牛頓運動定律課件.ppt

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1、第二章質(zhì)點動力學(xué)研究物體間的相互作用，以及這種相互作用引起的物體運動狀態(tài)變化的規(guī)律．牛頓三定律是動力學(xué)的基礎(chǔ)．一、牛頓三定律牛頓第一定律:任何物體都保持靜止或勻速直線運動的狀態(tài)，直到其它物體對它作用的力迫使它改變這種狀態(tài)為止。慣性系：在一個參考系觀察，一個不受力作用或處于平衡狀態(tài)的物體，將保持靜止或勻速直線運動的狀態(tài)，這個參考系叫慣性系?！?-1牛頓運動定律力力：是物體運動狀態(tài)發(fā)生變化的原因。慣性：是物體維持原運動狀態(tài)的屬性。一個參考系是不是慣性系只能由實驗確定。天文學(xué)研究表明：太陽參考系是很好的慣性系，在一般精度范圍，地面參考系是近似的慣性系。相對于慣性參考系作勻速直線運動的參

2、考系亦為慣性參考系，這就是慣性參考系的“傳遞性”：發(fā)現(xiàn)一個慣性系，便有無窮多個慣性系。討論牛頓第二定律：運動的變化與所加的動力成正比；并且發(fā)生在這力所沿直線的方向上。“運動”即物體的動量:“變化”應(yīng)理解為“對時間的變化率””“數(shù)學(xué)表達(dá)式:m恒定討論：2、質(zhì)量（慣性質(zhì)量）：質(zhì)量是慣性的量度。３、力的獨立性原理或力的疊加原理1、質(zhì)點所受合外力與所獲得加速度為瞬時關(guān)系。牛頓第三定律:兩個物體之間的作用力和反作用力沿同一直線，大小相等，方向相反，分別作用在兩個物體上。作用力、反作用力，同時出現(xiàn)同時消失(2)作用力、反作用力分別作用在相互作用的兩個物體上，因此不能互相抵消。說明：(3)作用

3、力、反作用力屬同種性質(zhì)的力。四種基本相互作用＊以距源處強(qiáng)相互作用的力強(qiáng)度為1力的種類相互作用的物體力的強(qiáng)度力程萬有引力一切質(zhì)點無限遠(yuǎn)弱力大多數(shù)粒子小于電磁力電荷無限遠(yuǎn)強(qiáng)力核子、介子等＊二、基本力和常見力1萬有引力引力常量3摩擦力2彈性力（壓力，張力，彈簧彈性力等）彈簧彈性力滑動摩擦力重力一般情況靜摩擦力三、牛頓運動定律應(yīng)用兩類力學(xué)問題：已知力求運動已知運動求力1.常力作用下的連結(jié)體問題2.變力作用下的單體問題例1質(zhì)量為0.25kg的質(zhì)點，受合外力的作用，已知t=0時，，求位矢。解：由牛頓第二定律例2一質(zhì)量為M的質(zhì)點做直線運動，任意位置的速度v=kx（k>0）.求（1）質(zhì)點受力F（

4、2）質(zhì)點從位置x0運動到位置x1所用的時間Δt解（1）（2）(1)確定研究對象(2)使用隔離法分析受力情況，作出受力圖(3)分析運動情況，判斷加速度(4)建立坐標(biāo)系，根據(jù)牛頓第二運動定律列方程(5)求解，進(jìn)行討論解題步驟：1.常力作用下的連結(jié)體問題2.變力作用下的單體問題（1）如圖所示滑輪和繩子的質(zhì)量均不計，滑輪與繩間的摩擦力以及滑輪與軸間的摩擦力均不計.且.求重物釋放后，物體的加速度和繩的張力.解以地面為參考系(慣性系）畫受力圖、選取坐標(biāo)如圖例1阿特伍德機(jī)（2）若將此裝置置于電梯頂部，當(dāng)電梯以加速度相對地面向上運動時求兩物體相對電梯的加速度和繩的張力.解以地面為參考系設(shè)兩物體相

5、對于地面的加速度分別為，且相對電梯的加速度為例2質(zhì)量為M的三角形劈置于水平桌面上，另一質(zhì)量為m的物體放在劈的斜面上。設(shè)所有接觸面都是光滑的，求劈的加速度和m相對于劈的加速度。解：分別選M,m為研究對象受力分析如圖，M:m:M:m:聯(lián)立求解，得：解例3如圖長為的輕繩，一端系質(zhì)量為的小球,另一端系于定點，時小球位于最低位置，并具有水平速度，求小球在任意位置的速率及繩的張力.例4質(zhì)點由靜止在空氣中下落，質(zhì)點所受空氣阻力與速率成正比f=-γv。求:質(zhì)點任意時刻的下落速度。解：質(zhì)點動力學(xué)方程為：討論：質(zhì)點在空氣中下落的終極速度若沒有空氣，自由落體的速度分離變量得：兩邊積分得：