大学物理牛顿定律

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1、第三章动量·牛顿运动定律·动量守恒定律本章教学基本要求一掌握牛顿定律的基本内容及其适用条件.二熟练掌握用隔离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.牛顿牛顿的生平与主要科学活动少年时代的牛顿，天资平常，但很喜欢制作各种机械模型，他有一种把自然现象、语言等进行分类、整理、归纳的强烈嗜好，对自然现象极感兴趣。青年牛顿1666年6月22日至1667年3月25日，两度回到乡间的老家1665年获学士学位1661年考入剑桥大学三一学院1667年牛顿返回剑桥大学当研究生，次年获得硕士学位1669年发现了二项式定理1669年由于巴洛的推荐，接受了“卢卡

2、斯数学讲座”的职务全面丰收的时期1672年进行了光谱色分析试验1672年，由于制造反射望远镜的成就被接纳为伦敦皇家学会会员1680年前后提出万有引力理论1687年出版了《自然哲学的数学原理》1.牛顿第一定律牛顿第一定律:任何物体都保持静止或匀速直线运动的状态，直到其它物体对它作用的力迫使它改变这种状态为止。任何物体都具有惯性,牛顿第一定律又叫惯性定律。当物体受到其他物体作用时才会改变其运动状态,即其他物体的作用是物体改变运动状态的原因。惯性参考系：在一个参考系观察，一个不受力作用或处于平衡状态的物体，将保持静止或匀速直线运动的状态，这个参考系叫惯性系。几点说明：2.牛

3、顿第二定律牛顿第二定律：物体受到外力作用时，它所获得的加速度的大小与外力的大小成正比，并与物体的质量成反比，加速度的方向与外力的方向相同。对应单位：3.牛顿第三定律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。作用力、反作用力，分别作用于二物体，各产生其效果；(2)作用力和反作用力是性质相同的力。两点说明：一万有引力重力引力常量三摩擦力二弹性力一般情况（压力，张力，弹簧弹性力等）弹簧弹性力滑动摩擦力静摩擦力1.重力重力：在地球表面的物体，受到地球的吸引而使物体受到的力。重力与重力加速度的方向都是竖直向下。注意，由于地球自转，重力并

4、不是地球的引力，而是引力沿竖直方向的一个分力，地球引力的另一个分力提供向心力。北极南极ooP忽略地球自转：2.弹力弹性力：两个相互接触并产生形变的物体企图恢复原状而彼此互施作用力。方向:始终与使物体发生形变的外力方向相反。条件：物体间接触，物体的形变。三种表现形式：(1)两个物体通过一定面积相互挤压；方向:垂直于接触面指向对方。大小:取决于挤压程度。(2)绳对物体的拉力；(3)弹簧的弹力；x大小：取决于绳的收紧程度。方向：沿着绳指向绳收紧的方向。弹性限度内，弹性力满足胡克定律：方向：指向要恢复弹簧原长的方向。3.摩擦力摩擦力：两个相互接触的物体在沿接触面相对运动时

5、，或者有相对运动趋势时，在它们的接触面间所产生的一对阻碍相对运动或相对运动趋势的力。方向：与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。条件：表面接触挤压；相对运动或相对运动趋势。最大静摩擦力滑动摩擦力其中s为静摩擦系数，k为滑动摩擦系数。它们与接触面的材料和表面粗糙程度有关。statickinetic4.万有引力万有引力：存在于一切物体间的相互吸引力。牛顿万有引力定律:其中m1和m2为两个质点的质量，r为两个质点的距离，G0叫做万有引力常量。引力质量与惯性质量在物理意义上不同，但是二者相等，因此不必区分。一万有引力重力三摩擦力二弹性力一般情况（压力，张力，弹簧弹性力等

6、）弹簧弹性力滑动摩擦力静摩擦力几种常见的力牛顿第二定律物体受到外力作用时，它所获得的加速度的大小与合外力的大小成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同。对应单位：牛顿第二定律原文意思：运动的变化与所加的动力成正比，并且发生在这力所沿直线的方向上。这里的“运动”指物体的质量和速度矢量的乘积。牛顿第二定律实质上是：速度远低于光速时,物体的质量不变讨论：(1)质量的理解：质量是惯性的量度。物体不受外力保持运动状态不变；一定外力作用时，质量越大，加速度越小，运动状态越难改变；质量越小，加速度越大，运动状态容易改变。因此，这里的质量叫做惯性质量。(2)瞬时性的

7、理解：定律中的力和加速度都是瞬时的，同时存在，同时消失。(3)矢量性的理解：矢量表达式，力与加速度都是矢量，二者方向相同，满足叠加原理。叠加原理：几个力同时作用在一个物体上，物体产生的加速度等于每个力单独作用时产生的加速度的叠加。力同时作用在物体上，分别表示合力、合加速度，分别表示各个力产生的加速度。直角坐标系与自然坐标系中的分量形式(1)确定研究对象(2)使用隔离法分析受力情况，作出受力图(3)分析运动情况，判断加速度(4)建立坐标系，根据牛顿第二运动定律列方程(5)求解，进行讨论解题步骤：经典质点动力学两类问题：已知力求运动已知运动求力选物体查受