1.2 牛顿运动定律 1

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1、2.1牛顿运动定律第二章牛顿运动定律牛顿运动定律是研究物体相互作用与机械运动关系的定律，通过本章学习,掌握用牛顿定律解决问题的思路和方法。牛顿定律是力学的基础，牛顿第一定律是序言，牛顿第二定律是核心，牛顿第三定律对力的性质加以补充。任何物体都要保持其静止或匀速直线运动状态，直到外力迫使它改变运动状态为止.一牛顿第一定律时，恒矢量明确几点：1.牛顿第一定律给出力的概念；力的起源：物体间的相互作用；力的效果：改变了物体的运动状态。2.牛顿第一定律给出惯性的概念；维持物体运动的是惯性，改变物体运动的是力。4.牛顿第一定律只适用于惯性参照

2、系。满足牛顿第一定律的参照系为惯性系，静止或匀速直线运动的参照系都是惯性系。在研究地面上物体的运动时，地球可近似地看成是惯性参考系.2）对于不同惯性系，牛顿力学的规律都具有相同的形式，与惯性系的运动无关.1）凡相对于惯性系作匀速直线运动的一切参考系都是惯性系.伽利略相对性原理3.牛顿第一定律定义了惯性参照系。定义：适用牛顿运动定律的参考系叫做惯性参考系；反之，叫做非惯性参考系。在这种参考系中观察，一个不受力作用的物体将保持静止或匀速直线运动状态不变。二牛顿第二定律物体受外力作用时，所获得的加速度与物体所受的合外力成正比，与物体质量

3、成反比，加速度方向与合外力的方向一致。在国际单位制（SI制）中，k=1写成等式：单位：m千克，kg;F牛顿，N。动量为的物体，在合外力的作用下，其动量随时间的变化率应当等于作用于物体的合外力.牛顿第二定律的另外一种表述定义物体的动量：低速，质量不变两个物体之间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.（物体间相互作用规律）三牛顿第三定律地球明确几点：1.牛顿第三定律对力的性质加以补充，力的来源为物体间的的相互作用，3.F与F’大小相等，方向相反，但作用在两个不同物体上，不是一对平衡力；2.F与F’性质相

4、同，作用力为弹力，反作用力也为弹力。4.F与F’同时产生、同时消失，无前后、主次之分；牛顿定律是经典力学的基础，但它有一定的适用范围，在原子线度和接近光速的情况下，牛顿定律不再适用。力是物体间的相互作用明确几点：1.谁是施力者，谁是受力者；2.力是成对出现的，有作用力就有反作用力；3.力是矢量，遵守矢量合成法则；4.注意内力、外力的区别，外力可改变物体的运动状态，而内力不会改变物体的运动状态。主动，被动四力学中常见的几种力1万有引力引力常量物体间的万有引力：r用矢量表示2受1的作用：方向在沿、的连线上物体所受的重力也是万有引力与地

5、球自转产生的惯性离心力的合力，在地球表面附近，可近似认为是万有引力。2弹力当两宏观物体有接触且发生微小形变时，形变的物体对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫弹力。弹力可分为压力、张力和弹簧的弹力等。A压力产生条件物体发生接触；接触面发生形变。压力的方向与接触面垂直。无形变，则无压力B弹簧弹力弹簧的劲度系数为k,伸长量为x，由胡克定律可知，弹簧的弹力为：xF弹xOOx原长“—”号表示弹力的方向与物体位移的方向相反。C绳子的拉力绳子在受到拉伸时，其内部也同样出现弹性张力。设绳子MN两端分别受到的拉力和想象把绳子从任意点P切开，使绳

6、子分成MP和NP两段，其间的作用力大小T叫做绳子在该点P的张力。如图所示。MNP•一般情况下，绳子上各处的张力大小是不相等的，但在绳子的质量可以忽略不计时，绳子上各处的张力相等。是一对作用和反作用力三摩擦力当两相互接触的物体彼此之间保持相对静止，且沿接触面有相对运动趋势时，在接触面之间会产生一对阻止上述运动趋势的力，称为静摩擦力。1.静摩擦力说明1静摩擦力的大小随引起相对运动趋势的外力而变化。静摩擦力的大小有一定变化范围，最大静摩擦力为fmax=µ0N(µ0为最大静摩擦系数，N为正压力)相对运动趋势，即：可能的相对运动说明2静摩擦

7、力的方向与物体间相对运动趋势方向相反。讨论几种情况的静摩擦力的方向。静摩擦力的效果，是使相对运动不能发生。2.滑动摩擦力两物体相互接触，并有相对滑动时，在两物体接触处出现的相互作用的摩擦力，称为滑动摩擦力。(µ为滑动摩擦系数)方向：与物体间相对运动方向相反。大小：滑动摩擦力等于摩擦系数与正压力的乘积。一般情况滑动摩擦力静摩擦力五牛顿运动定律的适用范围牛顿力学只适用于解决物体的低速运动（指远小于光速的运动）问题，而不适用于处理物体高速运动的问题，物体高速运动服从相对论力学的规律；牛顿力学只适用于宏观物体，而一般不适用于微观粒子，微观

8、粒子的运动遵循量子力学规律。也就是说，牛顿力学只适用于宏观物体的低速运动。从天体运动、气象现象、地壳运动、航空航天、材料、机械、建筑、水利等极其广阔的领域中，人们遇到的实际问题，绝大多数都属于宏观、低速的范围，因此，牛顿力学仍然是一般技术科学的理论