大学物理-03动力学1.pptVIP

§2.1 牛顿运动定律 运动定律—牛顿运动定律 第二章 质点运动定律 §2.1 牛顿运动定律 §2.1.1 牛顿第一运动定律 §2.1.2 牛顿第二运动定律 §2.1.3 牛顿第三运动定律 §2.1.4 力的分类 §2.1.5 应用牛顿定律解题 小结 返回 §2.1.1 牛顿第一运动定律 任何物体总保持静止或匀速直线运动状态，除非有力作用于其上使它改变这种运动状态。 它说明： （1）力是物体改变运动状态的原因； （2）提出了惯性的概念： 物体保持其原来的运动状态不变的特性。 由此引出另一概念—— 惯性参照系 (惯性定律) §2.1 牛顿运动定律 惯性参照系 牛顿第一定律能够成立的参照系，简称惯性系。 反之为非惯性系。例如：加速运动的火车 §2.1.2 牛顿第二运动定律 质点运动的动力学方程 提出一个重要的概念——动量： 牛顿二定律的最初表达式： 一般认为 适用范围更广： （变质量、相对论） 要点： (1)、 与 的关系为瞬时关系 （同时存在，同时改变，同时消失） (2)、m 是物体惯性大小的量度，所以叫惯性质量 例如：F 作用在m1 和m2上，有 说明，物体质量越大，抵抗运动状态变化的能力就越强，即它的惯性越大。 力的独立作用原理： 几个力同时作用在一个质点上，那么这些力各自产生自己的效果（加速度），而不会互相影响。 力的叠加原理： 牛顿二定律的分量式： 直角坐标系： 切向、法向分量式： §2.1.3 牛顿第三运动定律 (1)、力的作用总是相互的； 要点： (2)、作用力、反作用力没有主次、先后之分，同时产生、同时消失； (3)、两力的性质相同（例弹性力、摩擦力） (4)、作用力、反作用力不同于一对平衡力，它们作用在两个物体上，不能抵消； (5)、牛顿第三定律与参照系无关。 §2.1.4 力的分类 1、四种基本自然力 （1）万有引力： （G—万有引力恒量） （2）电磁力： 不仅是带电体和磁体间的作用，一些平常常见的力，如弹力、摩擦力等，其本质都是电磁力 （3）强力、弱力： 许多基本粒子之间的作用 当今物理学的终极目标——四力合一 2、技术中常见的几种力 （1）重力： 地球对其表面附近物体的万有引力 （2）弹力： 相接触的物体之间由于发生弹性形变而产生的作用力 弹簧的弹力： 正压力、支持力----两物体相互挤压时 拉力（张力）-------绳、线、轻杆受拉（压）时 （3）摩擦力： 滑动摩擦力： ——滑动摩擦系数，与相互接触的两物体材料有关 静摩擦力： 在相互挤压的两个物体之间有相对滑动的趋势而无相对运动时，它们的接触面间会产生静摩擦力。 大小：由物体所受到的其它力和物体的 运动状态决定。它是“被动力”。 方向：总是与物体相对运动的趋势相反。 ——静摩擦系数 一般 §2.1.5 应用牛顿定律解题 例 1： 一个倾角为θ的斜面，可在水平面上运动，其上置一质量为 m 的物体，与斜面间的静摩擦系数 若要物体在斜面上静止，问斜面的水平加速度应如何？（假设斜面静止时， m 将下滑） 分析： 斜面向左加速运动，当a 在一定范围内时， m将相对静止，这时： 较小时，运动趋势向下； 较大时，运动趋势向上； 进一步增大，m 将上滑。 (1) 取隔离体、受力分析 (2) 选坐标系、列方程 一般情况下 (3) 解方程 滑块将相对斜面静止 (4)讨论： 滑块将相对斜面加速下滑 滑块将相对斜面加速上滑 解： ① ② ③ ①式×dθ： 在曲线运动中应用 例2: Ⅰ 对小球进行受力分析； Ⅱ 建立一个切向~法向坐标系； Ⅲ 列方程： 长为l 的轻绳，一端固定，另一端系一质量为m的小球，使小球从悬挂的铅直位置以水平初速度 开始运动，求小球转过θ角时的角速度和绳中的张力。 对③积分： …④ ……③ 由②式： …… ② 由④式：