作者:圣才学习网
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程守洙《普通物理学》(第5版)笔记和课后习题(含考研真题)详解试读:
第1章 力和运动
1.1 复习笔记
一、运动的描述
1.质点
在所研究的问题中,物体的大小和形状不起作用,或者所起作用可以忽略不计,就可以把物体看作一个具有质量而大小和形状可以忽略的理想物体,称为质点。
适用条件:质点是根据实际情况提出的一种理想模型。一个物体是否可以抽象成一个质点,需根据物体的运动情况而定,即质点的简化具有相对性。
2.参考系
描述物体运动时,被选作参考的物体或物体系称为参考系。
判别条件:参考系的选择具有任意性。
参考系和坐标系的关系:坐标系是用来定量地描述一个物体在各时刻相对于参考系的位置。常用的坐标系有笛卡尔坐标系、平面极坐标系和球坐标系等等。
3.位矢、位移和路程(1)位矢:用来确定某时刻质点位置的矢量,具有矢量性、瞬时性和相对性。对于不同的参考系,同一质点某时刻所在的位置的位矢表达不同,用表示。(2)位移:质点在一段时间内位置的改变,为矢量,用表示。(3)路程:质点实际运动轨迹的长度,为标量,用表示。
三者在坐标系中的关系如图1-1所示。图1-1 矢量、位移和路程之间的关系
矢量——、;位移——;路程——。
应当注意:(1),但;(2),。
4.速度、速率、平均速度、平均速率和瞬时速度(1)速度:描述物体运动快慢与方向的物理量,物体运动的切线方向就是速度的方向。表达式为:。(2)速率:指速度的大小,是标量。表达式为:。(3)平均速度:描述物体的位移与相应的时间的比值,为矢量,方向与位移的方向相同。表达式为:(4)平均速率:把路程和时间的比值称作时间内的平均速率。表达式为:(5)瞬时速度:即质点在某一时刻的的速度,为矢量。要确定质点某一时刻的瞬时速度,应使时间的改变量趋近于零,以平均速度的极限来表述,数学式表示为:
5.加速度(1)加速度是描述物体速度变化的物理量,为矢量,表达式为:(2)加速度在笛卡尔坐标系下各分量表达式为:
加速度可写作
加速度的大小可表示为:
二、运动学方程
1.圆周运动与曲线运动(1)加速度
在自然坐标系下,加速度为:
式中,法向加速度为:
切向加速度为:(2)角量描述
角位移:
角速度:
试读结束[说明:试读内容隐藏了图片]