大学物理简答题大全 经典力学的三大守恒定律

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大学物理力学篇_02运动定律和力学中的守恒律
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&&阐述了物理学的基本规律和基本概念。主要内容包括：力和运动、动量、功和能、刚体的转动、机械振动和波动、气体分子动理论、热力学基础、真空中的静电场、静电场中的导体和电介质、恒定电流的磁场、电磁感应、波动光学、狭义相对论和量子物理基础
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大学物理第三章三大守恒定律教案.ppt 93页
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表明小球对圆心的角动量保持不变实验中发现角动量守恒定律行星绕太阳的运动表明行星在运动过程中，对太阳的角动量保持不变。角动量守恒定律4.质点系的角动量定理m1m2o对m1运用质点角动量定理：对m2运用质点角动量定理：作为系统考虑时，得到：m1m2o即若，则即如果作用于质点系的合外力矩为零，则总角动量保持不变。**表示力对空间累积效应的物理量。*表示力对空间累积效应的物理量。**例如：重力、弹力、万有引力以及今后所要接触到的静电力为保守力。而摩擦力为非保守力。*****说明质点角动量时，必须指明参考点位置。*********势能具有相对性，势能大小与势能零点的选取有关。势能是状态函数讨论势能计算势能是属于系统的。属于保守内力相互作用的系统，势能是一种相互作用能。势能差有绝对意义，而势能只有相对意义。势能零点可根据问题的需要来选择。弹性势能曲线重力势能曲线引力势能曲线势能曲线表明：保守力沿某方向的分量等于势能对此方向的导数的负值。也就是高等数学中的梯度。3.由势能函数求保守力质点在保守力的作用下移动了无限小的位移，所做的元功为势能曲线表明：保守力沿某方向的分量等于势能对此方向的导数的负值。在直角坐标系中例题3-7一质量为m=1kg的物体，在保守力F（x）的作用下，沿x轴正向运动（x&0）。与该保守力相应的势能是式中x以m为单位，势能以J为单位，a=1J·m2,b=2J·m。（a）画出物体的势能曲线；（b）设物体的总能量E=-0.50J保持不变，这表明物体的运动被引力束缚在一定范围之内。试分别用作图和计算的方法求物体的运动范围。解（a）根据取下列数据来画出势能曲线保守力势能x/mEp(x)/J0.20.51.501-1.0-0.75-0.55-0.44234求物体的平衡位置令F=0,解得x=1m，这就是物体的平衡位置，在该点，势能有极小值，如图所示。-x/mEP/J保守力势能（b）当物体的总能量E=-0.50J保持不变时，令Ep(x)=E就可求得物体的Ek=E-Ep为0的位置，因此，令由此解得保守力势能-x/mEP/J设系统由两个质点1和2组成，它们的质量分别为m1和m2。5.功能原理m1m2质点系动能定理：所有外力与所有内力对质点系做功之和等于质点系总动能的增量。外力和系统非保守内力做功的总和等于质点系的机械能的增量。机械能功能原理例题3-8一汽车的速度v0=36km/h,驶至一斜率为0.010的斜坡时，关闭油门。设车与路面间的摩擦阻力为车重G的0.05倍，问汽车能冲上斜坡多远？解解法一：取汽车为研究对象。Ns?系统的功能原理受力分析:重力,方向竖直向下；斜坡对物体的支持力；沿斜坡方向向下的摩擦力。设汽车能冲上斜坡的距离为s，此时汽车的末速度为0。根据动能定理（1）frG按题意，tg?=0.010，表示斜坡与水平面的夹角很小，所以sin?≈tg?，cos?≈1,并因G=mg,上式可化成（2）系统的功能原理sGNfr?解法二：取汽车和地球这一系统为研究对象，则系统内只有汽车受到和两个非保守外力的作用，运用系统的功能原理，以水平面为势能零点有系统的功能原理sGNfr?化简后得相同结果。解在物体从A到B的下滑过程中，受到的力：重力G，摩擦力F（变力），正压力N（变力）。它们的差值就是摩擦力所作的功，例题3-9在图中，一个质量m=2kg的物体从静止开始，沿四分之一的圆周从A滑到B，已知圆的半径R=4m，设物体在B处的速度v=6m/s，求在下滑过程中，摩擦力所作的功。?ORABNGfrv系统的功能原理采用功能原理进行计算，把物体和地球作为系统，物体在A点时系统的能量EA是系统的势能mgR，在B点时系统的能量EB则是动能mv2/2，负号表示摩擦力对物体作负功，即物体反抗摩擦力作功42.4J系统的功能原理例题3-9在图中，一个质量m=2kg的物体从静止开始，沿四分之一的圆周从A滑到B，已知圆的半径R=4m，设物体在B处的速度v=6m/s，求在下滑过程中，摩擦力所作的功。?ORABNGfrv机械能守恒定律：如果一个系统非保守内力与外力的总功为零，则系统机械能的总值保持不变。6.机械能守恒定律条件定律功能原理7.能量转化与守恒定律一个孤立系统经历任何变化时，该系统的所有能量的总和是不变的，能量只能从一种形式转化为另外一种形式，或从系统内一个物体传递给另一个物体。这就是普遍的能量转化与守恒定律。能量守恒定律到十九世纪，能量概念才逐步由力的概念中分离出来。实际上，只有在能量的转换和守恒定律发现以后，人们才认识功、动能和势能的真实含义。二十世纪初，爱因斯坦建立了狭义相对论，得到了“质能关系”，进一步揭示能量和质量的相当性，对于能量的认识才更深入了一步。与机械运动直接相关的能量是机械能。例题3-10起重机用钢丝绳吊运一质
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