考試科目名稱:物理綜合
考試科目代碼:[811]
一、考試要求
1. 基本概念
質點,位置矢量,運動學方程,(平面直角坐標系,自然坐標,極坐標系)速度矢量和加速度矢量;
動量,伽利略相對性原理,質點的運動,非慣性系和慣性力,沖量;
能量,功,保守力,內力做功,碰撞的性質,角動量,守恒量和對稱性,經典力學的適用范圍;
萬有引力和引力勢能,引力質量和慣性質量;
剛體,剛體的平動和轉動,角速度和角加速度,質心和重心,自由度,轉動慣量,力矩的功,剛體的轉動動能個重力勢能,剛體的平衡;
熱力學系統,平衡態,準靜態,狀態參量,理想氣體的微觀模型及物態方程, 分子熱運動的特征,理想氣體的壓強及溫度的統計意義,方均根速率,分子的自由度,理想氣體的內能,氣體分子的速率分布函數及統計平均值,碰撞頻率,平均自由程;
等體過程,摩爾定容熱容,等壓過程,摩爾定壓熱容,等溫過程,絕熱過程, 多方過程,卡諾循環,可逆過程與不可逆過程,熵,玻爾茲曼關系,熱力學第二定律的統計意義;
2. 基本定理、定律
運動學方程,運動學的兩類問題
牛頓運動定律,(質點和質點系)的動量定理,動量守恒定律,質心運動定理;
(質點和質點系)的動能定理、功能原理、機械能守恒和能量守恒定律;
(質點和質點系)對參考點和軸的角動量定理和角動量守恒定律;
剛體的質心運動定理,剛體定軸轉動的角動量定理和轉動定理,剛體定軸轉動的動能定理,剛體定軸轉動的角動量守恒定律;
能量均分定理,麥克斯韋速率分布律,麥克斯韋-玻爾茲曼能量分布律,重力場中粒子按高度的分布規律;
功、熱量和內能,熱力學第零定律,熱力學第一定律,熱力學第二定律,卡諾定理,熵增加原理;
3. 基本方法
利用運動學方程求解質點的各種運動(包括平面直角坐標系,自然坐標,極坐標系);
利用牛頓運動定律求解基本的動力學問題,利用動量和動量守恒定律求解動力學問題,利用定量定理求解動力學問題;
利用元功求解變力做功問題,利用動能定理和機械能守恒定律求解動力學問題,求解碰撞的問題;
利用角動量和力矩的定義計算質點對軸和參考點的角動量和力矩,利用角動量定理和守恒定律解決基本的動力學問題;
利用轉動慣量定義計算剛體的轉動慣量,利用剛體的運動學方程求解剛體的運動學問題,利用轉動定理和角量與線量的關系求解剛體的動力學問題,利用剛體的動能定理求解剛體的動力學問題;
推導理想氣體狀態方程,闡明氣體壓強的起因,導出壓強公式和分子平均平動動能公式。解釋壓強和溫度的統計意義;
理解自由度的概念和能量按自由度均分定理,會計算理想氣體內能;
掌握分布函數的概念和麥克斯韋速率分布定律,明確速率分布定律的統計規律性;
熱力學第一定律對理想氣體的等容、等壓、等溫、絕熱等四個過程的應用; 理想氣體準靜態過程的卡諾循環效率公式。
二、考試內容
第 1 章:運動和力
(1) 質點,位置矢量,運動學方程,速度矢量、加速度矢量,曲線運動及描述,牛頓運動定律,常見的力,伽利略相對性原理,經典力學時空觀,非慣性系及慣性力等基本概念。
(2) 求解(平面直角坐標系,自然坐標,極坐標系)速度矢量和加速度矢量;處理運動學的兩類問題;對于曲線運動的描述及相關問題的求解。
(3) 牛頓運動定律在力學問題中的應用,非慣性系中的動力學問題處理。