大学物理1总复习 42页

2012~2013大学物理1期末总复习1\n第1-2章:质点运动学质点动力学积分积分求导求导初始条件+1、在直线运动、曲线运动中已知运动方程，求速度、（切向、法向）加速度；直角坐标系中运动学问题2\n速度运动方程（给出质点任意时刻的位置）位移（给出任意时间的位置变化）(质点任意时间运动的快慢和方向）加速度（给出质点运动速度的变化情况）第1-2章:质点运动学质点动力学第一章作业2、3、8、93\n切向加速度的大小法向加速度的大小自然坐标系中运动学问题运动方程速率方程第1-2章:质点运动学质点动力学加速度方程4\n积分积分求导求导初始条件+=(t)角速度运动方程角位移角加速度第1-2章:质点运动学质点动力学圆周运动的描述角量和线量的关系第一章作业5、125\n例质点沿半径为R的圆周运动，运动方程=3+2t2(SI),则时刻质点的角加速度和法向加速度大小分别为第1-2章:质点运动学质点动力学A.4rad/s2和4Rm/s2B.4rad/s2和16Rt2m/s2C.4trad/s2和16Rt2m/s2D.4trad/s2和4Rt2m/s2解：rad/s2m/s26\n第1-2章:质点运动学质点动力学例一匀质圆盘，半径为R，绕通过圆心垂直盘面的固定竖直轴转动.t=0时,0=0，其角加速度按=t/2的规律变化。质点在t时刻的法向加速度为解：分析7\n2.冲量、动量定理应用第1-2章:质点运动学质点动力学冲量动量定理3.变力作功及其应用动能定理变力作功第二章作业4、5、68\n例质量为2.0kg的质点，在一个力F的作用下沿x轴运动。已知的运动方程为x=4t+t2-5(m)，则在0到3s的时间内，力F的冲量大小等于N·s；力F对质点所做的功W=J。1284第1-2章:质点运动学质点动力学例一物体质量为10kg,受到方向不变的力F=30+40t(N)的作用,在开始的2s内,此力冲量的大小等于N·s；若物体的初速度大小为10m/s；方向与力的方向相同，则在2s末物体速度的大小等于m/s；140249\n例质量为m的质点在外力作用下，其运动方程为式中A、B、的都是正的常量，由此可知外力在t=0到t=/(2)这段时间内所做的功为第1-2章:质点运动学质点动力学10\n例质量为10kg的物体在变力作用下从静止开始作直线运动，力随时间的变化规律是F=3+4t(N)，则3s后物体的速率为m/s；2.7第1-2章:质点运动学质点动力学例质量为2kg的质点在力(SI)作用下,从静止出发沿x轴正向作直线运动，前三秒内该力所作的功J.72911\n第3章:刚体的转动4.牛顿第二定律、转动定律的综合应用对系统的各部分进行受力分析，辅助方程平动部分应用转动部分应用运动学的合外力合外力矩12\n例一轴承光滑的定滑轮，质量M=2.0kg,R=0.10m，一根不能伸长的轻绳，一端固定定滑轮上，另一端系有一质量为m=5.0kg的物体,整个装置水平轴承上,如图所示，已知定滑轮的转动惯量为J=MR2/2,其初角速度0=10.0rad/s，方向垂直纸面向里.求:第3章:刚体的转动(1)定滑轮的角加速度的大小和方向；(2)定滑轮的角速度变化到=0时,物体上升的高度.mgmRFF解(1)受力分析,平动物体：转动滑轮：根据(2)由，+辅助方程13\nmr例质量为m的物体悬挂于组合轮的一轮上，整个装置固定在光滑的水平轴承上，当物体从静止释放后，在时间t内下降一段距离S，试求整个组合轮对轴的转动惯量.FTmgFT解首先进行受力分析：平动的物体：转动的组合轮：由题意：v0=0，所以即则组合轮对轴的转动惯量为辅助方程第3章:刚体的转动14\nmr9.2rmFT2FT2FT1FT210.m1m2FfFT1辅助方程第3章:刚体的转动（课本P953.8）rRM1M28.mFT1FT2FT2FT1FT1mg15\n例刚体角动量守恒的充分而必要的条件是：【】（A）刚体不受外力矩作用；（B）刚体所受的合外力和合外力矩均为零；（C）刚体所受合外力矩为零；（D）刚体的转动惯量和角速度均保持不变。5.质点、刚体系统角动量守恒C第三章作业3.、4.、5.、11.、12(1).正确写出角动量守恒式第三章例题3.8、3.9第3章:刚体的转动6.力矩功及转动动能定理第三章作业6、例题3.9★16\n第5、6章:真空中的静电场、静电场中的导体和电介质7.带电体周围的电场中,电场强度的计算（叠加法）1.电场强度（叠加法）①首先选定电荷元dq；⑤叠加求总场强④由积分求出总场强的各分量③当的方向不同时，先分解②确定dq产生的场强方向具体判定.大小步骤17\n轴对称电荷(长直线,长柱面,长柱体...)球对称电荷(球面,球体,多层同心球壳…)真空中利用高斯定理计算场强:长直线带电直线周围电场分布hh18\n例一宽度为b的无限长均匀带电平面薄板，其上电荷面密度为，试求薄板所在平面内距薄板边缘a处P点的电场强度.第5、6章:真空中的静电场、静电场中的导体和电介质解：无限长均匀带电平面薄板，可看成许多无限长带电直线组成hr根据则这一窄条带电直线在p点单独激发的电场由于各方向均相同，则整个薄板在P点激发的电场强度为方向沿x轴（课本5.8）19\n第5、6章:真空中的静电场、静电场中的导体和电介质8.高斯定理的应用,（有电介质计算电容、电场能量）（1）假设两极板分别带电q计算电容的步骤：（2）求两极板间的电场强度（3）求两极板间的电势差（4）代入电容定义式电容器储存能量电场能量第六章例题6.6、6.7、6.820\n例球形电容器，内半径为R1，外半径为R2，两球面间充有相对介电常量r的均匀电介质，设内、外球面上带电荷分别为Q和-Q。⑴利用高斯定理求电容器极板间电场分布；⑵求电容器极板间的电势差；⑶求该电容器的电容；⑷求电容器储存的能量。解(1)由得极板间的场强大小由⑵所求电势差为⑶电容极板间电位移大小⑷能量oR1R2rror1r221\n例圆柱形电容器，内圆柱半径分别为R1和，外圆柱半径为R2，长为l(l>>R2-R1)，两圆柱间充有电容率为r的均匀电介质，设内、外圆筒单位长度上带电荷（即电荷线密度）分别为和-。⑴利用高斯定理求电容器极板间电场分布；⑵求电容器极板间的电势差；⑶求该电容器的电容；⑷求电容器储存的能量。R2lPr++++----R1解(1)由极板间电位移大小得极板间的场强大小由⑵所求电势差⑶电容⑷能量第六章作业9（两种介质）22\n第5、6章:真空中的静电场、静电场中的导体和电介质9.叠加法求带电体系统的电势分布练习第五章作业11点电荷电势分布离散的带电系统连续分布带电体23\n第7章:恒定磁场距载流直导线r处的磁感应强度：弧形电流圆心O处的磁感应强度：•10.半无限长直线、圆弧线电流磁场的叠加无限长载流长直导线半无限长载流长直导线24\nI1b2aoIR1ab2OIIRBo=B1+B2+B3Bo=B1+B2+B3=0练习：课本P247，习题7.1作业8第7章:恒定磁场I1b2aoIR例25\n11.带电粒子、电流在磁场中受磁场力的作用第7章:恒定磁场洛伦兹力安培定律方向：数值：与一致.方向：数值：与一致.Obcaa例载流导线bc弧受到的磁场力大小Obcaa第七章例7.8推论练习：第七章作业1126\n磁力矩磁矩（这是空间任一载流线圈都具有的）N匝密绕线圈在匀强场中所受磁力矩？xyzOIS磁力矩作用的结果？或II练第七章作业3、12.方向与一致.转向的方向!方向如图第7章:恒定磁场12.载流线圈在匀强磁场中受磁力矩作用例27\n练第七章作业16.课本例题7.5真空中：介质中：真空、导体内部=0磁介质内部=0r第7章:恒定磁场13.安培环路定理应用练第七章作业17.课本例题7.1328\n第7章:恒定磁场0R3IR3R2R1