牛顿运动定律课件.ppt

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1、第二章质点动力学研究物体间的相互作用，以及这种相互作用引起的物体运动状态变化的规律．牛顿三定律是动力学的基础．一、牛顿三定律牛顿第一定律: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。惯性系：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。§2-1牛顿运动定律力力：是物体运动状态发生变化的原因。惯性：是物体维持原运动状态的属性。一个参考系是不是惯性系只能由实验确定。天文学研究表明：太阳参考系是很好的惯性系，在一般精度范围，地面参考系是近似的惯性系。相对于惯性参考系作匀速直线运动的参

2、考系亦为惯性参考系，这就是惯性参考系的“传递性”：发现一个惯性系，便有无穷多个惯性系。讨论牛顿第二定律：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。“运动”即物体的动量:“变化”应理解为“对时间的变化率””“数学表达式:m恒定讨论：2、质量（惯性质量）：质量是惯性的量度。３、力的独立性原理或力的叠加原理1、质点所受合外力与所获得加速度为瞬时关系。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，同时出现同时消失(2)作用力、反作用力分别作用在相互作用的两个物体上，因此不能互相抵消。说明：(3)作用

3、力、反作用力属同种性质的力。四种基本相互作用＊以距源处强相互作用的力强度为1力的种类相互作用的物体力的强度力程万有引力一切质点无限远弱力大多数粒子小于电磁力电荷无限远强力核子、介子等＊二、基本力和常见力1万有引力引力常量3摩擦力2弹性力（压力，张力，弹簧弹性力等）弹簧弹性力滑动摩擦力重力一般情况静摩擦力三、牛顿运动定律应用两类力学问题：已知力求运动已知运动求力1.常力作用下的连结体问题2.变力作用下的单体问题例1质量为0.25kg的质点，受合外力的作用，已知t=0时，，求位矢。解：由牛顿第二定律例2一质量为M的质点做直线运动，任意位置的速度v=kx（k>0）.求（1）质点受力F（

4、2）质点从位置x0运动到位置x1所用的时间Δt解（1）（2）(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：1.常力作用下的连结体问题2.变力作用下的单体问题（1）如图所示滑轮和绳子的质量均不计，滑轮与绳间的摩擦力以及滑轮与轴间的摩擦力均不计.且.求重物释放后，物体的加速度和绳的张力.解以地面为参考系(惯性系）画受力图、选取坐标如图例1阿特伍德机（2）若将此装置置于电梯顶部，当电梯以加速度相对地面向上运动时求两物体相对电梯的加速度和绳的张力.解以地面为参考系设两物体相

5、对于地面的加速度分别为，且相对电梯的加速度为例2质量为M的三角形劈置于水平桌面上，另一质量为m的物体放在劈的斜面上。设所有接触面都是光滑的，求劈的加速度和m相对于劈的加速度。解：分别选M,m为研究对象受力分析如图，M:m:M:m:联立求解，得：解例3如图长为的轻绳，一端系质量为的小球,另一端系于定点，时小球位于最低位置，并具有水平速度，求小球在任意位置的速率及绳的张力.例4质点由静止在空气中下落，质点所受空气阻力与速率成正比f=-γv。求:质点任意时刻的下落速度。解：质点动力学方程为：讨论：质点在空气中下落的终极速度若没有空气，自由落体的速度分离变量得：两边积分得：