/r
        • cosγ=z/r
    • cosα^2+cosβ^2+cosγ^2=1
  • 运动学方程
    • r=r(t)
  • 位移
    • 位移为位矢的矢量差
  • 速度
    • v=Δr/Δt
      • v=dr/dt
    • 大小称为速率
  • 加速度
    • a=dv/dt=d^2r/dt^2
  • 运动学的两类问题
    • 微分法：已知质点的运动学方程，求质点在任意时刻的位置，速度，加速度
    • 积分法：已知质点的速度，加速度等，求质点的运动学方程
      • v=v0+∫a dt
      • r=r0+∫v dt
• 抛体远动
  • 射程
    • Xm=v0²sin2θ0/g
    • ym=v0²sin²θ0/2g
  • 轨迹方程
    • y=xtanθ-gx^2/2.v0²cos²θ
• 圆周运动和一般曲线运动
  • 加速度
    • a=dv/dt.et（切向）+v^2/R.en（法向）
      • 匀速圆周只有an
    • 方向φ：a与en的夹角
      • arctan at/an
  • 圆周运动的角量描述
    • 角速度：ω=dθ/dt
    • 角加速度：α=dω/dt
  • 角量和线量的关系
    • v=Rω
    • at=Rα
    • an=v^2/R=vω=Rω^2
  • 一般平面曲线运动中的加速度
    • a=an+at=v²/ρ.en+dv/dt.et
• 相对运动
  • r=R+r'
    • r：P在K系中的位矢
    • r'：P在K'系中的位矢
    • R：K'系原点O'对K系原点O的位矢
    • 位矢的相对性
      • 同一质点在不同的参考系中位矢不同
    • 成立条件：空间两点的距离不管从哪个坐标系测量，结果都应相同
      • 空间绝对性
    • 时间与坐标系无关 t=t'
      • R=vt=vt'
      • 时间绝对性
  • 伽利略（坐标）变换式
    • x'=x-vt z'=z t'=t y'=y t'=t
      • v雨车=v雨地+v地车
      • a雨车=a雨地+a地车
        • 相对匀速直线运动的惯性系：a雨车=a雨地
• 牛顿运动定律 力学中的常见力
  • 牛顿第一定律（惯性定律）
    • 任何物体都保持静止的或沿一直线作匀速运动的状态，世道作用在它上面的力迫使它改变这种状态为止
      • 力是改变运动状态的原因
    • 惯性系
    • 非惯性系
  • 牛顿第二定律
    • 运动的变化与所加的动力成正比，并且发生在这力所沿直线的方向上
    • P（动量）=mv
      • F=dP/dt=m.d²r/dt（质点的运动方程）
    • 力是物体产生加速度的原因，瞬时关系，同时存在，同时消失
    • 相同力的作用下，物体的质量与加速度成反比，质量是平动惯性的量度，质量也称惯性质量
    • 第二定律只适用于质点和惯性系
  • 牛顿第三定律
    • 作用力与反作用力
      • 同时出现，同时消失
  • 力学中的常见力
    • 万有引力
    • 重力
    • 弹力
      • 正压力（支持力）
      • 绳子张力
      • 弹簧弹力
    • 摩擦力
      • 静摩擦
      • 滑动摩擦
  • 牛顿运动定律应用
    • 明确研究对象 受力分析 建立坐标系 列运动方程
      • 注意运动方向与正负
• 伽利略相对性原理 非惯性系 惯性力
  • 伽利略相对性原理
    • 一切相对于惯性系做匀速直线运动的参考系都是惯性系，都符合牛顿运动定律