Alevel物理力学 | 考试必考+未来工程师的必修课！

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力学作为Alevel物理的C位学科，占考试比重高达30%+！从运动学基础到能量守恒，从静力学平衡到动力系统分析，这门课不仅是物理学大厦的基石，更是工程/计算机/AI等领域的底层逻辑！

我的力学辅导能帮你：
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为什么力学值得重点突破？
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1. 速度 (Velocity)
   定义
   Velocity is the rate of change of displacement with time (m/s). 速度是位移随时间的变化率（米/秒）。
   应用
   用于分析物体运动的矢量特性（方向+大小），如导航系统计算车辆实时位置，或航天器轨道调整时的速度控制。
   例题
   A train travels 300 m north in 40 s, then 200 m south in 30 s. Calculate its average velocity. (2020真题)

2. 加速度 (Acceleration)
   定义
   Acceleration is the rate of change of velocity with time (m/s²). 加速度是速度随时间的变化率（米/秒²）。
   应用
   关键于运动安全分析（如汽车碰撞测试）和天体物理（计算黑洞引力场中物体的加速度），也用于电梯设计中的舒适度优化。
   例题
   A cyclist increases speed from 4 m/s to 10 m/s over 8 s. Find the acceleration and distance covered. (2022真题)

3. 动量 (Momentum)
   定义
   Momentum is the product of mass and velocity (kg·m/s). 动量是质量与速度的乘积（千克·米/秒）。
   应用
   解释碰撞中的能量转移（如汽车防撞设计），火箭推进中的动量守恒原理，以及粒子物理中的亚原子粒子行为分析。
   例题
   A 0.5 kg ball moving at 6 m/s collides with a stationary 1.5 kg ball. If they stick together, find their final velocity. (2017真题)

4. 动能 (Kinetic Energy)
   定义
   Energy possessed by a moving object, given by $\genfrac{}{}{0ex}{}{1}{2}m{v}^2$ (Joules). 运动物体具有的能量，公式为½mv²（焦耳）。
   应用
   计算刹车距离与车速的关系，风力发电机叶片设计的能量转换效率，以及陨石撞击地球时的破坏力评估。
   例题
   A 800 kg car decelerates from 25 m/s to 10 m/s. Calculate the work done by brakes. (2019真题)

5. 力矩 (Torque)
   定义
   Rotational force calculated as $\tau =r\times F$ (N·m). 旋转力，公式为τ= r×F（牛·米）。
   应用
   机械工程中的齿轮系统设计，生物力学（关节运动分析），以及调节卫星太阳能板的展开角度。
   例题
   A wrench applies 50 N force perpendicularly at 0.3 m from a bolt. Calculate the torque. (2021真题)

6. 向心加速度 (Centripetal Acceleration)
   定义
   Acceleration directed toward the center of circular motion ($a^c=v^2/r$). 指向圆心的加速度（公式a_c=v²/r）。
   应用
   设计过山车轨道的安全曲率半径，计算卫星维持轨道所需的加速度，以及血液离心分离机的转速控制。
   例题
   A 2 kg object moves in a 4 m radius circle at 6 m/s. Find centripetal force. (2018真题)

7. 胡克定律 (Hooke's Law)
   定义
   Force in a spring $F=-kx$, where k is stiffness (N/m). 弹簧力F=-kx，k为劲度系数（牛/米）。
   应用
   汽车悬架系统设计，地震仪中的弹簧阻尼机制，以及研究材料弹性极限的工程测试。
   例题
   A spring extends 5 cm under 15 N load. Calculate its spring constant and energy stored. (2020真题)

8. 功率 (Power)
   定义
   Rate of energy transfer $P=W/t$ (Watts). 能量转移速率，公式P=W/t（瓦特）。
   应用
   评估发动机效率（如汽车马力计算），太阳能电池板的输出优化，以及运动员爆发力的生物力学研究。
   例题
   A crane lifts 200 kg steel beam 15 m in 10 s. Calculate power developed. (2022真题)

9. 牛顿第三定律 (Newton's Third Law)
   定义
   Every action has an equal and opposite reaction. 作用力与反作用力大小相等、方向相反。
   应用
   火箭推进（燃料喷射反冲），游泳时水与肢体的相互作用力分析，以及建筑结构中的力平衡设计。
   例题
   A 60 kg ice skater pushes a 40 kg skater with 120 N force. Describe their accelerations. (2016真题)

10. 浮力 (Buoyancy)
    定义
    Upward force exerted by fluid on submerged objects ($F^b=\rho Vg$). 流体对浸入物体的向上力（公式F_b=ρVg）。
    应用
    船舶载重线设计，潜水艇的浮潜控制，以及气象气球升空高度的密度相关计算。
    例题
    A 0.1 m³ wooden block floats with 70% submerged. Calculate its density. (2021真题)