质点动力学-1-动力学.ppt

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1、1、掌握质量、动量、冲量、惯性系、惯性力和质心等概念。2、掌握牛顿第二定律的基本内容及其适用条件，熟练掌握用牛顿第二定律求解质点动力学问题。3、掌握常见力的性质和计算方法，能熟练分析物体的受力情况，掌握隔离体图法。4、理解惯性系和非惯性系的区别，掌握在非惯性系中求解质点动力学的方法。5、掌握质点和质点系动量守恒的条件，会求平均冲力。6、掌握质心运动定律，了解质心坐标系。本课时教学基本要求9/10/2021质点动力学：牛顿定律，从动量这个守恒量引入9/10/2021一、牛顿第一定律惯性系地心参考系日心参考系星系参考系质量：物体惯性大

2、小的量度。牛顿第一定律(惯性定律)——外力为零时，物体保持原有运动状态不变。惯性系：牛顿第一定律适用的参考系。通常选太阳或地球为参考系9/10/2021二、牛顿第二、第三定律1、动量与力：质点的质量与速度的乘积称为动量力是描述物体间相互作用的物理量。力是矢量，满足叠加原理9/10/20212、牛顿第二定律：〔注意点〕第二定律原则上只适用于质点第二定律只能用于惯性系F与a的关系是瞬时关系(力是产生加速度的原因)9/10/20213、牛顿第三定律－－作用与反作用力定律作用力与反作用力属于同一性质的力作用力与反作用力同时产生、同时消失第

3、三定律是物体受力分析的基础9/10/20214、牛顿定律的应用自然界有四种基本相互作用力：强相互作用弱相互作用-----短程力（微观、原子核内）牛顿力学对原子核内运动不适用，故牛顿力学范围内只涉及：万有引力和电磁力-------长程力（宏观）万有引力与电磁力（弹力、摩擦力等）9/10/2021②、重力（万有引力在地面的表示），用G、P或mg来表示，方向竖直向下，注意与重量的区别(1)、力学中几种常见的力：①、万有引力9/10/2021④、摩擦力（跟接触面相对运动有关），方向平行接触面动摩擦力-------静摩擦力-------摩擦

4、又分干摩擦与湿摩擦两种，减小摩擦通常有两种方法：*用滚动代替滑动，如滚珠轴承；*变干摩擦为湿摩擦，如气垫船。静摩擦力大于动摩擦力——汽车防抱死系统(ABS)。③、弹力（跟接触面和形变有关，接触是前提、形变是条件）：正压力、支持力-------用N表示，方向垂直接触面；绳子的张力----------用T表示，方向沿绳子的伸长方向；弹簧的弹力---------用F或f表示，方向沿弹簧的伸长方向。9/10/2021①、把每个研究对象隔离开来（平移），画受力图-------隔离体图法；(2)、牛顿定律的解题步骤：②、选取惯性参考系，建立坐

5、标系（尽量使加速度的方向与坐标轴正向一致）③、根据物体受力图，运用第二定律列出联立方程。(i)用几何关系或相对运动找出加速度之间的关系(ii)未知数应与方程数相等④、解联立方程组，用符号化简后代入原始数据，分析结果的合理性。9/10/2021〔例〕如图所示，已知，求：Mm光滑光滑mmgNMMgNN’解：9/10/2021〔例〕如图所示，A为定滑轮，B为动滑轮，它们和绳的质量均可忽略。当m1=2干克，m2=1干克，m3=0.5干克时，试求：(1)物体m1、m2、m3的加速度；(2)每条绳上的拉力。解：9/10/20219/10/20

6、21特别注意：如果物体所受是变力，必须采用牛顿第二定律的微分形式。9/10/2021三、非惯性系当车的a=0时,单摆和小球的状态符合牛顿定律当a≠0时在车内观察,单摆和小球的状态不符合牛顿定律9/10/2021力学相对性原理——力学定律在所有惯性系中具有相同形式——不存在绝对参考系(相对性)9/10/2021非惯性系中的力学定律9/10/2021〔P64例2.9〕质量M、倾角θ的斜面体放在光滑的水平面上,质量m的物体置于光滑的斜面上。求斜面体相对地面的加速度和物体相对斜面体的加速度。x'y'o'x'y'o'mMmgNmai物体M

7、gNai斜面体解：9/10/2021〔P67例2.10〕地面上纬度处，有一质量为m的静止物体。考虑地球自转的影响，求物体的重力和该处的重力加速度。解：9/10/2021〔P124习题2.18〕长为l，质量为m的均匀绳子，一端系在竖直转轴上，以角速度ω在光滑水平面上旋转。求距转轴r处的张力。ordrT(r+dr)T(r)解：9/10/2021作业：2.32.182.192.202.212.272.289/10/2021四、动量定理动量守恒定律1、冲量：力对物体作用的时间积累效果动量定理：物体所受合外力的冲量等于物体动量的增量9/

8、10/20212、冲量曲线与平均冲力分析书上例2.12冲击、碰撞问题：冲力F数值很大,变化很快,作用时间很短——F(t)很难确定9/10/20213、质点系的动量定理：实验结果表明，对封闭系统而言，其总动量注意：守恒定律在惯性系中成立，故所有速度v