总复习(上)大学物理

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第一章质点运动学1.描述质点运动的基本物理量位置矢量：大小：方向：位移：，运动方程：速度：（3）加速度:2.质点运动学两类问题一是由运动方程求质点的速度和加速度，判断其运动。（求导）二是由某个物理量和初始条件求运动方程。（求积分）3.圆周运动的角量表示（1）平面极坐标系中的加速度：（2）圆周运动的切向加速度：，反映了速度大小的改变；法向加速度：反映了速度方向的改变。（3）圆周运动的角量表示：角位移：。14\n角速度：角加速度：角量表示的运动方程：4.角量和线量的关系：与v之间的关系：与a之间的关系：4.相对运动：★本章注意：1）矢量、模、标量之区别，一些书写方式的正误判别？2）位移和路程的区别，平均速度和平均速率的区别。3）变换：（一维，适用于已知a与x关系，求？）；（一维，适用于已知v与x关系，求？）.第二章质点动力学1.牛顿运动定律（三个定律）2.牛顿第二定律的应用（1）确定研究对象进行受力分析；（隔离物体，画受力图）（2）取坐标系；（3）列方程（一般用分量式，特别注意：的应用）；14\n（4）利用其它的约束条件列补充方程；（5）先用文字符号求解，后带入数据计算结果.3.质点的动量、冲量的概念，动量定理，动量守恒动量：冲量：动量定理：分量形式（两维直角坐标）：4.质点组的动量定理动量守恒定律质点组的动量定理：动量守恒定律：当合外力为0，即时，有：5.功和功率功：功率：6.动能定理质点的动能定理：质点系的动能定理：7.势能概念14\n重力势能（以地面为零势能点）：mgy弹性势能（以弹簧原长为零势能点）:引力势能（以无穷远为零势能点）:8.机械能守恒定律质点系的功能原理：外+非保守内力机械能守恒定律：一个系统内如果只有保守内力作功，机械能的总值不变。系统的机械能:E=EK+EP★本章注意：1）牛顿第二定律的应用，特别是在自然坐标系中的应用。2）动量守恒、机械能守恒成立条件的判断。3）动量守恒定律应用：①虽然的合外力不为0，但若在某方向上为0，则该方向上动量守恒。②对爆炸、打击类问题，若内力比外力大得多，可近似认为动量守恒。4）动量守恒、动能定理、机械能守恒应用时，其中所有速度对于同一惯性系。第一章刚体力学基础1.刚体的定轴转动的运动学描述角位移可表示为：，角速度和角加速度表示为：，。速率，切向加速度，法向加速度。匀变速率圆周运动14\n2.转动惯量单个质点的转动惯量质点系的转动惯量质量连续分布的刚体的转动惯量：★记住几种典型的刚体的转动惯量：（质点、圆盘、细杆（中心轴、端点轴）、圆环）3.刚体定轴转动的动力学描述（1）力对转轴的力矩：（2）刚体转动的定律4.刚体定轴转动的动能定理：5.（含刚体）机械能守恒：EK+EP=恒量重力势能（注意刚体以质心考虑）、万有引力势能、弹性势能6.动量矩定理和动量矩守恒定律（1）动量矩质点的动量矩：14\n刚体的动量矩：。（2）动量矩定理（3）动量矩守恒定律当时，★本章注意：1）转动定律应用：方程组的正确写出？注意：转动惯量J、总外力矩都是相对于同一定轴的。2）动量矩守恒应用：成立条件的把握？注意：对哪个轴M=0，就对哪个轴应用动量矩守恒。3）机械能守恒、动量矩守恒中，所有速度、角速度对于同一惯性系。第一章狭义相对论1.两条基本假设（1）相对性原理：在所有惯性系中，物理定律包括光学定律都具有相同的形式。（2）光速不变原理：在所有惯性系中，真空中的光速与光源或观察者的运动无关。2.洛伦兹坐标变换（1）洛伦兹时空坐标变换：正变换：逆变换：，，14\n3.狭义相对论的相对时空（1）同时的相对性。（2）洛伦兹收缩（长度收缩）：（只在运动方向上收缩）★注意：是相对于棒运动的坐标系中同时测量到的两端点坐标的间距。（3）时间膨胀，钟慢效应：★注意：是相对于事件静止的坐标系中同地点发生的两事件的时间间隔。4.狭义相对论的动力学质量：动量：动能：在时，动能同样回归到牛顿力学的形式。静能：总能量：能量和动量的关系：★本章注意：光速不变原理的理解；同时的相对性、长度收缩、时间膨胀理解是难点。第五章机械振动1.定义:14\n2.描述简谐振动的三个基本物理量（1）振幅：（2）角频率、周期、频率：弹簧振子，单摆，复摆；。（3）位相和初位相：位相——，初相位——。3.振幅A和初相位由初始条件确定的方法。，()。4.振动速度和加速度：，，5.旋转矢量法：6.简谐振动的能量动能：势能：14\n总的机械能：7.简谐振动的合成两个同方向同频率简谐振动的合成；则合振动仍然是一个简谐振动。合振动的运动方程为：其中：合振动加强减弱的条件：当(k=0,1,2,3,…)时，合振动加强；当(k=0,1,2,3,…)时，合振动减弱。★本章注意：1）关于初相位的确定：在0~360范围内，有两个取值，到底取哪一个，应根据初始速度的方向加以确定。2）如何在数学表示、图线表示、旋转矢量表示之间进行变化。第六章机械波1.描述波动过程的基本物理量波长、周期、频率、波速、和三者之满足关系：距离为的两点之间的相位差为，满足：2.平面简谐波的波动方程若坐标原点处质元的振动方程为：14\n，则该平面简谐波的波动方程为（即把）：平面简谐波沿轴正方向传播，取“-”号；反之，则取“+”号。3.波的能量1）平均能量密度：2）能流：平均能流：3）平均能流密度，即波的强度：4.波的干涉1）相干条件：频率相同，振动方向相同，相差恒定或为零。2）干涉加强或减弱的条件：两列相干波在相遇处相干叠加，合振动振幅其中，干涉加强干涉减弱若，则由决定。称为波程差。干涉加强14\n干涉减弱★本章注意：1)波的周期、频率由波源决定，波速由媒质决定。2）如何求波动方程是重点，只需先写出波源振动方程，然后把。3）难点：如何求波源振动方程的初位相，注意参考上一章的方法，但在由行波曲线确定初速度方向时，要注意区别！4）干涉加强或减弱的条件的应用，及其合振幅与初相位。第七章气体动理论1.理想气体状态方程（处理宏观问题）（处理微观问题）摩尔气体常数阿伏伽德罗常数玻耳兹曼常量2.理想气体的压强公式及微观本质3.温度的统计概念及微观本质平均平动能4.能量均分定理14\n每个自由度的平均动能为。一个分子的平均总能量为。一个分子的平均平动能为。摩尔理想气体的内能为。单原子分子：i=3刚性双原子分子：i=5刚性多原子分子：i=65.速率分布函数麦克斯韦速率分布律三种统计速率：注意：是在上分布律下得到的最概然速率平均速率方均根速率6.分子碰撞频率的统计规律平均碰撞频率平均自由程14\n★本章注意：1）搞清一个分子的平均总能量、一个分子的平均平动能、理想气体内能之区别。2）速率分布函数及其曲线的一些问题。第七章热力学基础1.准静态过程：在过程进行的每一时刻，系统都无限接近于平衡态。2.常用公式：，，，，，，，3.理想气体等值过程中热量、内能和功的计算等值过程内能增量功热量摩尔然容过程方程等体0P/T=恒量等压V/T=恒量等温0PV=恒量绝热()00恒量恒量恒量4.循环过程14\n热机效率：致冷系数：5.卡诺循环：由两个等温过程和两个绝热过程组成的循环。卡诺循环效率：卡诺致冷机的制冷系数：6.热力学第二定律(1)可逆过程与不可逆过程(2)热力学第二定律的两种表述开尔文表述：不可能制造出这样一种循环工作的热机，它只从单一热源吸收热对外作功而不产生其它影响。克劳修斯表述：不可能把热量从低温物传到高温物体而不引起外界的变化。7.卡诺定理工作在高温热源T1和低温热源T2一切可逆热机效率为：一切不可逆热机的效率不可能大于可逆热机的效率。★本章注意：1）记住一些常用的公式，必须掌握理想气体等值过程中热量、内能和功的计算。2）普通热机效率不是，只能由来求。3）判断可逆过程与不可逆过程，理解热力学第二定律的两种表述。14