质点运动学

大学物理第一章详细解读：质点系的角动量守恒定律：作用于质点系的外力对某一固定点的力矩的矢量和为零时，质点系对该点的角动量保持不变，这称为质点系的角动量守恒定律。

质点动力学

牛顿运动定律

牛顿三定律

牛顿第一定律

1. 第一定律表明任何物体具有保持其原有运动状态不变的性质----惯性

2.力是使物体运动状态变化的原因

3.牛顿第一定律在惯性系中成立，相对惯性系做匀速直线运动的所有参考系都为惯性系

牛顿第二定律

牛顿第二定律阐明了作用在物体上的合外力与其动量变化的关系

物体动量随时间的变化率等于作用在物体上的合外力

数学表达式： F=dP/dt=d（mv）/dt=vdm/dt+mdv/dt

F=mdv/dt=ma

第二定律只适用于惯性系中的质点的运动

牛顿第三定律

作用力与反作用力等大反向

常见力

万有引力相互作用，电磁相互作用，强相互作用，弱相互作用

非惯性系 惯性力

平动非惯性系 惯性力

若某参考系相对于惯性系做匀变速直线运动，该参考系就是平动非惯性系

非惯性系会引起一个假想力----惯性力

非惯性系中的力学规律：F1+F2=ma

匀速转动参考系 惯性离心力

动量定理 动量守恒定律

质点的动量定理

Fdt=dp=d（mv）

力在时间上的积累量=该时间段内动量的变化量

I=P1-P2=力对时间的积分

质点系的动量定理

质点系指若干个相互作用的质点组成的系统

内力： 系统内各质点之间的相互作用力称为内力

外力：系统外其它物体对系统内任意质点的作用力

作用于质点系合外力的冲量等于质点系总动量的增量

动量守恒定律

当系统所受合外力为零，系统的总动量保持不变

内力改变总动量在各质点的分配

动量守恒定律仅适用于惯性系，动量守恒不仅适用于宏观物体，而且适用于微观粒子间的相互作用

质点角动量定理 角动量守恒

质点对参考点的角动量

角动量（动量矩） L=rP

角动量为矢量，它的方向垂直于r与P决定的平面，指向遵循右手定则

角动量的大小：L=rpsinQ

当质点绕点O做圆周运动时，Q=90度 L=rp=mvr=mwwr

力对参考点的力矩

M=r*F（位矢与力的叉乘）

质点的角动量定理

dL/dt=r*F+v*P

M=dL/dt（M为力矩）

质点的角动量守恒定律

当质点所受合外力对某一点的力矩为零时，质点对该点的角动量保持不变，称为质点的角动量守恒定律

质点系的角动量定理和角动量守恒

质点系的角动量定理

质点系对某点的角动量随时间的变化率，等于该质点系所受外力对该点的力矩之和，这称为质点系的角动量定理

质点系的角动量守恒定律：作用于质点系的外力对某一固定点的力矩的矢量和为零时，质点系对该点的角动量保持不变，这称为质点系的角动量守恒定律

功 动能 动能定理

功 功率

恒力做功： A=F*rcosQ

变力做功：功=力在路径上的积分

功的叠加原理：合力做的功等于每个分力对质点做功的代数和

功率为力在单位时间做功的多少。P=dA/dt=FvcosQ

质点的动能定理

A=Ek2-Ek1

合外力对质点做的功等于质点动能的增量----质点的动能定理

仅适用于惯性系

质点系的动能定理

作用于质点系所有力做功之和，等于质点系动能的增量

A外+A内=Ek2-Ek1

保守力的功 势能 机械能守恒定律

几种保守力的功 保守力

保守力做的功只与物体的初末位置有关

重力做功，万有引力的功，弹性力的功

势能

势能：保守力做功只决定于保守力作用的质点的始末位置，存在一个由它们相对位置决定的状态函数，这个函数称为保守系统的势能

势能为状态函数，势能的值与势能零点的选取有关，势能属于系统，谈单个物体的势能没有意义

功能原理

A外+A保内+A非保内=Ek2-Ek1

A外+A非保内=（Ek2-Ep2）-（Ek1+Ep1）

作用于质点系所有外力和所有非保守内力做功之和等于系统机械能的增量

机械能守恒定律

机械能守恒定律

A外+A非保内=0

Ek+Ep=C

能量守恒定律与转换定律：能量不会凭空消失，也不会凭空产生，系统内各种能量的总和保持不变