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G FN (一). 平动加速参考系中的惯性力 1. 选地面作参考系 小球保持静止 , 符合牛顿定律； 2. 选车厢作参考系 小球向观察者运动, 加速度为 如下图所示, 有质量为 m 的小球放在车厢内光滑桌面上，小车由静止开始加速运动。 甲 乙 牛顿定律在该参考系中不适用——非惯性系 牛顿定律在该参考系中适用——惯性系 G FN 乙 大小为 方向与 相反 平动加速参考系中: 形式上牛顿第二定律仍成立 式中: 是物体受的真实合外力； 是惯性力； 是物体相对于非惯性系的加速度。 是非惯性系本身的加速度 在非惯性系中列牛顿方程时， 应在受力一侧加上惯性力！ 在非惯性系中 即 惯性力: 在非惯性系中 : 人为引入的一种虚拟力称为惯性力 。 (二). 转动参考系中的惯性力 ?1 ?2 拉力 T 为向心力， 对地面观察者1： 对圆盘上的观察者2： 物体 m 还须受一附加的惯性力，才能保持对圆盘相对静止， 称此惯性力为惯性离心力。 物体m以角速度ω随圆盘匀速转动，台面光滑。 惯性离心力 例 2-5 旋转液面的形状 解: 取桶为参考系, 建立直角坐标系, 在液面上取一质元 ，受力分析如图所示。它处于平衡状态时的动力学方程为 （1） （2） （3） 由上面三式可得 两边积分得 （水面为旋转抛物面） 一桶水以角速度 绕自身的铅直轴旋转,求水面的形状。 严格地说，重力并非物体所受的地球的引力 重力和纬度的关系： 重力（称为视重）并非地球引力，而是引力和惯性离心力的合力 由于地球自转，地面物体会受到惯性离心力的作用。 将有关常量代入,可得 其中 此比值较小，所以常常不考虑 第2章牛顿运动定律 本章内容： 2-1 牛顿运动定律 2-2 物理量的单位和量纲 2-3 几种常见的力 2-4 应用牛顿定律解题 2-5 惯性系与力学相对性原理 2-6 非惯性系与惯性力 恩格斯说：“牛顿由于发现了万有引力定律而创立了天文学，由于进行光的分解而创立了科学的光学，由于创立了二项式定理和无限理论而创立了科学的数学，由于认识了力学的本性而创立了科学的力学。” 牛顿(Isaac Newton, 1642―1727) 英国物理学家、数学家、天文学家，经典物理学的奠基人。 2-1 牛顿运动定律 任何物体都保持静止或匀速直线运动的状态，直到其他物体对它作用的力迫使它改变这种状态为止。 一. 牛顿第一定律(惯性定律) 三个重要概念 惯 性 —— 质点不受力时保持静止或匀速直线运动状态的性质, 其大小用质量量度。 力 —— 改变质点运动状态的原因。 惯性系 —— 惯性定律在其中成立的参考系。 实验指出，地面是一个较精确的惯性系，太阳是一个较高精确的惯性系 静止或匀速直线运动状态(平衡状态) 某时刻质点动量对时间的变化率等于该时刻作用在质点上所有力的合力。 二. 牛顿第二定律 质量不随时间变化时 牛顿第二定律的分量形式 （ （ 自然坐标系 （ （ 直角坐标系 适用范围： 1）质点 2）惯性系 三. 牛顿第三定律 一对作用力反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一直线上不同物体上。 数学表达式 适用范围，质点，平动，惯性参考系，低速，宏观 量的 名称 单位 符号 单位 名称 单 位 的 定 义 2-2 物理量的单位和量纲 单位制：现在常用的是国际单位制 SI ( system of international units ) 质量 9 192 631 770 倍 时间 秒 s 138Cs原子某特征频率光波周期的 长度 米 m 光在真空中在（1/299 792 458）s内所经过的距离 千克 kg 保存在巴黎度量衡局的“kg标准原器”的质量 力学的基本量和基本单位 速率 导出量及导出单位 力 功 表示一个物理量如何由基本量的组合所形成的式子 . 量 纲 某物理量 Q 的量纲通常表示为 ?Q ?或dimQ。 分别以L（length ）、M(mass)、T(time)表示长度、质量和时间的量纲，则其它力学量Q可通过基本量的量纲表示出来： 力学量Q的量纲表示 或 量纲定义 如速度的量纲为[v]=LT-1， 加速度的量纲为[a]=LT-2， 力的量纲为[F]=MLT-2等。 故可以用等式两边的量纲是否相同来初步判断一个 物理式是否正确。 1.初步检验公式的正确性 2.判断公式中某些物理量的性质 只有量纲相同的项才能进行加减或用等式联接。 量纲作用 力学量Q的量纲表示 或 说明 用矢量表示为 一. 重力 2-3 几种常见的力 公式中的质量为引力质量，是物体间引力强度的量度。 与惯性质量意义不同。 实验证明：同一物体的