四、動(dòng)力學(xué)(運(yùn)動(dòng)和力)

　　1.牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律(慣性定律)：物體具有慣性，總保持勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止

　　2.牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律：F合=ma或a=F合/ma{由合外力決定,與合外力方向一致}

　　3.牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律：F=-F´{負(fù)號(hào)表示方向相反,F、F&a

　　mp;acute;各自作用在對(duì)方，平衡力與作用力反作用力區(qū)別，實(shí)際應(yīng)用：反沖運(yùn)動(dòng)}

　　4.共點(diǎn)力的平衡F合=0，推廣{正交分解法、三力匯交原理｝

　　5.超重：FN>G，失重：FN

　　6.牛頓運(yùn)動(dòng)定律的適用條件：適用于解決低速運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，適用于宏觀物體，不適用于處理高速問(wèn)題，不適用于微觀粒子〔見(jiàn)第一冊(cè)P67〕

　　注:平衡狀態(tài)是指物體處于靜止或勻速直線(xiàn)狀態(tài),或者是勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。

　　五、振動(dòng)和波(機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械振動(dòng)的傳播)

　　1.簡(jiǎn)諧振動(dòng)F=-kx {F:回復(fù)力，k:比例系數(shù)，x:位移，負(fù)號(hào)表示F的方向與x始終反向}

　　2.單擺周期T=2π(l/g)1/2 {l:擺長(zhǎng)(m)，g:當(dāng)?shù)刂亓�加速度值，成立條件:擺角θ<100;l>>r｝

　　3.受迫振動(dòng)頻率特點(diǎn)：f=f驅(qū)動(dòng)力

　　4.發(fā)生共振條件:f驅(qū)動(dòng)力=f固，A=max，共振的防止和應(yīng)用〔見(jiàn)第一冊(cè)P175〕

　　5.機(jī)械波、橫波、縱波〔見(jiàn)第二冊(cè)P2〕

　　6.波速v=s/t=λf=λ/T{波傳播過(guò)程中，一個(gè)周期向前傳播一個(gè)波長(zhǎng);波速大小由介質(zhì)本身所決定}

　　7.聲波的波速(在空氣中)0℃：332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(聲波是縱波)

　　8.波發(fā)生明顯衍射(波繞過(guò)障礙物或孔繼續(xù)傳播)條件：障礙物或孔的尺寸比波長(zhǎng)小，或者相差不大

　　9.波的干涉條件：兩列波頻率相同(相差恒定、振幅相近、振動(dòng)方向相同)

　　10.多普勒效應(yīng):由于波源與觀測(cè)者間的相互運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致波源發(fā)射頻率與接收頻率不同{相互接近，接收頻率增大，反之，減小〔見(jiàn)第二冊(cè)P21〕｝

　　注：

　　(1)物體的固有頻率與振幅、驅(qū)動(dòng)力頻率無(wú)關(guān)，取決于振動(dòng)系統(tǒng)本身;

　　(2)加強(qiáng)區(qū)是波峰與波峰或波谷與波谷相遇處，減弱區(qū)則是波峰與波谷相遇處;

　　(3)波只是傳播了振動(dòng)，介質(zhì)本身不隨波發(fā)生遷移,是傳遞能量的一種方式;

　　(4)干涉與衍射是波特有的;

　　(5)振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象;

　　(6)其它相關(guān)內(nèi)容：超聲波及其應(yīng)用〔見(jiàn)第二冊(cè)P22〕/振動(dòng)中的能量轉(zhuǎn)化〔見(jiàn)第一冊(cè)P173〕。

　　六、沖量與動(dòng)量(物體的受力與動(dòng)量的變化)

　　1.動(dòng)量：p=mv {p:動(dòng)量(kg/s)，m:質(zhì)量(kg)，v:速度(m/s)，方向與速度方向相同｝

　　3.沖量：I=Ft {I:沖量(N•s)，F(xiàn):恒力(N)，t:力的作用時(shí)間(s)，方向由F決定｝

　　4.動(dòng)量定理：I=Δp或Ft=mvt–mvo {Δp:動(dòng)量變化Δp=mvt–mvo，是矢量式}

　　5.動(dòng)量守恒定律：p前總=p后總或p=p’´也可以是m1v1+m2v2=m1v1´+m2v2´

　　6.彈性碰撞：Δp=0;ΔEk=0 {即系統(tǒng)的動(dòng)量和動(dòng)能均守恒}

　　7.非彈性碰撞Δp=0;0<ΔEK<ΔEKm {ΔEK：損失的動(dòng)能，EKm：損失的最大動(dòng)能}

　　8.完全非彈性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm {碰后連在一起成一整體}

　　9.物體m1以v1初速度與靜止的物體m2發(fā)生彈性正碰:

　　v1´=(m1-m2)v1/(m1+m2)v2´=2m1v1/(m1+m2)

　　10.由9得的推論-----等質(zhì)量彈性正碰時(shí)二者交換速度(動(dòng)能守恒、動(dòng)量守恒)

　　11.子彈m水平速度vo射入靜止置于水平光滑地面的長(zhǎng)木塊M，并嵌入其中一起運(yùn)動(dòng)時(shí)的機(jī)械能損失

　　E損=mvo2/2-(M+m)vt2/2=fs相對(duì) {vt:共同速度，f:阻力，s相對(duì)子彈相對(duì)長(zhǎng)木塊的位移}

　　注：

　　(1)正碰又叫對(duì)心碰撞，速度方向在它們“中心”的連線(xiàn)上;

　　(2)以上表達(dá)式除動(dòng)能外均為矢量運(yùn)算,在一維情況下可取正方向化為代數(shù)運(yùn)算;

　　(3)系統(tǒng)動(dòng)量守恒的條件:合外力為零或系統(tǒng)不受外力，則系統(tǒng)動(dòng)量守恒(碰撞問(wèn)題、爆炸問(wèn)題、反沖問(wèn)題等);

　　(4)碰撞過(guò)程(時(shí)間極短，發(fā)生碰撞的物體構(gòu)成的系統(tǒng))視為動(dòng)量守恒,原子核衰變時(shí)動(dòng)量守恒;

　　(5)爆炸過(guò)程視為動(dòng)量守恒，這時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，動(dòng)能增加;(6)其它相關(guān)內(nèi)容：反沖運(yùn)動(dòng)、火箭、航天技術(shù)的發(fā)展和宇宙航行〔見(jiàn)第一冊(cè)P128〕。

　　七、功和能(功是能量轉(zhuǎn)化的量度)

　　1.功：W=Fscosα(定義式){W:功(J)，F(xiàn):恒力(N)，s:位移(m)，α:F、s間的夾角｝

　　2.重力做功：Wab=mghab {m:物體的質(zhì)量，g=9.8m/s2≈10m/s2，hab：a與b高度差(hab=ha-hb)}

　　3.電場(chǎng)力做功：Wab=qUab{q:電量(C)，Uab:a與b之間電勢(shì)差(V)即Uab=φa-φb｝

　　4.電功：W=UIt(普適式){U：電壓(V)，I:電流(A)，t:通電時(shí)間(s)｝

　　5.功率：P=W/t(定義式) {P:功率[瓦(W)]，W:t時(shí)間內(nèi)所做的功(J)，t:做功所用時(shí)間(s)｝

　　6.汽車(chē)牽引力的功率：P=Fv;P平=Fv平 {P:瞬時(shí)功率，P平:平均功率}

　　7.汽車(chē)以恒定功率啟動(dòng)、以恒定加速度啟動(dòng)、汽車(chē)最大行駛速度(vmax=P額/f)

　　8.電功率：P=UI(普適式) {U：電路電壓(V)，I：電路電流(A)｝

　　9.焦耳定律：Q=I2Rt {Q:電熱(J)，I:電流強(qiáng)度(A)，R:電阻值(Ω)，t:通電時(shí)間(s)｝

　　10.純電阻電路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt

　　11.動(dòng)能：Ek=mv2/2 {Ek:動(dòng)能(J)，m：物體質(zhì)量(kg)，v:物體瞬時(shí)速度(m/s)｝

　　12.重力勢(shì)能：EP=mgh {EP :重力勢(shì)能(J)，g:重力加速度，h:豎直

　　高度(m)(從零勢(shì)能面起)｝

　　13.電勢(shì)能：EA=qφA {EA:帶電體在A點(diǎn)的電勢(shì)能(J)，q:電量(C)，φA:A點(diǎn)的電勢(shì)(V)(從零勢(shì)能面起)｝

　　14.動(dòng)能定理(對(duì)物體做正功,物體的動(dòng)能增加)：

　　W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔEK

　　{W合:外力對(duì)物體做的總功，ΔEK:動(dòng)能變化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)｝

　　15.機(jī)械能守恒定律：ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2

　　16.重力做功與重力勢(shì)能的變化(重力做功等于物體重力勢(shì)能增量的負(fù)值)WG=-ΔEP

　　注:

　　(1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量轉(zhuǎn)化多少;

　　(2)O0≤α<90O 做正功;90O<α≤180O做負(fù)功;α=90o不做功(力的方向與位移(速度)方向垂直時(shí)該力不做功);

　　(3)重力(彈力、電場(chǎng)力、分子力)做正功，則重力(彈性、電、分子)勢(shì)能減少

　　(4)重力做功和電場(chǎng)力做功均與路徑無(wú)關(guān)(見(jiàn)2、3兩式);(5)機(jī)械能守恒成立條件：除重力(彈力)外其它力不做功，只是動(dòng)能和勢(shì)能之間的轉(zhuǎn)化;(6)能的其它單位換算:1kWh(度)=3.6×106J，1eV=1.60×10-19J;*(7)彈簧彈性勢(shì)能E=kx2/2，與勁度系數(shù)和形變量有關(guān)。