2021湖南理工學(xué)院力學(xué)研究生考試大綱 正文

2021年碩士研究生入學(xué)考試自命題科目考試大綱（加試）
 
考試科目名稱：力學(xué)
一、考核目標(biāo)
（一）考查考生對力學(xué)的基本理論、基本內(nèi)容、基本特點(diǎn)和基本規(guī)律的掌握程度。
（二）考查考生靈活運(yùn)用力學(xué)理論分析、解決實(shí)際問題的能力。
二、試卷結(jié)構(gòu)
（一）考試時(shí)間：120分鐘，滿分：100分
（二）題型結(jié)構(gòu)
1、填空題：10小題，每小題4分，共40分
2、計(jì)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(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)，10%（10分）
1．考試內(nèi)容：
質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程、速度和加速度、質(zhì)點(diǎn)直線運(yùn)動(dòng)、平面直角坐標(biāo)系、自然坐標(biāo)系中的切向和法向加速度、極坐標(biāo)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(diǎn)模型。
（2）準(zhǔn)確理解描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)及運(yùn)動(dòng)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(shí)性，矢量性和相對性。
（3）理解質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程的物理意義和作用，會(huì)從運(yùn)動(dòng)學(xué)方程確定質(zhì)點(diǎn)的坐標(biāo)、位移、速度和加速度以及根據(jù)加速度確定質(zhì)點(diǎn)的速度、坐標(biāo)和運(yùn)動(dòng)學(xué)方程。
（4）能求解直線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)問題。
（5）能借助直角坐標(biāo)系熟練地計(jì)算質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度、加速度。
（6）能借助自然坐標(biāo)系熟練計(jì)算質(zhì)點(diǎn)作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的角速度、角加速度、切向和法向加速度。
（7）能借助極坐標(biāo)系計(jì)算徑向速度和橫向速度。
（8）掌握伽利略變換關(guān)系，理解伽利略變換所蘊(yùn)含的時(shí)空觀及加速度對伽利略變換保持不變。
 
（二）動(dòng)量·牛頓運(yùn)動(dòng)定律·動(dòng)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(dòng)量、主動(dòng)力和被動(dòng)力、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、應(yīng)用、非慣性系中的力學(xué)、用沖量表述的動(dòng)量定理、質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)量定理和質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理、動(dòng)量守恒定律。
2．考試要求：
（1）牛頓運(yùn)動(dòng)定律是本課程的基礎(chǔ)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(xué)中的重要意義。
（2）熟練應(yīng)用牛頓定律解決質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)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(diǎn)，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(yùn)用牛頓定律處理一般動(dòng)力學(xué)問題。
（4）準(zhǔn)確理解動(dòng)量，沖量的概念，掌握質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量定理和質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)量定理，并能熟練地運(yùn)用他們求解一般動(dòng)力學(xué)問題。
（5）掌握質(zhì)心的概念和質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理，了解質(zhì)點(diǎn)系相對于質(zhì)心系的動(dòng)量。
（6）掌握動(dòng)量守恒的物理意義，并能熟練地運(yùn)用它解決實(shí)際問題。
 
（三）動(dòng)能、勢能、能量守恒、角動(dòng)量、角動(dòng)量守恒，25%（25分）
1．考試內(nèi)容：
能量、功 、質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)能定理、保守力與非保守力、勢能、功能原理和機(jī)械能守恒定律、對心碰撞、質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量、質(zhì)點(diǎn)系的角動(dòng)量及角動(dòng)量守恒定律、質(zhì)點(diǎn)系對質(zhì)心的角動(dòng)量定理和守恒定律、經(jīng)典力學(xué)的適用范圍。
2．考試要求：
（1）掌握功和功率的概念，會(huì)計(jì)算恒力的功，能利用直角坐標(biāo)系，自然坐標(biāo)系和極坐標(biāo)系計(jì)算變力的功。
（2）深刻理解動(dòng)能的概念，牢固掌握質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)能定理并能熟練地運(yùn)用它來求解有關(guān)動(dòng)力學(xué)問題。
（3）掌握保守力做功的特點(diǎn)及勢能概念，能區(qū)分保守力與非保守力，會(huì)計(jì)算勢能。
（4）掌握功能原理和機(jī)械能守恒定律的物理意義及其成立條件并能熟練運(yùn)用。
（5）掌握對心碰撞的特點(diǎn)和規(guī)律。
（6）掌握角動(dòng)量、力矩的概念，掌握質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系角動(dòng)量定理并能熟練地運(yùn)用它來求解有關(guān)的動(dòng)力學(xué)問題。
（7）掌握角動(dòng)量守恒定律并能熟練運(yùn)用。
（8）了解對稱性，知道對稱性與守恒律的關(guān)系。
（9）能聯(lián)合運(yùn)用三個(gè)守恒定律解決力學(xué)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(xué)的運(yùn)用范圍。
 
（四）剛體力學(xué)，20%（20分）
1．考試內(nèi)容：
剛體運(yùn)動(dòng)的描述、剛體的動(dòng)量和質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理、剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角動(dòng)量   轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能定理、剛體平面運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)、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(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)。
（2）明確剛體的質(zhì)心，剛體的動(dòng)量的概念，掌握質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理并能正確運(yùn)用。
（3）掌握轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的概念及有關(guān)計(jì)算，熟練掌握剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)定理。
（4）掌握定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體的角動(dòng)量、角動(dòng)量定理和角動(dòng)量守恒定律。
（5）掌握力矩的功、剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能及剛體的重力勢能，能正確應(yīng)用剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒定律。
（6）了解剛體平面運(yùn)動(dòng)的基本動(dòng)力學(xué)方程，能求解圓柱體的無滑滾動(dòng)問題。
（7）能求解剛體的平衡問題。
 
（五）振動(dòng)、波動(dòng)和聲、流體力學(xué)，20%（20分）
1．考試內(nèi)容：
簡諧振動(dòng)的動(dòng)力學(xué)特征、簡諧振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)、簡諧振動(dòng)的能量轉(zhuǎn)換、簡諧振動(dòng)的合成、振動(dòng)的分解、阻尼振動(dòng)、受迫振動(dòng)、波的基本概念、平面簡諧波方程、波動(dòng)方程與波速、平均能流密度 聲強(qiáng)與聲壓、波的疊加和干涉 駐波、多普勒效應(yīng)、理想流體、靜止流體內(nèi)的壓強(qiáng)、流體運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本概念、伯努利方程、流體的動(dòng)量和角動(dòng)量、機(jī)翼的升力。
2．考試要求：
（1）掌握簡諧振動(dòng)的受力（或力矩）的特點(diǎn)，并能建立簡諧振動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程。
（2）牢固掌握簡諧振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)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(jìn)行有關(guān)計(jì)算。
（3）掌握簡諧振動(dòng)的x-t圖線和矢量表示法，了解簡諧振動(dòng)的相軌跡。
（4）掌握簡諧振動(dòng)的能量特征。
（5）掌握同方向和互相垂直簡諧振動(dòng)的合成，了解利薩如圖形。
（6）了解阻尼振動(dòng)和受迫振動(dòng)。
（7）充分理解振動(dòng)和波動(dòng)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(jìn)行有關(guān)的計(jì)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(qiáng)、聲強(qiáng)級(jí)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(yīng)。
（12）掌握理想流體模型。
（13）掌握流體靜壓強(qiáng)的概念及在重力場中靜止流體內(nèi)部壓強(qiáng)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(dòng)時(shí)的一般問題。
（15）了解流體的動(dòng)量和角動(dòng)量，機(jī)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(xué)教程：力學(xué)（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(xué)》（第六版）上、下冊，高等教育出版，2006年12月版。
 
 

湖南理工學(xué)院

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