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第一章 质点运动学和牛顿运动定律
△r
1.1 平均速度 v =
1.22 轨迹方程y=xtga—
gx 2
2v 2 cos2 a
0
1.2 瞬时速度 v=
△t
lim △r = dr
△t dt
v 2
向心加速度 a=
R
1. 3 速度v=
△t?0
△rlim
△r
△t
? lim ? ds
dt
圆周运动加速度等于切向加速度与法向加速度矢量
和 a=a +a
a
a 2 ? a 2
加速度数值 a=
△t?0 △t?0 t n
△v
1.6 平均加速度a =
△t
1.26 法向加速度和匀速圆周运动的向心加速度相同
a =v
a =
瞬时加速度(加速度)a= lim △v = dv n R
△t dt
△t?0 dv
1.27 切向加速度只改变速度的大小a =
t dt
dv
瞬时加速度a=
dt
d 2 r
=
dt 2
1.28 v ? ds
dt
? R dΦ
dt
? Rω
匀速直线运动质点坐标x=x +vt
0
变速运动速度 v=v +at
0
1.29 角速度 ω ? dφ
dt
1
1.13 变速运动质点坐标x=x +v t+
at2
1.30 角加速度 α ? dω
? d 2φ
2
0 0 2 dt dt
1.14 速度随坐标变化公式:v2-v 2=2a(x-x )
1.31 角加速度a 与线加速度a 、a
间的关系
0 0
1.15 自由落体运动 1.16 竖直上抛运动
v 2 (Rω)2
n t
dv dω
? v ? gt ? v ? v ? gt
a = ?
n R
? Rω 2 a = ? R ? Rα
R t dt dt
? 1 ? 0 1
? y ?
at 2
? y ? v t ?
gt 2
? 2 ? 0 2
?? v 2 ? 2gy
?
?v 2 ? v 2
0
2gy
牛顿第一定律:任何物体都保持静止或匀速直线运动状态,除非它受到作用力而被迫改变这种状态。
? v
抛体运动速度分量? x
? v cos a
0
牛顿第二定律:物体受到外力作用时,所获得的加速
度 a 的大小与外力F 的大小成正比,与物体的质量 m 成反
?vy
? v sin a ? gt
0
比;加速度的方向与外力的方向相同。
?? x ? v0
抛体运动距离分量?
cos a ? t
1
F=ma
牛顿第三定律:若物体 A 以力 F
作用与物体 B,则同
?? y ? v0
sin a ? t ?
gt 2
2
时物体B 必以力F
2
1
作用与物体A;这两个力的大小相等、
v 2 sin 2a
射程 X= 0
g
方向相反,而且沿同一直线。
万有引力定律:自然界任何两质点间存在着相互吸引力,其大小与两质点质量的乘积成正比,与两质点间的距离的二次方成反比;引力的方向沿两质点的连线
v 2 sin 2a m m
射高 Y= 0
2g
gx2
1.39 F=G
10-11N ? m2/kg2
1 2
r 2
G 为 万 有 引 力 称 量 =6.67 ×
1.21 飞行时间y=xtga—
g
重力 P=mg (g 重力加速度)
Mm
重力 P=G
r 2
1 / 13
M
有上两式重力加速度 g=G (物体的重力加速度与
r 2
物体本身的质量无关,而紧随它到地心的距离而变)
M ? Fd ? Fr sin? F 对参考点的力矩
M ? r ? F 力矩
1.43 胡克定律 F=—kx (k 是比例常数,称为弹簧的劲度
2.24 M ?
dL
作用在质点上的合外力矩等于质点角动
dt
系数)
最大静摩擦力 f
μ
最大=
N (μ
0
静摩擦系数)
0
量的时间变化率
dL ? 0 ??
2.26 dt ? 如果对于某一固定参考点,质点(系)
滑动摩擦系数 f=μ N (μ 滑动摩擦系数略小于μ )
0
第二章 守恒定律
动量P=mv
d (mv) ? dP
L ? 常矢量??
所受的外力矩的矢量和为零,则此质点对于该参考点的角动量保持不变。质点系的角动量守恒定律
牛顿第二定律F=
dt dt
2.28 I ? ? ?m r 2
i i
刚体对给定转轴的转动惯量
动 量 定 理 的 微 分 形 式 Fdt=mdv=d(mv)
dv
i
M ? I? (刚体的合外力矩)刚体在外力矩M 的
F=ma=m
dt
作用下所获得的角加速度a 与外合力矩的大小成正比,并于转动惯量I 成反比;这就是刚体的定轴转动定律。
2.4
?t2 Fdt = ?v2 d (mv) =mv -mv
2 1
11t v
1
1
?t2 Fdt
I ?
? r 2 dm ?
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