大学物理 第2-3章.ppt

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1、二-三、质点动力学（DynamicsofParticles）引言：前一章对质点运动进行了描述，此章介绍质点为什么会处在某种状态以及这种状态为什么会改变。1687年牛顿提出了牛顿三定律解决了此问题。是否没有必要再讲？(一)牛顿定律的表述及其意义自由物体永远保持静止或匀速直线动状态。由于自然界的相互作用力有一共同特点：相距越远作用力越小，故当一个物体距其它物体足够远时，或其它物体对该物体的相互作用力相互抵消时均可视为自由物体---如远在天的边慧星。a）自由物体---凡不受其它物体作用的物体。b）说明物体具有惯性---不受外力时物体都有保

2、持静止或匀速直线运动状态的性质。1）牛顿第一定律c说明力是引起物体运动状态改变的原因。任一时刻物体动量的变化率总是等于物体所受的合外力。当<

3、。注意：a）要注意定律的瞬时性---力的作用与加速度是瞬时对应的。b）要注意定律的矢量性----定律中的力和加速度都有是矢量。今天明天写出其分量式为：力的独立性原理：什么方向的力只产生什么方向的加速度而与其它方向的受力及运动无关。XYOA水平方向不受力作匀速直线运动，竖直方向受重力只产生竖直方向的加速度而不影响水平方向的运动，水平方向不受力的情况也不影响到竖直方的运动。因此平抛运动可以看作水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的叠加。这就是运动的叠加原理。c）使用时应注意单位制SI制中：…牛顿…千克V03)牛顿第三定律物体A

4、以力作用在物体B上,物体B必定同时以力作用在A上,作用在同一直线上且大小相等.方向相反,无主从之分。或；一对作用力反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一直线上不同物体上。-mg地心mg注意：、作用力反作用力无主从之分、先后之分、同时产生、同时消失。2、作用力、反作用力总是作用在不同的物体上，不会抵消。3、作用力、反作用力是同性质的力4）牛顿定律适用的参照系----惯性系1、牛顿定律不是适用一切参照系意义：说明了力的起源是物体的相互作用。即：作用力、反作用力要满足：等大、反向、共线、同时、同性、作用在不同物体上。BA静止时a)牛

5、顿定律不是适用一切参照系火车加速时：地面上的人看来A物体不受力由于惯性而相对地球不动，B物体由于受力而作加速运动，符合牛顿定律。而火车上的人以火车作参照系看来A物体不受力，而作加速运动，B物体受力，而相对火车静止，不符合牛顿定律。物体没有不受力而保持静止或匀速直线运动的性质，当然无惯性可言。对火车这个参照系而言，牛顿定律不成立！BAb）牛顿定律适用的参照系---惯性系自由物体可以作为惯性系，但实际上并不存在绝对不受力的物体，因此这个问题成为一个实践性的问题。实验表明：a、地球、太阳可以看作近似的惯性系（恒星）b、相对惯性系作匀速直线

6、运动的参照系也是惯性系地球日*例2、如图所示，一根均质柔绳，单位长度的质量为，盘绕在一张光滑的水平桌子上。、设在t=0时y=0,今以恒定的加速度a竖直向上提绳。当提起的高度为y时,作用在绳端的力为多少？、以一恒定的速率竖直向上提绳子时，当提起高度为y时作用在绳端的力又是多少？FF、以恒力F竖直向上提，当提起高度为y时绳端的速度又是多少？YOFFYO已知：t=0时，y=0求h=y时,求高度y时,求高度y时,解：以链条整体作为研究对象。以地面为参照系建立坐标OYym1gm2gN分析：因力等于动量的变化链条动量的变化只是被拉起来的

7、的部分，在桌面上的部分动量总是为零。故有：(N与m1g抵消)FFYO已知：t=0时，y=0求y=h时,hm1gm2gN讨论：FFYOhm1gm2gN讨论：FFYOhm1gm2gN同FYOhm1gN两边积分：代入初始条件：t=0时，y=0得C=0(二)、功动能动能定理1、功--力对物体的空间积累作用(三)、保守力的功势能初末初末初末(四)、功能原理*例8:一条均匀链条，质量为m，总长成直线状放在桌上，设桌面与链条之间的摩擦系数为。现已知链条下垂长度为a时，链条开始下滑，试计算链条刚巧全部离开桌面时的速率。已知：求：解：方法1：

8、利用动能定理以链条为研究对象xYxY求重力的功：求摩擦力的功：xY代入动能定理：xY方法2：以链条和地球为研究对象，由功能原理：以链条刚巧全部离开桌面时链条底端为势能零点xY（五）、冲量角动量定理（六）、守恒定律*例9、当货车以匀速前