普通物理学(第六版)第一章.pptVIP

以车厢为参考系： 以地面为参考系： 小球相对于地面保持静止，牛顿定律成立。 小球相对于车厢以加速度 运动，牛顿定律不成立。 注意：惯性力为虚拟力，无施力物体，无反作用力，是非惯性系中来自参考系本身的加速度效应。 在非惯性系中,质点所受惯性力与非惯性系的加速度方向相反,且等于质点的质量m与非惯性系加速度的乘积.即： 根据伽利略加速度变换： 代入牛顿第二定律得： 移项，可得： 在惯性系（地面）中建立坐标系O-xyz,在非惯性系中 建立坐标系 即： 在非惯性系中，质点的质量与质点相对于非惯性系的加速度的乘积等于质点受到的合外力与惯性力的矢量和。 上式即为质点在非惯性系中的动力学方程。 例 如图m与M保持接触 ，各接触面处处光滑 求：m下滑过程中，相对M的加速度 amM 解：M相对地面加速运动,设运动加速度为 以M为参考系，画隔离体受力图 结果为： 本章小结 一、质点运动的描述 1、由运动方程求质点运动的速度、加速度 或 二、牛顿定律及应用 自然坐标系中： 直角坐标系中： 在惯性系中： 在非惯性系中： 对于一般的曲线运动： 对于曲线 四、圆周运动的角量描述 o x y ?(t) ?? A：t B：t+?t 1、角速度 角位置为 ? 角位移为??=?(t+?t)-?(t) 规定反时针为正 ?(t+?t) 2、角加速度 设t时刻质点的角速度为 ，经过时间后 ，其角速度变为 ，则这段时间内角速度的变化为： 则： 对于质点作匀变速圆周运动时的角速度、角位移与角加速度的关系式为： 而匀变速直线运动的几个关系式为： 比较知：两者数学形式完全相同,说明用角量描述,可把平面圆周运动转化为一维运动形式，从而简化问题。 3、角量与线量之间的关系 R O x t+?t B t A y 时间内质点的位移和角位移分别为： R O x t+?t B t A y 时间内质点速率的变化为： 例、一质点沿x轴作直线运动，其加速度为a=4t,已知t=0时，质点位于 处，此时速度为0，求：质点的运动方程。 例、一质点沿x轴作直线运动，其加速度与坐标的关系为： 设质点在原点处的速度为0，求质点在任意位置的速度。 解：据题意有： 根据初始条件有： 所以： 例、一质点在xy平面内运动，其运动方程为： 求t时刻质点的速度、切向加速度和法向加速度。 例、一艘正在沿直线行驶的电艇，在关闭发动机后，其加速度方向与速度方向相反，大小与速度平方成正比，即： （k为正常数），设刚关闭发动机时，电艇的速率为 ，求关闭发动机后电艇能行驶的距离。 § 1-3 相对运动 常见力和基本力 一、几个概念 静参考系：相对于观察者静止的参考系； 动参考系：相对于观察者运动的参考系； 绝对速度（加速度）：质点相对于静参考系的速度（加速度）； 相对速度（加速度）：质点相对于动参考系的速度（加速度）； 二、伽利略坐标变换 o y z x o y z x A 成立的条件:空间绝对性 空间绝对性:空间两点距离的测量与坐标系无关。 时间绝对性:时间的测量与坐标系无关。 绝对时空观 在静参考系（K系）中建立坐标系Oxyz，在动参考系（K系）中建立坐标系Oxyz。 只研究动参考系相对于静参考系作平动的情况 o y z x o y z x A 若K系相对于K系以速度 作匀速直线运动 设初始时刻两坐标系的坐标原点重合，则有： 若K‘系相对于K系以速度 沿x方向作匀速直线运动 三、速度变换 ：质点相对于静参考系的速度 ：质点相对于动参考系的速度 ：动参考系相对于静参考系的速度 绝对速度 相对速度 牵连速度 在直角坐标系中的表示： 四、加速度变换 ：质点相对于静参考系的加速度 ：质点相对于动参考系的加速度 ：动参考系相对于静参考系的加速度 绝对加速度 相对加速度 牵连加速度 在直角坐标系中的表示： 例、一男孩坐在一铁路平板车上，在平直的铁路上匀加速行驶，其加速度为a，他沿车前进的斜上方抛出一小球，设抛球时对车的加速度的影响忽略不计，要使他不必移动他在车中的位置就可以接到球，则抛出方向与竖直方向的夹角是多少？ 力的概念 物体间的相互作用称为力。 力的对外表现： 2、改变物体的形状。 1、改变物体的运动状态； 二、常见力 1、万有引力 在两个相距为r，质量分别为m1，m2的质点间有万有引力，其方向沿着它们的连线，其大小与它们的质量的乘积成正比，与它们之间的距离的平方成反比。 重力是地球表明附近物体所受的地球的引力，即物体与地球之间的万有引力 用矢量表示为： 2、弹性力 物体因形变而产生欲使其恢复原来形状的力称为弹性力。 常见的弹性力有： 弹簧