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物理竞赛力学知识是竞赛的核心基础，涵盖了经典力学的主要内容。主要包括运动学、动力学、功能关系、动量碰撞、转动力学等九大分支。运动学描述物体的运动规律，动力学研究力与运动的关系，这些知识构成了解决复杂物理问题的基础工具。
运动学是力学的基础分支，专门描述物体的运动规律而不涉及力的概念。基本的运动学方程包括位移、速度和加速度的关系。位移等于初位移加上初速度乘以时间再加上二分之一加速度乘以时间的平方。速度等于初速度加上加速度乘以时间。这些公式适用于匀变速运动，是解决运动学问题的核心工具。
牛顿运动定律是动力学的核心，描述了力与运动的关系。第一定律说明物体具有惯性，在没有外力作用时保持静止或匀速直线运动。第二定律建立了力、质量和加速度的定量关系，即力等于质量乘以加速度。第三定律指出作用力与反作用力大小相等、方向相反。这三个定律构成了经典力学的基础框架。
功能关系是力学中的重要概念，描述了功与能量变化的关系。功等于力乘以位移再乘以力与位移夹角的余弦值。动能等于二分之一质量乘以速度的平方，势能包括重力势能等于质量乘以重力加速度乘以高度。动能定理指出合外力做的功等于动能的变化量。在保守力场中，机械能守恒，即动能与势能之和保持不变。
转动力学是力学的重要分支，研究刚体的转动运动。角速度等于角位移除以时间，角加速度等于角速度变化量除以时间。力矩等于力臂与力的叉积，转动惯量反映物体对转动的惯性。转动定律指出力矩等于转动惯量乘以角加速度。角动量等于转动惯量乘以角速度，在没有外力矩时角动量守恒。这些概念是解决转动问题的基础工具。