描述质点的运动状态。
7.角动量定理(对点):在惯性系中,作用在质点上的合力对某参考点o的力矩,等于质点对同一参考点o的角动量对时间的变化率,即
??r?F??dLdt
8.狭义相对论相对性原理:在一切惯性系中,物理现象的规律都相同。 9.光速不变原理:在一切惯性系中,光在真空中的速率都相同,恒为c。 10.时间、空间的相对性:在一切惯性系中观察,相同两个事件的时间间隔和空间间隔一般不相同。
二.填空题(每小题3分)
???
1.4.8,230 2. 2i 3.180 4. mgbtk,mgbk
5.
v1v2r 6.
2k(F??mg)2 7.
k2r2 8.
m2l0m?m1?m2,mv0m?m1?m2
9.0,不变 10.
n(n?2)n?1,m0cn(n?2)三.计算、证明题(每题10分) 1. 2分
dvdtv??kv 2分
?kt?v0dvvtt???kdt0t
?kt2分 v?v0e 4分 x??vdt?0?v0e0dt?v0k(1?e?kt)
2.以地面为参照系列方程
2分 Nsin??Ma 2分 Nsin??ma|| 2分 mg?Ncos??ma? 1分 3分 a?
a??tan??a?a||?a
mgsin?M?msin?2 a||?2Mgsin?cos?M?msin?2
(M?m)gsin?M?msin?l2
mlgzdz?mg(l?l0)?1m2lgl?(l?l0)3. 2分
Ep0?mg(l?l0)?l?l?l0?22?
2分 Ep?
?0mlgzdz?12mgl
4分 由机械能守恒得
12mv2?12mgl?mg(l?l0)?gl'1m2l2gl?(l?l0)?22?
2分 4. 2分
v?(l?l0)2
s系
'?x?0,?t??0?4.00s
's系 ?t???6.00s
6?41?uc224分 u?53c
4分 ?x?ut?5. 2分
53'c?6?25c?1.34?10''''?9(m)
s'系 x1?x2?t?t2?t1??0
2分 s系 ?t?t2?t1??
t2?t1?''uc2(x2?x1)uc22''4分
?t??t2?t11?uc22''??t1?'221?uc
2分
???01?uc22
大学物理上公式
?????1.位置矢量:r,其在直角坐标系中:r?xi?yj?zk;r?x?y?z222角位置:θ
?2.速度:V??drdt?平均速度:V???r?t 速率:V?dsdt??(V?V?)角速度:
??d?dt
?dVdt角速度与速度的关系:V=rω
?3.加速度:a??或a?2?dr2dt? 平均加速度:a?dVdt??V?t 角加速度:??Vr2d?dt
??? 在自然坐标系中a?a???ann其中a?????4.力:F=ma (或F=
?dpdt(=rβ),an?(=r2 ω)
???) 力矩:M?r?F(大小:M=rFcosθ方向:右手螺旋
法则)
?????5.动量:p?mV,角动量:L?r?mV(大小:L=rmvcosθ方向:右手螺旋法则)
?6.冲量:I?PdV)
???Fdt(=FΔt);功:A????F?dr(气体对外做功:A=∫
7.动能:mV/2
2
mg(重力) → mgh
8.势能:A保= – ΔEp不同相互作用力势
-kx(弹性力) → kx2/2
能形式不同且零点选择不同其形式
Mm =EF= ?GMmrp ? (万有引力) →?G不同,在默认势能零点的情况下: 2rr机械能:E=EK+EP
Qqr(静电力) →Qq ?M29.热量:Q?4??rCRT其中:摩尔热容4??r?00量C与过程有关,等容热容量Cv与等压热容量Cp之间的关系为:Cp= Cv+R 10. 11. 12.
压强:P?FS?I?tS?23n?
;理想气体内能:EdNNdV分子平均平动能:??32kT?M?2(t?r?2s)RT
麦克斯韦速率分布函数:
f(V)?(意义:在V附近单位速度间隔内的分子
数所占比率) 13.
平均速率:V??V2dNN??0Vf(V)dV?8RT??
3RT 方均根速率:14. 15.
V?2RT?;最可几速率:Vp??
熵:S=KlnΩ(Ω为热力学几率,即:一种宏观态包含的微观态数)
???q电场强度:E=F/q0 (对点电荷:E?) ?r4??0r216.
电势:Ua???a??E?dr(对点电荷U?q4??0);电势能:Wa=qUa(A= –
rΔW) 17. 电容:C=Q/U ;电容器储能:W=CU2/2;电场能量密度ωe=ε0E2/2 18.
磁感应强度:大小,B=Fmax/qv(T);方向,小磁针指向(S→N)。
定律和定理
?????1.矢量叠加原理:任意一矢量A可看成其独立的分量Ai的和。即:A=ΣAi(把式中A换
??????成r、V、a、F、E、B就分别成了位置、速度、加速度、力、电场强度和磁感应
强度的叠加原理)。
???a2.牛顿定律:F=m (或F=
?Mm?F??Gr2r?dpdt??);牛顿第三定律:F′=F;万有引力定律:
????3.动量定理:I??p→动量守恒:?p?0条件?F外?0
?4.角动量定理:M??dLdt??→角动量守恒:?L?0条件?M外?0
5.动能原理:A??Ek(比较势能定义式:A保???Ep)
6.功能原理:A外+A非保内=ΔE→机械能守恒:ΔE=0条件A外+A非保内=0 7.理想气体状态方程:PV?MRT或P=nkT(n=N/V,k=R/N0)
?8.能量均分原理:在平衡态下,物质分子的每个自由度都具有相同的平均动能,其大小都为kT/2。 9.热力学第一定律:
克劳修斯表述:不可能把热量从低温物体传到高温物体而不产生其它影响。 ΔE=Q+A
不可能从单一热源吸取热量,使之完全变为有用的功而不产生其它影响。 10.热力学第二定律: 开尔文表述:孤立系统:ΔS>0 (熵增加原理) 11.
库仑定律:
?Qq?F?kr2r 实质:在孤立系统内部发生的过程,总是由热力学概率小的宏观状态向热力学概率大的状态进行。亦即在孤立系统内部所发生的过程总是沿着无序性增大的方向进行。 (k=1/4πε0)
12. 13. 14.
高斯定理:环路定理:
?????qE?dS?(静电场是有源场)→无穷大平板:E=σ/2ε0
?0??E?dl?0
(静电场无旋,因此是保守场)
θ????Idl?r毕奥—沙伐尔定律:dB?024?r2 ? 直长载流导线:B???0I4?r?(cos?1?cos?2) 无限长载流导线:B 载流圆圈:B
???0I2?r
?? I r P o R θ1 I
?0I2R,圆弧:B?0I?2R2?
(三)几种典型的静电场公式: ?0?1、均匀带电球面: E??q??r?4??r200?r?Rr?R