第1章质点运动学与牛顿定律.pptVIP

2. 人在磅秤上静止时称量为mg，若人突然下蹲时磅秤的指针应如何变化？ 2. 在密闭的箱子里有一只鸟，箱子放在天平的一个盘上，开始时鸟静伏在箱底，天平的另一盘上放砝码，使两边平衡，如果鸟在箱内飞起与飞翔，则天平如何变化？ 答：鸟静止时或匀速飞翔时天平能保持平衡。鸟起飞时或向上加速飞行、向下减速飞行时，由于有一铅直向上的加速度，空气对鸟的向上托力必大于鸟的重量，因此箱底受到的空气的压力也大于鸟的重量，天平向鸟箱一边倾斜。反之，天平向砝码端倾斜。 3 摩擦力 除了弹性力是接触力之外，摩擦力也是接触力。两个互相接触的物体间有相对滑动的趋势但尚未相对滑动时，在接触面上便产生阻碍发生相对滑动的力，这个力称为静摩擦力。 　　　如图绳索绕在圆柱上，绳绕圆柱张角为 ，绳与圆柱间的静摩擦因数为 ，求绳处于滑动边缘时,绳两端的张力 和 间的关系(绳的质量忽略)． 摩擦的应用——小力变大力 圆柱对 的摩擦力 圆柱对 的支持力 　　解　取一小段绕在圆柱上的绳 取坐标如图 两端的张力 ， 的张角 若 0.46 0.21 0.000 39 1.4.3国际单位制 量纲 1 国际单位制 （2）矢径 所转过的角度 A B 例 一　时间与空间 　　在两个作相对运动的参考系中，时间的测量是绝对的，空间的测量也是绝对的,与参考系无关． 　　时间和长度的的绝对性是经典力学或牛顿力学的基础． 物体运动的轨迹依赖于观察者所处的参考系 二 相对运动 * 质点在相对作匀速直线运动的两个坐标系中的位移 S系 基本参考系 系 运动参考系 P 是S’系相对S系运动的速度 速度变换 * P 位移关系 或 绝对速度 相对速度 牵连速度 伽利略速度变换 若 加速度关系 注意： 当物体运动速度接近光速时，速度变换不成立． 绝对速度 牵连速度 相对速度 例　实验者A 在以 10 m·s-1的速率沿水平轨道前进的平板车上控制一台射弹器，射弹器以与车前进方向呈 斜向上射出一弹丸．此时站 A B 在地面上的另一实验者 B 看到弹丸铅直向上运动，求弹丸上升的高度． 速度变换 解　地面参考系为 S 系，平板车参考系为 系 A B 弹丸上升高度 A B 例 1 牛顿第一定律 “任何物体都要保持其静止或匀速直线运动状态，直到外力迫使它改变运动状态为止，这就是牛顿第一定律”。 牛顿第一定律的数学形式表示为 = 恒矢量 F = 0时， 1.4.1牛顿三定律 第一定律表明：任何物体都具有保持其运动状态不变的性质，这个性质叫做惯性，所以第一定律以前曾称为惯性定律。 第一定律还表明，正是由于物体具有惯性，所以要使物体的运动状态发生变化，一定要有其它物体对它作用，这种作用被称之为力。 1. 维持物体运动的是力，这句话对不对？如果不对那么维持物体运动的是什么？ 答：维持物体运动的不是力，是惯性。改变物体运动的是力。 2. 物体在外力的作用下，从静止开始运动，是由于外力克服了物体的惯性，这句话对不对？ 答：错误，物体的惯性是不能克服的。 问题 2 牛顿第二定律 变化率应当等于作用于物体的合外力，即 第二定律表明，动量为 的物体，在 合外力 的作用下，其动量随时间的 当物体在低速情况下运动时，即物体的运动速度υ远小于光速c(υc)时，物体的质量可以视为是不依赖于速度的常量。于是上式可写成 若运动物体的速度υ接近于光速c时，物体的质量就依赖于其速度，即m(υ)。这在以后的学习中再作介绍。下面讨论m不变的情况 即 这是牛顿第二定律的数学表达式，又称牛顿力学的质点动力学方程。 自然坐标系： 直角坐标系： 有人认为牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例，即合力为零的情形，你认为是否正确？ 答：不能认为牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例。牛顿第一定律有它自身的物理意义和地位。在第一定律中引入了物体惯性的概念——改变运动状态的物体之间的一种相互作用。 问题 答：人在磅秤上突然下蹲的开始一瞬间，重心从静止开始加速运动，运动方程为： m g – N = m a N = m ( g – a ) m g 磅秤所指示的读数就是N的反作用力，所以其值也小于m g 。 3 牛顿第三定律 两个物体之间的作用力F和反作用力F′，沿同一直线，大小相等，方向相反，分别作用在两上物体上，这就是牛顿第三定律，其数学表达式为 1