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这是一篇关于力学的思维导图，包括：质点和质点系动力学、刚体的转动、质点运动学三部分内容。
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力学
质点和质点系动力学
牛顿运动定律（惯性系）
牛顿定律
牛顿第一定律
任何物体都保持静止或匀速直线运动状态， 除非作用在它上面的“力”迫使它改变这种状 态。
牛顿第二定律
物体运动的量对时间的变化率等于物体所受 的合外力，并且发生在该力的方向上。
牛顿第三定律
两物体相互作用时,作用力与反作用力的大 小相等、方向相反,在同一直线上。
非惯性系和惯性力
非惯性系：牛顿定律不成立的参考系
非惯性系包括：平动加速系、转动系
加速运动的车
旋转平台
惯性力
在匀加速平动的参考系中质点所受的惯性力
在匀速转动的参考系中静止的质点所受惯性力
在匀速转动参考系中，运动物体所受惯性力为: 所受惯性力＝惯性离心力＋科里奥利力
质心 质心运动定理
质点系：由多个相互作用的质点构成的系统
质心的概念和质心位置的确定
质心运动定理
动量定理 动量守恒定律
质点的动量定理
质点系的动量定理
注意：内力只改变系统内单个质点的动量,不影响质点系的总动量！
动量守恒定律
角动量定理 角动量守恒定律
功能原理 机械能守恒定律
功
动能定理
质点的动能定理
合力对质点作的功等于质点动能的增量
质点系的动能定理
所有外力对质点系做的功和内力对质点系做的功 之和等于质点系总动能的增量。
保守力和 势 能
保守力
重力的功 在地面附近质量为m 的 物体从 a 到 b，求重力的功。
弹性力的功：水平放置的弹簧,一端固定，另一 端系一木块，小木块从x1运动到 x2点时，求弹力对木块做的功， 设弹簧的劲度系数为k
势能
重力势能
弹力势能
万有引力势能
机械能
刚体的转动
刚体的运动
刚体：受力时不改变形状与体积的物体
刚体的平动
刚体内过任意两点的直线在运动中都保持平行。 平动时刚体上所有点运动情况都相同。
定轴转动
绕一固定轴转动，所有质点均做圆周运动， 且各圆心都在同一条固定的直线（转轴）上
描述转动的物理量
刚体定轴转动定律
转动惯量J
转动惯量是刚体对轴转动惯性大小的量度
刚体对转轴（定轴）的转动惯量等于组成刚体的各质 点的质量与各自到转轴（定轴）距离平方的乘积之和
计算转动惯量 J 的三条有用的定理：
刚体的转动定律
特殊转动惯量
定轴转动的角动量守恒定律
刚体定轴转动的动能定理
刚体的转动动能
刚体在转动时的动能就是刚体中所有质点的动能之和
刚体定轴转动的动能与刚体的 转动惯量和角速度平方成正比
力矩的功
刚体的动能定理
力矩对刚体的功等于刚体转动动能的增量
刚体内力不做功
刚体的重力势能
刚体的重力势能等于组成刚体 的各个质点的重力势能之和
刚体的重力势能等于它的质量全部集中在质心时 所具有的重力势能
含质点平动和刚体转动的功能原理及机械能守恒
外力与非保守内力功之和为零时，系统机械能守恒
刚体的复合运动
质心系的动量
质心系的角动量定理
柯尼希定理
复合运动 = 平动质心平动+ 转动+ 绕通过质心轴转动
刚体的总动能＝质心的平动动能＋绕质心的转动动能
考虑刚体的重力势能
质点运动学
质点运动的描述
描述质点运动的物理量
位置矢量 运动函数
参考系
参考系可以是单个物体，也可以是由几个相 对静止的物体组成的物体系。
参考系的选取取决于问题的性质和研究的方便。
质点的位移 速度 加速度
位移：△t时间内位置矢量的增量，称为质点位移
速度：是描述质点位置变化的快慢和方向的物理量。
加速度:是描述质点速度变化的快慢和方向的物理量。
速度和加速度的分量表示
位矢、速度、加速度的分量表示
三维直角坐标系中的分量表示
坐标系
位置矢量
速 度
加速度
相对运动
两个相对平动参 照系
注意
伽利略变换成立是有条件
长度的测量不依赖于参考系 ——空间绝对性
时间的测量不依赖于参考系 ——时间绝对性
变换关系不要与矢量的合成和分解混淆
矢量的合成和分解在一个参考系中进行，总能成立
变换关系涉及两个参考系，在 u << c 时才成立。
