2021湖南理工學院力學研究生考試大綱 正文

2021年碩士研究生入學考試自命題科目考試大綱（加試）
 
考試科目名稱：力學
一、考核目標
（一）考查考生對力學的基本理論、基本內(nèi)容、基本特點和基本規(guī)律的掌握程度。
（二）考查考生靈活運用力學理論分析、解決實際問題的能力。
二、試卷結構
（一）考試時間：120分鐘，滿分：100分
（二）題型結構
1、填空題：10小題，每小題4分，共40分
2、計算題：4小題，每小題15分，共60分
三、答題方式
答題方式為閉卷、筆試
四、考試內(nèi)容
（一）質(zhì)點運動學，10%（10分）
1．考試內(nèi)容：
質(zhì)點的運動學方程、速度和加速度、質(zhì)點直線運動、平面直角坐標系、自然坐標系中的切向和法向加速度、極坐標系中的徑向速度與橫向速度、伽利略變換。
2．考試要求：
（1）掌握質(zhì)點模型。
（2）準確理解描述質(zhì)點運動及運動變化的物理量（位置矢量、位移、速度、加速度）的定義及性質(zhì)，明確它們的瞬時性，矢量性和相對性。
（3）理解質(zhì)點的運動學方程的物理意義和作用，會從運動學方程確定質(zhì)點的坐標、位移、速度和加速度以及根據(jù)加速度確定質(zhì)點的速度、坐標和運動學方程。
（4）能求解直線運動的運動學問題。
（5）能借助直角坐標系熟練地計算質(zhì)點在平面內(nèi)運動時的速度、加速度。
（6）能借助自然坐標系熟練計算質(zhì)點作圓周運動時的角速度、角加速度、切向和法向加速度。
（7）能借助極坐標系計算徑向速度和橫向速度。
（8）掌握伽利略變換關系，理解伽利略變換所蘊含的時空觀及加速度對伽利略變換保持不變。
 
（二）動量·牛頓運動定律·動量守恒定律，25%（25分）
1．考試內(nèi)容：
牛頓第一定律和慣性參考系、慣性質(zhì)量和動量、主動力和被動力、牛頓運動定律、應用、非慣性系中的力學、用沖量表述的動量定理、質(zhì)點系動量定理和質(zhì)心運動定理、動量守恒定律。
2．考試要求：
（1）牛頓運動定律是本課程的基礎和核心，要求深刻理解，牢固掌握，了解牛頓定律的建立過程，理解慣性參考系的意義，掌握伽利略相對性原理及其在經(jīng)典力學中的重要意義。
（2）熟練應用牛頓定律解決質(zhì)點動力學問題，能求解一些較為簡單的變力作用問題。
（3）了解慣性力的概念和特點，掌握直線加速參照系中的慣性力和離心慣性力，了解科里奧利力，能在非慣性系中運用牛頓定律處理一般動力學問題。
（4）準確理解動量，沖量的概念，掌握質(zhì)點動量定理和質(zhì)點系動量定理，并能熟練地運用他們求解一般動力學問題。
（5）掌握質(zhì)心的概念和質(zhì)心運動定理，了解質(zhì)點系相對于質(zhì)心系的動量。
（6）掌握動量守恒的物理意義，并能熟練地運用它解決實際問題。
 
（三）動能、勢能、能量守恒、角動量、角動量守恒，25%（25分）
1．考試內(nèi)容：
能量、功 、質(zhì)點和質(zhì)點系動能定理、保守力與非保守力、勢能、功能原理和機械能守恒定律、對心碰撞、質(zhì)點的角動量、質(zhì)點系的角動量及角動量守恒定律、質(zhì)點系對質(zhì)心的角動量定理和守恒定律、經(jīng)典力學的適用范圍。
2．考試要求：
（1）掌握功和功率的概念，會計算恒力的功，能利用直角坐標系，自然坐標系和極坐標系計算變力的功。
（2）深刻理解動能的概念，牢固掌握質(zhì)點和質(zhì)點系動能定理并能熟練地運用它來求解有關動力學問題。
（3）掌握保守力做功的特點及勢能概念，能區(qū)分保守力與非保守力，會計算勢能。
（4）掌握功能原理和機械能守恒定律的物理意義及其成立條件并能熟練運用。
（5）掌握對心碰撞的特點和規(guī)律。
（6）掌握角動量、力矩的概念，掌握質(zhì)點和質(zhì)點系角動量定理并能熟練地運用它來求解有關的動力學問題。
（7）掌握角動量守恒定律并能熟練運用。
（8）了解對稱性，知道對稱性與守恒律的關系。
（9）能聯(lián)合運用三個守恒定律解決力學問題，并掌握分析求解綜合問題的基本方法。
（10）明確經(jīng)典力學的運用范圍。
 
（四）剛體力學，20%（20分）
1．考試內(nèi)容：
剛體運動的描述、剛體的動量和質(zhì)心運動定理、剛體定軸轉動的角動量   轉動慣量、剛體定軸轉動的動能定理、剛體平面運動的動力學、剛體的平衡。
2．考試要求：
（1）掌握角速度、角加速度的概念，著重掌握剛體定軸轉動的運動學。
（2）明確剛體的質(zhì)心，剛體的動量的概念，掌握質(zhì)心運動定理并能正確運用。
（3）掌握轉動慣量的概念及有關計算，熟練掌握剛體定軸轉動的轉動定理。
（4）掌握定軸轉動剛體的角動量、角動量定理和角動量守恒定律。
（5）掌握力矩的功、剛體定軸轉動動能及剛體的重力勢能，能正確應用剛體定軸轉動的動能定理和機械能守恒定律。
（6）了解剛體平面運動的基本動力學方程，能求解圓柱體的無滑滾動問題。
（7）能求解剛體的平衡問題。
 
（五）振動、波動和聲、流體力學，20%（20分）
1．考試內(nèi)容：
簡諧振動的動力學特征、簡諧振動的運動學、簡諧振動的能量轉換、簡諧振動的合成、振動的分解、阻尼振動、受迫振動、波的基本概念、平面簡諧波方程、波動方程與波速、平均能流密度 聲強與聲壓、波的疊加和干涉 駐波、多普勒效應、理想流體、靜止流體內(nèi)的壓強、流體運動學的基本概念、伯努利方程、流體的動量和角動量、機翼的升力。
2．考試要求：
（1）掌握簡諧振動的受力（或力矩）的特點，并能建立簡諧振動的動力學方程。
（2）牢固掌握簡諧振動的運動學方程，深刻理解振幅、圓頻率、相位和相位差等概念，并能熟練地進行有關計算。
（3）掌握簡諧振動的x-t圖線和矢量表示法，了解簡諧振動的相軌跡。
（4）掌握簡諧振動的能量特征。
（5）掌握同方向和互相垂直簡諧振動的合成，了解利薩如圖形。
（6）了解阻尼振動和受迫振動。
（7）充分理解振動和波動的區(qū)別與聯(lián)系，了解波的分類。
（8）牢固掌握平面簡諧波的規(guī)律，并能熟練地進行有關的計算。
（9）了解媒質(zhì)中波的能量分布，了解能量密度、能流密度、聲強、聲強級和聲壓，了解波的衰減、反射和透射及半波損失，對超聲波和次聲波作簡單介紹。
（10）掌握波的疊加和干涉，理解駐波的形成及與行波的區(qū)別。
（11）了解多普勒效應。
（12）掌握理想流體模型。
（13）掌握流體靜壓強的概念及在重力場中靜止流體內(nèi)部壓強分布規(guī)律。
（14）掌握連續(xù)性方程和伯努利方程，并能用以解決穩(wěn)定流動時的一般問題。
（15）了解流體的動量和角動量，機翼的升力。
 
五、主要參考書目
（一）漆安慎 杜嬋英主編：《普通物理學教程：力學（第二版）》，高等教育出版社，2005年6月版。
（二）程守洙 江之永主編：《普通物理學》（第六版）上、下冊，高等教育出版，2006年12月版。
 
 

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