[理学]牛顿运动定律1.pptVIP

* 同学们好 本章题头 内容提要 Contents chapter 2 牛顿运动定律 牛顿运动定律的应用 牛顿第一定律 2.1 即 F = 0 时，v = 常量。 惯性 物体不受外力作用时总保持其运动 状态不变的属性，称为惯性。 力 力的作用是改变物体的运动状态。 “ 任何物体都保持静止或沿一直线作匀速运动 状态，除非有力加于其上迫使它改变这种状态。” 牛顿《自然哲学的数学原理》 牛顿第二定律 “ 运动的改变和所加的动力成正比，并且发生在 这力所沿的方向上。” 牛顿《自然哲学的数学原理》 即 与 无关时 力的量度 对同一物体先后施力 测 1 2 1 2 由 1 1 / 2 / 2 比较力的大小。 质量 这里 是物质惯性大小的量度，称为惯性质量。 关于第二定律的几点说明 （一）第二定律反映了力的叠加性，即力 实际应为作用于物体上的合外力。 （二）第二定律反映了力与加速度之间的瞬时性。 （三）第二定律的矢量性，即第二定律是矢量方程，实际应用时用分量式： （四）第二定律的适用范围：宏观低速运动的物体。 几点说明 牛顿第三定律 “ 每一个作用总有一个反作用与它对抗；或者说， 两个物体之间的相互作用永远相等，并指向对方。” 牛顿《自然哲学的数学原理》 A B 关于第三定律的几点说明 （一）、定义了（力是什么？）力是物体间的相 互作用。 （二）、力总是成对出现的，同时产生同时消失。 （三）、作用力和反作用力总是分别作用在对方 物体上的，且是同一性质的力。 （四）、作用力与反作用力大小相等、方向相反， 但不是一对平衡力。 几点说明 四种基本力 2.2 一 万有引力 重力 引力常量 三 摩擦力 二 弹性力 （压力，张力，弹簧弹性力等） 弹簧弹性力 一般情况 滑动摩擦力 静摩擦力 例题1 较长且大些的木块A放置在水平台面 上，在A的上面有搁置一个小木块B。B与A以及水平 台面的接触之间可能产生摩擦力。A与B两者的右端 （如图所示）用通过无摩擦的定滑轮的轻绳牵连起来。 当有作用水平拉力 时，分别分析A、B两木块各受 到哪些力作用？ A B 例题1 解：第一步：确定对象，隔离物体。 B A 第二步：分析受力，作出图示。 第三步：检查核对，防止错漏。 续 例题2 如图所示，放置在平地上的物 体A，其重量P=30N，右端靠着墙壁B。设物 体A与地面的静摩擦系数 =0 .5，左端受水 平向右的外力F=12N作用。试分析A的受力情 况，并求出各力的大小。 A 墙壁B 平地 例题2 解：第一步 确定对象，隔离物体。 A 第二步 分析受力，作出图示。 第三步 检查核对，求出各力。 A 续 两个质量相等的小球与一轻弹簧相连接，再用一 细绳悬挂于天花板上，处于静止状态，如图所示。试 问，将球1和球2之间的绳子剪断的瞬间，球1和球2的 加速度应分别为 多少？ 思考 球1 球2 思考 解题一般步骤 2.3 审题定对象 选系列方程 隔离查受力 解算判结果 应用牛顿运动定律解题的一般步骤 要研究哪几个物体的相互作用， 作何种运动（ 直线、曲线、匀速、变速 … ） 对选择的对象，分别画受力图（隔离体图） 建立坐标系（直角坐标系或自然坐标系） 运用第二定律列出各物体的动力学方程。 将各方程联立求解。求解可能用到已学过的 初等初等或高数学方法。最后判断结果是否合理。 动力学两类问题 牛顿运动定律将质点运动规律进一步与力联系起来， 属动力学问题。质点动力学中也有两类基本问题 第一类 第二类 一般方法 P52 例2-2 已知： 求： ；到达最高点时是否会下滑。 解： 第一步：确定研究对象——货箱。 第二步：分析受力。 P N v m θ x y o a P 第三步：建立坐标系，列方程。 第四步：求解方程。 例题 简例一 桌 间 静摩擦系数 桌间 动摩擦系数 参照系：桌面 对象： 隔离体图： 起码要挂多大的 才可抽出 时可抽出 三式联立，并考虑 解得 若用手直接用力 去抽，可少列 方程，结果有所不同。 对 对 对 例题 简例四 续上 F 恒与 r 反向 匀角速椭圆运动 简例二 分析受力 对象： 建立自然坐标系 吊车转到 时 轴承受到吊轴的 竖直支持力 水平作用力 R 常量 因 故题目暗示 是作匀速率圆周运