01-2大学物理 普通物理学

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1、§1-4牛顿运动定律牛顿《自然哲学的数学原理》提出了三大运动定律----牛顿运动定律----动量第二定律：在惯性系中，有对m=常量，一.牛顿运动三定律第一定律：时，恒矢(包括零)第三定律：二.几点说明:每一力都要有施力体力遵从叠加或独立性原理牛二律的分量式：牛律只适用于惯性系直角系：自然系：基本步骤：认物体查受力看运动（分析加速度）选坐标、列方程、解方程作讨论三.牛顿定律应用举例[例1]质量=M的三角形劈置于光滑桌面上，质量=m的木块沿劈的光滑斜面下滑。求M相对地面的加速度和m相对劈的加速度。对M：对m：解：又--M相对地，--m相对Mxy解得

2、[例2]质量=m的小球在水面处由静开始下沉，水对小球的阻力：浮力=F，求任意时刻小球下沉的速度。xo小球运动方程:解：分离变量kk小球下沉速度：讨论：当t时，v(t)，t时，vT----极限速度例3[]光滑水平桌面上放置一固定圆环带，半径=R。一物体贴着环内侧运动，物体与环间摩擦系数=。设物体在某一时刻经A点时开始计时其初速率=v0。求此后任意时刻物体的速率及从A点开始所经过的路程。RAv0解：AS(t)由得物体的动力学方程：法向：切向：代入分离变量，两边积分：又：从A开始所经过的路程:[例4]一长=l的轻质细线一端固定，另一端系质量=m的小球

3、，先手拉小球使线保持水平静止，然后释放。求线摆下角时小球的速率和线上的张力。mg分析力、判断加速度法向：切向：也可用机械能守恒直接求v[例5]均质软绳单位长质量=，开始时盘绕在桌面。若以恒定加速度a竖直向上提绳，求当提起高度为y时，作用在绳上的力？（设t=0时，y=0,v=0）若以恒定速度v竖直向上提绳，情况又如何？（设t=0时，y=0）当提起高度为y时，分析力、判断加速度Fmg=yga变质量时的牛顿方程：va又Fmg=ygv牛顿方程：v常数[例6]直九型直升机的每片旋翼长L，质量m，若视其为均匀薄片，求旋翼以角速度旋转时根部所受拉力？ordrF+d

4、FFdm对o轴的拉力:整个旋翼对o的拉力:§1-5非惯性系惯性力对地对车对地对车----牛律不成立牛律适用的参照系--惯性系,反之--非惯性系一.惯性系和非惯性系说明:一参照系是否是惯性系，要靠实验判断在惯性系内进行任何力学实验均不能确定该系作匀速直线运动的速度----力学相对性原理相对于惯性系作匀速直线运动的参照系都是惯性系，作变速运动的参照系为非惯性系船走吗?二.直线加速参照系K：惯性系K：非惯性系(车)：---K对K：---球对K则球对K：在K系有定义：----惯性力----非惯性系中的牛二律惯性力与真实力有区别说明：在非惯性系中研究物体的

5、运动时，才考虑惯性力等效原理爱因斯坦密封升降机：升降机：惯性系球：受引力自由落体A认为gAgBB认为：升降机在自由空间加速上升球受向下惯性力两者等价在引力场中，相对静止电梯自由下落物体的运动与无引力场中以g向上加速运动的电梯中物体的运动等效重力场：局域性加速系：非局域性不等效之处：或：无引力场中，相对静止电梯静止的物体与有引力场中以g下落的电梯中静止的物体等效[例7]用惯性力的方法解[例1]解：以劈为参照系劈和木块的受力如图对m水平方向垂直方向对M即可解得三.转动参照系1.匀速转动参考系中的惯性离心力一人站在一转盘边缘随盘以转动，从地面观察，人作匀速圆周运动，

6、向心力由摩擦力提供，在转盘上观察，人静止，即则----惯性离心力引入：