04-chap02牛顿定律规范.ppt

§2－3 几种常见的力 引力相互作用 电磁相互作用 强相互作用 弱相互作用 四种相互作用 或 由初始条件： 两边积分： 得 讨论： ——终极速度 ——小球以终极速度 匀速下降 例3、如图所示，一根均质柔绳，单位长度的质 量为?，盘绕在一张光滑的水平桌子上。 ?、设在t=0时 y=0, 今以恒定的加速度a 竖直向上提绳。当提起的高度为y时,作用 在绳端的力为多少？ ?、以一恒定的速 率 竖 直向上提绳子时，当提 起高度为y时作用在绳端 的力又是多少？ F F ? 、以恒力F竖直向上提， 当提起高度为y时绳端 的速度又是多少？ Y O F F Y O 已知： t=0时，y=0 求h= y时, 求高度y时, 求高度y时, 解：以链条整体作为研究 对象。以地面为参照 系建立坐标OY y m1 g m2 g N 分析：因力等于动量的变化 链条动量的变化只是被拉起来的的部分，在桌面 上的部分动量总是为零。故有：(N与m1g 抵消) F F Y O 已知： t=0时，y=0 求y=h时, h m1 g m2 g N 讨论： ? F F Y O h m1 g m2 g N 讨论： ? ? F F Y O h m1 g m2 g N ? 同 F Y O h m1 g N ? 两边积分： 代入初始条件： t=0时，y=0 得C=0 例4：一细绳跨过一轴承光滑的定滑轮，绳的两端分别悬有质量为m1和m2的物体(m1m2)，如图所示.设滑轮和绳的质量可忽略不计，绳不能伸长，试求物体的加速度以及悬挂滑轮的绳中张力. 解：选取对象 　 m1、m2及滑轮 分析运动 m1，以加速度a1向上运动 m2，以加速度a2向下运动 分析受力 隔离体受力如图所示. 列出方程 取a1向上为正方向，则有 T1－m1g＝m1a1　　　① a m1 m2 m1g a1 T1 m2g T2 a2 T1/ T2/ T 以a2向下为正方向，则有 m2g－T2＝m2a2.　　　② 根据题意有 T1＝T2＝T，　a1＝a2＝a. 　　联立①和②两式得 由牛顿第三定律知： T1/＝T1＝T，T2/＝T2＝T， 有 讨论: (1) T/ ＜(m1＋m2)g. (2) m1=m2: a1＝a2＝0; T=2m1 g §2－5 力学相对性原理 惯性系和非惯性系 一、惯性参考系 1、问题： 车的a=0时单摆和小球的状态符合牛顿定律； a≠0时 为什么不符合牛顿定律？ 2、定义 牛顿运动定律成立的参考系称为惯性系 牛顿运动定律不成立的参考系称为非惯性系。 3、结论： 在有些参照系中牛顿定律成立，这些参照系称为惯性系。 相对惯性系作加速运动的参照系是非惯性系。 相对惯性系作匀速直线运动的参照系也是惯性系。 4、说明： 要确定一个参考系是否惯性系，只能依靠观察和实验。 1)太阳系可以认为是惯性系；2)相对于惯性系作匀速运动的参考系是惯性系；3)地球可近似认为是一个惯性系。 二、力学相对性原理 O O′ 1、速度的相对性 加速度的变换 对于不同的惯性系，牛顿力学规律都具有相同的形式。这个原理叫做力学相对性原理或伽利略相对性原理 2、力学相对性原理 * ? （质点动力学) 第四章： 刚体转动（角动量 角动量守恒定律） 运动学（第一章 运动的描述） 动力学 （运动的度量） 特点：以守恒量和守恒定律为中心。 第二章： 牛顿定律 第三章： 动量守恒和能量守恒 难点：变力作用的动力学问题； 惯性力，非惯性系中的力学定律 重点 概念：惯性、惯性系、质量、力、非惯性系、非惯性力； 规律：牛顿运动定律； 方法：隔离法 第二章 质点动力学（Dynamics of Particles） 引言 ：前一章对质点运动进行了描述，此章介绍 质点为什么会处在某种状态以及这种状态 为什么会改变。 1687 年牛顿提出了牛顿三定 律解决了此问题。是否没有必 要再讲？ 牛顿(Isaac Newton, 1642―1727) 重要贡献有万有引力定律、经典力学、微积分和光学。 万有引力定律：总结了伽利略和开普勒的理论和经验，用数学方法完美地描述了天体运动的规律。 牛顿运动三大