大学物理02运动与力.pptVIP

本学期教学内容 第1章：1.1－1.8 第2章：2.1、2.2、2.4 第3章：3.1、3.2、3.6、3.7 第4章：4.1－4.3、4.6、4.7 第5章：5.1－5.5 第6章：6.1－6.10 第10章：10.1－10.8 第11章：11.1－11.4、11.6 第12章：12.1－12.7 第13章：13.3－13.5、13.7－13.9 第14章：14.1－14.5 第15章：15.1、15.3－15.5 第16章：16.1－16.8 1.8 相对运动 第1章作业 1.6 1.16 1.19 2.1 牛顿运动定律 2.2 常见的几种力 2.4 应用牛顿定律解题 作业 2.4、2.13、2.16 * 运动的相对性： A B rBA rcA rCB C 物体的运动状态与所 选择的参照系有关。 第2章 运动与力 2.1 牛顿运动定律 2.2 常见的几种力 2.3 基本的自然力* 2.4 应用牛顿定律解题 一.牛顿运动定律 二.局限性 宏观，低速，惯性系。 1. 牛顿第一定律（惯性定律）和惯性系 任何物体都保持静止或匀速直线运动状态，直到作用在它 上面的力迫使它改变这种状态。 1). 定义了惯性参考系 静止或运动相对谁? 宇宙只有一个物体如何? 2). 定义了物体的惯性和力 保持运动状态和改变运动状态 惯性系 惯性 地面参考系，自转an 地心参考系，公转an 太阳参考系，绕银河系an a ~ 3.4 cm/s2 a ~ 3 ?10-8 cm/s2 a ~ 0.6 cm/s2 2. 牛顿第二定律 力的叠加原理 m 为惯性质量 普遍性（高低速） 低速 实际应用中的分量式 1、万有引力： r M m F 有心力 重力： y 2、弹性力： 线性回复力 支承力和正压力 N mg 胡克定律 N mg O x 例如： 张力 T1 T2 3、摩擦力： f F N mg 2.3 基本的自然力 常见的力是基本自然力的不同表现 一、万有引力 引力质量 g= GM/R2 （惯性质量？） 忽略地球的自转的影响， 二、电磁力 静电场力 磁力和电力有同一本源 三、强力：0.4×10-15r 10-15 m 引力起主导作用 四、弱力：10-17m范围内起作用 1.选对象（受力分析）； 运动情况 力 2.列方程（牛顿方程）； 3. 求解方程组。 a 例.求系统的加速度a 忽略滑轮和绳子的质量, 绳子不能伸长。 T2 m2g T1 m1g 解： mC mB mA q 例.求系统的 加速度a? mB T1 mBg T2 y mC NC mCg T1 x y 解： T2 例2.3求速率v 和线的张力T。 l T mg m ds ds ds=l dq 例2.5求圆盘转速多少时，铁块开始移动 解： w N mg fs y 例2.6 谷神星的公转周期为1.67×103d。求其公转轨道半径r。 解： 其中 开普勒第三定律 所有的行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。 例：竖直上抛物体至少以多大的初速?0 发射才不会再回到地球。 ?0 R ? f m y o · 解：物体 m f = -mg( R2 y2 ) 受力 ·初始条件 t =0时，y=R，?=?0 牛顿定律 运动方程 讨论：由上式知，要 ? =0，有 若?022gR，则在y为上式处?=0，返回。 若?02=2gR，则在y??处?=0，不返回。 ?0=11.2km/s(第二宇宙速) 若?022gR，则y0，不合理。 P66 2.13 光滑的水平桌面上放置一固定的圆环带，半径为R。一物体贴着环带内侧运动，物体与环带的滑动摩擦系数为uk。设物体在某一时刻经过A点时速率为v0。求此后t时刻物体的速率以及从A点开始所经过的路程。 R v0 A 解：物体受力如右图所示 v0 f N S ？ *