大学物理期中复习.ppt

期中考试时间 第8周日 4月21日 下午14 00 16 00 地点 学号序号10253059 12222031 1 82 82人SX20112222035 12252030 83 165 83人SX204 质点力学 运动学 动力学 牛顿定律 动量 矢量描述 自然坐标系 两类问题 动量定理 冲量 功 动能 动能定理 A保 Ep 势能 功能原理 质心 质心运动定理 对定点的角动量 力矩 角动量定理 引力势能 动量质点系 矢量 守恒量研究对象成立条件关系计算前 角动量质点质点系 机械能质点系 1正确分析力2选取坐标系3正确划分系统 矢量1 2 3同上 标量1 2 3同上4选势能零点 特别注意 各物理量相对同一惯性参考系 守恒定律 1 运动学 知识点 1 运动的矢量描述 2 自然坐标系 切法向加速度 3 第二类问题 题型 1 变力与运动学二类综合 2 牛顿定律 题例 拓展 P7 选1 2 填1 2 题型 1 选择 填空 2 综合计算中 2 与转动定律结合处理刚体质点系问题 题例 拓展 P9 计算3 4 3 动量 冲量 动量定理 题型 综合计算 题例 拓展 P11 计算9 4 变力的功 动能定理 题例 拓展 P10 计算4 题型 1 功与势能的关系 积分 微分 2 引力势能 3 势能曲线 5 保守力的功 势能 题例 拓展 P8 填空4 5 6 质点的角动量 力矩 题型 1 代定义式计算 2 有心力场 3 三大守恒定律联合应用 题例 拓展 P8 选择4 填空7 P10 11计算6 8 7 三大守恒定律 题型 1 成立条件讨论 2 与刚体综合计算 题例 拓展 P7 选3 4 P10 11计算6 8 8 相对运动 题型 1 小计算 2 综合计算中对地速度 题例 拓展 P6 7 P8 6 课堂例 题例 课堂例 作业 拓展 9 质心质心运动定理 题例 拓展 P8 6 10 流体 伯努利 D Bernoulli 方程ref 教材P120 7 2 3 质点直线运动刚体的定轴转动 位移 x 速度 加速度 功 角位移 角速度 角加速度 质量m 转动惯量 功 动能 转动动能 动量 角动量 重力势能 力矩 牛顿二律F ma转动定律 力F 常用的转动惯量 角量与线量的关系 刚体的定轴转动 运动学 动力学 转动定律 角动量守恒定律 机械能守恒定律 转动动能定理 2 转动定律 知识点 题例 作业 6 7 拓展 P21 5 1 组合体的转动惯量 题型 1 小计算 2 复杂计算 附加题 题例 课堂例 作业6 5 6 6 拓展 P21 6 题型 1 单独计算 已知力矩函数 解运动学第二类问题 题例 课堂例 作业 6 8 补充题 题例 课堂例 作业 6 9 拓展 P21 1 3 7 题型 2 单独计算 求出力矩函数 角加速度 题型 3 与牛顿定律一同综合计算 3 角动量守恒定律 题型 1 成立条件讨论 2 与质点组成体系 小题 3 与机械能守恒综合计算 题例 课堂例 作业6 10 拓展 P19 3 P20 2 8 4 动能定理 内力做功改变动能 题型 小 中计算 题例 课堂例 拓展 P19 3 基本假设 1 相对性 2 光速不变 相对论 运动学 动力学 洛仑兹变换 时空观 1 同时性的相对性 2 时间膨胀 3 长度收缩 原时 认为两事件在同地发生的那个参考系 测得的两事件的时间间隔 原长 与棒一起运动的参考系测得的它的长度 质量 动量 能量 动能 相对论能量 动量关系 1 两条基本原理 相对性 光速不变 2 洛仑兹变换 同时 的相对性 4 相对论质量 能量 3 时间膨胀 长度收缩 题例 拓展 P30 32填2 3 5 6 7 计算7期中题 难度易 知识点 题例 拓展 P30 选1 2 填1 P31 32计算3 5 题例 拓展 P31 填3 4 P31 32计算2 3 5 题型 选择 填空 题例 前考题 1 两条基本原理 相对性 光速不变 知识点 c 例 宇宙飞船对地球以v的速度匀速直线飞行 某一时刻飞船上的人从船头向船尾发出一个光讯号 经 t 飞船上的钟 时间后 被尾部的接收器收到 飞船的固有长度是多少 c t 例 以速度v的相对于地球作匀速直线运动的恒星所发射的光子 其相对于地球的速度大小为 P30 二 1 宇宙飞船上的人从船尾向船头的靶子发射一颗高速子弹 此人测得飞船长60m 子弹的速度为0 8c 求当飞船对地球以0 6c的速度运动时 地球上的观察者测得子弹飞行的时间是多少 解 设地球为S系 飞船为S 系 知识点 2 洛仑兹变换 同时 的相对性 对S系 应用洛伦兹变换 事件1 子弹射出 事件2 子弹中靶 S 系 S系 解 应用洛伦兹变换 S 系 x 300m t 10 6s P31 3 例 带正电的 介子是一种不稳定的粒子 当它静止时 平均寿命为2 5 10 8s 之后即衰变成一个 介子和一个中微子 设产生一束 介子 在实验室测得它的速率为u 0 99c 它在衰变前通过的平均距离 知识点 3 时间膨胀 长度收缩 解 静止 介子的平均寿命是原时 实验室测得它通过的平均距离应该是 u t 53m 当 介子运动时 在实验室测得的平均寿命应是 2 5 10 8s 例 如图左边的三角形 从沿其长直角边方向以一定速度运动的参考系中观察为等腰直角三角形 求相对运动速度 解 长度沿运动方向收缩 4 观察者A 圆面积 a2 12cm B相对于A v 0 8c B测椭圆面积 a收缩为b 椭圆面积 解 7 2cm 5 一隧道长宽高分别为L d h 拱顶为半圆 设想一列车以极高的速度v沿隧道长度方向通过隧道 若从列车上观察 1 隧道的尺寸如何 2 设列车的长度为l0 它全部通过隧道的时间是多少 解 1 从列车上观察 隧道长度缩短 其它尺寸不变 长度变为 2 从列车上观察 隧道以速率v经过列车 全部通过所需时间为 子与地面距离为 u t 0 998c 3 17 10 5 9491m 子能到达地球 时间延缓 1 地面参考系 6000m 子飞行速率为 u 0 998c 子的寿命为 子能飞行距离为 2 子的固有寿命为2 10 6s 后衰变为电子和中微子 在6000m高空 宇宙射线产生一个速率为0 998c的 子 试问 子能否到达地球 子与地面距离为 能到达 2 子参考系 地面飞行速率为 0 998c 子的寿命为 在 子衰变前 地面能移动距离为 2 10 6s 长度缩短 u 0 998c 10 6 600m P30 3 一体积为V0质量为m0的长方体沿其一棱边的方向相对于观察者A以速度v运动 求A测其密度 相应体积为 观察者A测得立方体的质量是 故相应密度为 解 设长方体的长 宽 高分别以X0 Y0 Z0表示 观察者A测得立方体长 宽 高分别是X Y Z P30 2 动能为0 25MeV的电子 其运动速度约等于 电子静能0 5MeV 解 0 75c 相对论质量 能量 动能公式 知识点 P30 3 一体积为V0质量为m0的长方体沿其一棱边的方向相对于观察者A以速度v运动 求A测其密度 相应体积为 观察者A测得立方体的质量是 故相应密度为 解 设长方体的长 宽 高分别以X0 Y0 Z0表示 观察者A测得立方体长 宽 高分别是X Y Z 5 粒子的总能量是静能的K倍 其运动速度大小 解 6 电子的质量是静止质量的2倍 其运动速度大小 解 7 太阳每秒照射到每平方厘米地球表面上的能量0 14J 求太阳每秒损失的质量 解 太阳每秒辐射的总能量分布在半径为R的球面上 解 7 电子在电场中从静止开始加速 多大的电压使质量增加0 4 其运动速度大小 例题 惯性系S中一粒子具有动量及总能量E 10MeV 则在S系中测得粒子的速度 解 0 h D 例 狭义相对论动力学的基本方程为 例 设光子的波长为 h表示普朗克常量 光子的静止质量m0 光子的动量P