大学物理预科教程_数学物理化学

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前　言

本科预科教育是衔接高中教育与大学教育的一个重要桥梁,物理课程是理工类本科生的基础课程,尤其是对于自动化、机械、电子、通信等专业的学生,在提供基础知识和基本原理、

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第1篇　力　　学

力学的研究对象是物质的机械运动。机械运动就是一个物体相对于另一个物体的位置变化过程,或者是一个物体的某些部分相对于其他部分的位置变化过程。机械运动是自然界最简单

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第1章　质点运动学

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1.1　质点运动的描述

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1.1.1　质点质点系

物体的大小、形状、质量千差万别,运动方式各不相同。一般说来,物体在运动时各部分的位置变化是不同的,运动情况非常复杂。例如,地球除绕自身的轴线自转外,还绕太阳公转

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1.1.2　参考系坐标系

在自然界中,大到星系,小到原子、电子,都在永不停息地运动。自然界的一切物质都处于运动之中,运动是物质的存在形式,是物质的固有属性,运动存在于人们的意识之外。因此

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1.1.3　时刻和时间

“时间”这个词在我们的生活中随时都能遇到。在物理学中,它代表一个重要物理量,是国际单位制中的七个基本物理量之一。 “飞机什么时间起飞?”“时间”指的是物理学中“

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1.1.4　位置矢量运动学方程

物理学中有许多不同的物理量。既有大小又有方向的物理量叫作矢量;只有大小而没有方向的物理量叫作标量,如质量、时间等。矢量和标量运算法则截然不同。标量的运算方法是代

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1.1.5　位移路程

1.位移在图1.3所示的直角坐标系中,有一质点沿曲线从点A(时刻t 1)运动到的点B(时刻t 2),质点相对原点O的位置矢量由r 1变化到r 2。显然,在时间

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1.1.6　速度

1.平均速度和平均速率位置矢量描述质点某时刻的位置,位移描述某时间间隔内质点的位置变化,但不能描述位置变化的快慢。因此需要引进一个新的物理量。若质点在一较短

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1.1.7　加速度

速度是个矢量,它既有大小又有方向。当质点做一般曲线运动时,曲线上各点的切线方向不断改变,所以速度的方向在不断改变;而运动的快慢也可以随时改变,即速度的大小也在不

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1.2　几种基本的运动

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1.2.1　直线运动

所谓直线运动是指质点运动的轨迹是直线。在这种情况下,我们将坐标系的一个坐标轴建立在该直线轨迹上,就能够使数学处理大大简化。因为当一个坐标轴建立在该运动直线上时,

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1.2.2　抛体运动

1.运动叠加原理和运动的分解在日常生活和生产实践中,常常可看到一个物体同时参与两个或几个不同方向上运动的情形。大量实验事实表明,宏观物体的一个运动可以看作由几

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1.2.3　圆周运动

1.自然坐标在质点的平面曲线运动中,当运动轨迹已知时,常用自然坐标系表述质点的位置、路程、速度和加速度。例如,高速公路上奔驰的汽车,其轨迹是已知的。如图1.

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1.3　相对运动

质点的运动轨迹依赖于观察者(即参考系)的例子是很多的。例如,一个人站在做匀速直线运动的车上,竖直向上抛出一块石子,车上的观察者看到石子竖直上升并竖直下落。但是,

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1.3.1　基本参考系与运动参考系

两个做相对运动的参考系,如图1.26所示,先选定其中一个作为基本参考系K(通常选地面),如果另一个参考系(车)相对于基本参考系K在运动,则称其为运动参考系K′。

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1.3.2　伽利略变换

将式(1.69)对时间t求导得即绝对速度等于相对速度与牵连速度的矢量和,这一关系式称为伽利略速度变换公式,也叫经典力学的速度变换定理,它描述了不同参考系之间

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1.4　运动学中的两类问题

运动学的问题一般分为两大类。图1.29　例1.13用图第一类问题是已知质点的位置矢量r=r(t),求质点的速度和加速度。这类问题可以通过对运动方程求时间的

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思　考　题

1.公路上有两辆汽车,以相同的速度沿着相同的方向行驶。试说明:用什么物体作参考系时,这两辆汽车相对于参考系都是静止的?用什么物体作参考系时,它们又都是运动着的?

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习　　题

一、选择题 1.一质点在平面上运动,已知质点位置矢量的表示式为r=at 2i+bt 2j(其中a、b为常量),则该质点做( )。 A.匀速直线运动　B.变速直

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第2章　牛顿运动定律

上一章讨论了如何描述一个质点的运动。本章将讨论质点为什么做这样那样的运动。动力学的基本定律是牛顿三大定律,以牛顿三大定律为基础的力学体系叫作牛顿力学,也叫作经典

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2.1　力的基本知识

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2.1.1　力的定义

力是物体之间的相互作用。力的单位是牛顿(N)。表示力的常用的符号有F、f、N、T、G等。力是矢量,既有大小,又有方向。力产生的条件是必须有两个或两个以上的物体

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2.1.2　力的三要素、图示、示意图

力的大小、方向和作用点叫作力的三要素。作用在物体上的力,其大小、方向和作用点中,只要有一个要素发生了改变,力的作用效果就会发生改变。如图2.1所示,用水平力轻

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2.1.3　力的分类

按力的性质分有重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力等。力的性质不同指的是力产生的原因不同。根据力的效果来命名的力有拉力、张力、压力、支持力、浮力、引力、斥力、动

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2.1.4　力的合成与分解

日常生活中常常有这样的情景,一个物体通常会受到几个力的共同作用。例如,两个同学可以共同提起一桶水,也可以让一个同学提这桶水,我们可以说两个同学提水桶的力与一个同

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2.2　常见的几种力

自然界中力的表现形式有很多种。人们按力的表现形式不同,将其称为重力、正压力、弹力、摩擦力、电力、磁力、核力等。但是究其本质而言,所有的这些力都来源于四种基本的自

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2.2.1　万有引力

世界上任何物体之间都存在着一种相互吸引的力,这种力叫作万有引力。牛顿将万有引力遵循的规律总结为万有引力定律:任何两个质点都相互吸引,引力的大小与它们的质量的乘积

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《大学物理预科教程》简介

目录

前　言

第1篇　力　　学

第1章　质点运动学

1.1　质点运动的描述

1.1.1　质点质点系

1.1.2　参考系坐标系

1.1.3　时刻和时间

1.1.4　位置矢量运动学方程

1.1.5　位移路程

1.1.6　速度

1.1.7　加速度

1.2　几种基本的运动

1.2.1　直线运动

1.2.2　抛体运动

1.2.3　圆周运动

1.3　相对运动

1.3.1　基本参考系与运动参考系

1.3.2　伽利略变换

1.4　运动学中的两类问题

思　考　题

习　　题

第2章　牛顿运动定律

2.1　力的基本知识

2.1.1　力的定义

2.1.2　力的三要素、图示、示意图

2.1.3　力的分类

2.1.4　力的合成与分解

2.2　常见的几种力

2.2.1　万有引力