CollegePhysics

质点运动学

参考系、坐标系、质点

常用的坐标系为直角坐标系和球坐标系和自然坐标系

位置矢量

运动学方程轨迹方程

位移

路程

一般情况下

速度

平均速度平均速率瞬时速度瞬时速率分量式

加速度

平均加速度瞬时加速度分量式 ### 基本问题

已知求 $、$

已知求

已知变分后积分

圆周运动

路程

速度

加速度

切向加速度法向加速度加速度大小

角位置

角速度

平均角速度瞬时角速度

角加速度

平均角加速度瞬时角加速度

线量和角量

相对运动

牛顿运动定律

牛顿第二定理

内摩擦力

流体和流体之间或者固体和流体之间的摩擦力

高速运动阻力大小

低速运动阻力大小

非惯性系与惯性力

加速平动的平动惯性力

平动惯性力即为 #### 转动参考系的惯性力

若两者相对静止惯性离心力即为若物体相对转动参考系有相对运动

则受另外一种惯性力，为科里奥利力 大小为

方向与速度垂直，若在北半球，则指向运动方向的右侧，若在南半球，则指向运动方向的左侧

运动守恒定律

功

A = ∫dA = ∫_a(L)^bF⃗ ⋅ dr⃗ = ∫_a(L)^bF⃗cos αdr⃗

合力的功等于各分力的功的代数和

功率

平均功率瞬时功率

动能定理

质点的动能定理动能定理的表述质点系的动能定理

保守力和非保守力

保守力非保守力（耗散力）：摩擦力、粘滞力、流体阻力

势能

保守力的功等于系统势能的减少量

只要有保守力做功就可以引入势能
势能是系统中物体间相对位置参量的单值函数
势能属于发生保守力作用的物体系所共有
势能具有相对性，其大小与势能零点的选择有关

重力势能万有引力势能弹性势能 保守力延一方向的分量等于对应的势能函数延该方向空间变化率（方向导数）的负值 即

功能原理

系统的外力和系统的非保守力的功等于系统机械能的增加量

机械能守恒定理

若系统的外力和系统的非保守力的功都不做功或者其代数和为零则系统机械能保持不变

动量

冲量

变力

动量定理

质点系的动量定理

系统所受合外力等于系统总动量时间变化率，系统所受合外力冲量等于系统总动量的增量

动量守恒定理

若系统不受外力作用或系统受合外力为零，则系统在此时间内总动量不变

系统内力远大于外力时可以使用动量守恒定律处理
适用于微观粒子

碰撞

保持动量守恒，弹性碰撞机械能保持不变，非弹性碰撞机械能减少

弹性碰撞接近速度等于分离速度，非弹性碰撞有恢复系数完全非弹性碰撞，非弹性碰撞，弹性碰撞

质心

质心和重心不是一个概念

质心的动量等于质点系的总动量

力矩

角动量（动力矩）

角动量定理

质点（系）所受的合外力矩的冲量矩（力矩对时间的累积）等于质点角动量的增量

角动量守恒定理

当质点（系）所受合外力矩恒等于零时，质点对该参考点的角动量恒定不变