§2.1牛顿运动定律

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1、质点的动力学第二章首先定义描述质点运动状态的动力学量，如动量、角动量和动能等。根据基本假设或定理，推导质点运动状态变化时，状态量的变化所遵守的规律，如动量定理、角动量定理和动能定理。把牛顿运动定律和相关定理应用于在外力作用下质点的运动问题，来解决实际问题。经典力学理论以三个基本假设（牛顿三定律）为基础，应用演绎推导的方法，得到一些结论（定理）。结论和实验相比较的一致性，证明理论的正确性。研究思路牛顿运动定律和在牛顿运动定律基础上推导出的定理，只适用于惯性系，通过与惯性系中处理力学问题的比较，找到非惯性系中处理力学问题的方法。

2、通过角动量的定义理解定义状态量的原则。经典力学的理论体系一、牛顿第一定律（惯性定律）任何物体都要保持自己的静止或匀速运动状态，直到外力迫使它改变运动状态为止。伽利略的理想实验：若将后一斜面放平,球会滚多远？显然，球会永远滚下去……说明：1）引入了惯性的概念。2）引入了力的概念。3）给出了质点处于平衡状态的条件。数学表达：4）适用条件：惯性系§2.1牛顿运动定律二、质量开始，A，B静止,松开弹簧，物体被弹开，测得vA，vB，更换弹簧，测得v’A，v’B，且有1、惯性质量Inertiamass物体平动惯性大小的量度实验表明∶两物

3、体被弹开速度之比与外界条件无关，只取决于两物体的属性。若选B的mB为标准，记为mB=m0，则mA=m——惯性质量如果规定惯性质量的单位，即可得到惯性质量的大小。物体保持运动状态不变的特性称为惯性。获得较大速度的物体改变运动状态较易(惯性小)。获得较小速度的物体的惯性大,若用mA、mB分别表示其惯性大小，则由实验可得由定义的质量叫引力质量实验表明，在SI单位制中，引力质量与惯性质量相等。2、引力质量Gravitationmass万有引力定律中的质量是产生引力且量度引力大小的量称为引力质量；牛顿第二定律中的质量是产生惯性且量度惯

4、性大小的量，称为惯性质量，可见，物体的惯性质量和引力质量是完全不同的物理现象中分别独立定义的。然而，惯性质量与引力质量两者又是密切联系的，可以证明，选择适当的单位，这两个质量的数值完全相等，并已被实验所证实，所以我们以后将不再区别惯性质量和引力质量。在经典力学看来，惯性质量和引力质量的相合似乎是偶然的巧合，但两者相合的事实在广义相对论的发展中却起了很重要的作用，在广义相对论发展起来之后，从广义相对论来看，这种相合并非偶然，而是反映了动力学定律与引力现象之间的深刻联系。引力质量与惯性质量三、动量质点动力学问题度量质点运动的量动

5、量与质量和速度有关的状态量1、瞬时性2、矢量性3、相对性在直角坐标系中在国际单位制（SI）千克·米/秒（kg·m/s）讨论四、牛顿第二定律（动量的变化遵守的规律）一个质点的动量对时间的变化率等于质点所受的合力，其方向与所受合力的方向相同。数学表达：当质量m被视为恒量时，（v<

6、3）性质相同两个物体之间的作用力和反作用力，沿同一直线，大小相等，方向相反，分别作用在两个物体上。数学表达：（1）只适用于惯性系．（2）只适用于v<

7、衰变时的力电荷之间、电子与原子核质子与中子结合力万有引力10－39长程弱力10﹣5短程（<10－16m）10﹣2长程电磁力3、力学中常见的几种力1）万有引力：质量不为零的物体与物体之间都有相互吸引的力万有引力常数：G=6.6710–11m3/(kg2·s2)重力：地球表面附近物体受到地球的万有引力2）弹性力：发生形变的物体，有恢复原状的趋势，对与它接触的物体产生的作用力。压力或支撑力张力弹簧力②滑动摩擦力：大小：方向：总是与受力物体的相对运动的方向相反。4）摩擦力：两个物体作相对运动或有相对运动趋势时，由于接触面粗糙所产生

8、的与运动或运动趋势相反的力。①静摩擦力：大小：方向：总是与该物体相对运动趋势的方向相反。原则上，由牛顿运动定律可以解决所有力学问题。七、牛顿运动定律的应用正确地分析物体（质点）所受的力是解决问题的关键选对象、看运动、分析力、建坐标和列方程解题步骤一般是：常见的力学问题分为两类：[例1]竖直