最新大学物理(石大)第2章(1)-new教学讲义ppt.ppt

《最新大学物理(石大)第2章(1)-new教学讲义ppt.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、大学物理(石大)第2章(1)-new本章内容1.牛顿运动定律及其应用；2.几个动力学基本概念——动量、角动量、动能和势能等，及相关的定理和守恒定律；3.非惯性系和惯性力一、牛顿第一定律(惯性定律)任何物体都保持静止或匀速直线运动的状态，直到其他物体所作用的力迫使它改变这种状态为止。数学表达：说明1）惯性2）力的涵义3）惯性参考系二、质量§2.1牛顿运动定律量度质点惯性的大小在直角坐标系中，牛顿第二定律的分量式为m为恒量时：在自然坐标系中，为牛顿第二定律的分量式为五、牛顿第三定律1）瞬时性2）矢量性3）性质相同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

2、体上。数学表达：（1）只适用于惯性系．（2）只适用于v<

3、万有引力：质量不为零的物体与物体之间都有相互吸引的力万有引力常数：G=6.6710–11m3/(kg2·s2)重力：地球表面附近物体受到地球的万有引力2）弹性力：发生形变的物体，有恢复原状的趋势，对与它接触的物体产生的作用力。压力或支撑力张力弹簧力②滑动摩擦力：大小：方向：总是与受力物体的相对运动的方向相反3）摩擦力：当两个接触物体相对运动或有相对运动趋势时，在接触面上产生的阻碍它们相对运动的力。①静摩擦力：大小：方向：总是与该物体相对运动趋势的方向相反原则上，由牛顿运动定律可以解决所有力学问题。常见的力学问题分为两类：七、牛顿运动定律的应用一类是已知力求运动；另一类是已知一些力和运动

4、求另一些力。正确地分析物体（质点）所受的力是解决问题的关键选对象、看运动、分析力、建坐标和列方程解题步骤一般是：分析：已知初始条件求速率和路程，需先求出加速度。结论：用牛顿运动定律求出加速度后，问题变成已知加速度和初始条件求速度方程或运动方程的第二类运动学问题。解1)以桌面为参考系，建立自然坐标系2)分析受力,其中竖直方向重力与桌面的支持力相互平衡，与运动无关。3)应用牛顿第二定律设物体的质量为m例题1光滑桌面上放置一固定圆环，半径为R，一物体贴着环带内侧运动，如图所示。物体与环带间的滑动磨擦系数为μ。设在某一时刻质点经A点时的速度为v0。求此后t时刻物体的速率和从A点开始所经过的路程。

5、切向：法向：切向：法向：联立1）-3）得:4)积分运算进行求解即对时间积分分离变量得：解1）取地面为参考系，y轴正方向向下．2）受力分析：重力、浮力、摩擦阻力3）应用牛顿第二定律例题2一个小球在粘滞性液体中下沉，已知小球的质量为m，液体对小球的有浮力为，阻力为。若t=0时，小球的速率为v0，试求小球在粘滞性液体中下沉的速率随时间的变化规律。做定积分，并考虑初始条件有故有在时，极限速率为解分别选A，B为研究对象，A，B受力见图。图中ar为A相对B的加速度，ae为B相对地面的加速度。例题3质量为M的楔B，置于光滑水平面上，质量m为的物体A沿楔的光滑斜面自由下滑，如图所示．试求楔相对地面的加速

6、度和物体A相对楔的加速度以及A、B之间的作用力。根据牛顿第二定律并应用两个相互作平动运动的参考系间的加速度变换定理对A沿x方向有沿y方向有对B沿x方向有沿y方向有根据牛顿第三定律解以上方程组可得物体相对地面的加速度分析：初始条件，时的速度为只要求出速率方程“不会返回地球”的数学表示式为：当时，结论：用牛顿运动定律求出加速度后，问题变成已知加速度和初始条件求速度方程或运动方程的第二类运动学问题。解∶地球半径为R，地面引力=重力=mg，物体距地心r处引力为F，则有：例题4不计空气阻力和其他作用力，竖直上抛物体的初速v0最小应取多大，才不再返回地球?由牛顿第二定律得：当r0=R时，v=v0，作

7、定积分，得：由上可知,当时,只要物体就不会返回地面。的条件为：所以物体不返回地面的最小速度——第二宇宙速度(逃逸速度)甲牛顿定律在该参照系中不适用—非惯性系观察者甲：即观察者乙：有力和加速度即有力但没有加速度牛顿定律在该参照系中适用—惯性系一、惯性参考系与非惯性参考系非惯性参考系：相对于惯性系作加速运动的参考系。ml0乙牛顿运动定律适用的参考系称为惯性参考系。§2-5非惯性参考系惯性力二、非惯性系中的力学定律、惯性力1、惯性力：为了