chap2-1(牛顿运动定律)

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1、《大学物理C》第二章质点动力学教学要求第二章质点动力学本章教学要求:动力学主要研究物体间的相互作用，以及相互作用1.掌握牛顿定律的基本内容及其适用条件.所引起物体运动状态变化的规律。2.熟练掌握用隔离体法分析物体的受力情况,能用微积分方法求解变力作用下的简单质点动力学问题.本章教学内容:3.理解冲量、动量、功、势能和角动量的概念；会计算变力的功，理解保守力作功的特点以及与势能的关系。◆牛顿运动定律的基本内容及牛顿第二定律的应用4.掌握质点的动量定理、动能定理、功能原理和角动量定◆冲量—动量、动量定理—动量守恒定律理，并能熟练运用

2、.5.掌握动量守恒、机械能守恒和角动量守恒适用的条件.掌◆功—动能、动能定理—功能原理、机械能守恒定律握运用守恒定律分析问题的思想和方法.◆力矩—角动量、角动量定理—角动量守恒定律6.了解完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞的特点.《大学物理C》第二章质点动力学牛顿运动定律《大学物理C》第二章质点动力学牛顿运动定律一.牛顿第一定律任何物体都要保持其静止或匀速直线运动状态，直到外力∑牛顿运动定律是经典力学的基本定律。迫使它改变这种运动状态为止.在前人的研究基础上，牛顿创立了经典vvv数学形式：F=∑Fi=0时，v=恒矢量力学。1687年，

3、他在《自然哲学的数学i原理》著作中，定义了时间、空间、质给出了两个重要的概念：惯性和力¢惯性(inertia)：任何物质都有保持其原来运动状态的性质。量和力等基本概念，建立了力学的公理¢力(force)：物质间的相互作用。体系。这些公理体系的基础是牛顿三大揭示了物质处于永恒的运动状态的根本原因。定律。《大学物理C》第二章质点动力学牛顿运动定律《大学物理C》第二章质点动力学牛顿运动定律二.牛顿第二定律三.牛顿第三定律vvvv物体受合外力F=∑Fi作用时，它的动量P=mv将发生变两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相i化

4、。某时刻物体动量对时间的变化率等于该时刻作用在质点反且沿着一条直线。上的合外力。vvvvv数学形式：F12=−F21dPdmv数学形式：F==牛顿第三定律也称为作用与反作用定律。dtdtvv作用力与反作用力的特点当时v<

5、见的力2.弹性力：发生形变的物体，由于要恢复原状，会对与它接力是物体之间使物体加速或变形的相互作用。牛顿第一触的物体产生力的作用，这种因弹性形变而产生的力定律是力的定性的定义，第二定律给出了力的定量的定义，压力，张力，弹簧弹性力等第三定律揭示力的基本性质。1.万有引力：存在于任何两个物体之间的由质量引起的相弹簧弹性力f=−kx互吸引力3.摩擦力：当两个相互接触的物体之间有相对运动，或具有mmF=G12−112−2相对运动趋势时，在接触面上产生的阻碍运动的机械相互作G=6.67×10N⋅m⋅kgr2用，称为摩擦(friction)

6、。摩擦产生的力称为摩擦力重力(gravity)是指物体在行星及其它天体表面所受到的引力，常说的重力是指地球对物体的万有引力。静摩擦力：0≤f0≤fmax=μ0NGmE-2滑动摩擦力：f=μN¢一般情况下，滑动摩擦系数小于滑动静W=mg,g=2≈9.80m⋅s摩擦系数。R摩擦力方向的判断？《大学物理C》第二章质点动力学惯性参考系《大学物理C》第二章质点动力学牛顿定律的应用五.惯性参考系六.牛顿定律的应用定义：适用牛顿运动定律的参考系叫做惯性参考适用范围:系；反之，叫做非惯性参考系.1.只适用于质点或作平动的物体（此时可看作质点）。

7、（在研究地面上物体的运动时，地球可近似地看2.只适用于惯性系。在动力学问题中，我们没有自由选成是惯性参考系.）择参考系的权利了，只能在惯性系中运用牛顿运动定律.vvv3.适用于低速领域的宏观物体.NvavW车厢由匀速变为加速运动《大学物理C》第二章质点动力学牛顿定律的应用《大学物理C》第二章质点动力学牛顿定律的应用例题1.阿特武德机解题的基本思路英国剑桥大学的一位教师阿特武德（GeorgeAtwood,1746-1807年），为验证牛1）确定研究对象,适当隔离物体.顿第二定律而设计了一套简单的滑轮装置，被称作“阿特武德机”，如图

8、所示，重物质量2)受力分析,并画出受力图分别为m1和m2，假设滑轮为“理想滑轮”，即绳与滑轮的质量不计，轴承摩擦不计，绳不3）选定参考系、建立坐标系；伸长。求重物释放后物体的加速度及物体对4）列方程（一般用分量式）并求解；绳的拉力？5）对计算结果进行必要的讨论.