质点动力学教案

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1、牛顿运动定律功几种常见力的功动能定理势能能量守恒定律动量冲量动量定理动量守恒定律质点动力学2000-3-511、任何物体如果没有力作用在它上面，都将保持静止或作匀速直线运动的状态。rrrFdpdtma==2、3、作用力与反作用力大小相等、方向相反，作用在不同物体上注意：力外力、内力2、瞬时性矢量性mgTT´4、适用范围宏观、低速，惯性系一、牛顿三定律（1687年）1、力改变状态是同一时刻的为外力的矢量和合力的作用效果是产生加速度。§2.1牛顿运动三定律2000-3-52§2.2自然界中几种常见力1、万有引力2、电磁力3、强力4、弱力—也是粒子间的短程力斥力0.410-15m引力10

2、-15m无力弱电统一理论（60年代）遗留的问题：大统一理论？是否存在第五种力？++电力102N引力10-34N凝聚力？——强子间的作用力：核子、介子强力104N！原子核2000-3-531.万有引力万有引力万有引力：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。2000-3-542.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，重力并不是地球的引力，而是引力沿竖直方向的一个分力

3、，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：2000-3-553.弹力常见力和基本力弹性力：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。2000-3-56(2)绳对物体的拉力；弹力(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。2000-3-574.摩擦力摩擦力：两个相互接触的物体在沿接触

4、面相对运动时，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。最大静摩擦力滑动静摩擦力其中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。摩擦力2000-3-585.电磁力电磁力和强力电磁力：存在于静止电荷之间的电性力以及存在于运动电荷之间的磁性力，本质上相互联系，总称为电磁力。分子或原子都是由电荷系统组成，它们之间的作用力本质上是电磁力。例如：物体间的弹力、摩擦力，气体的压力、浮力、粘滞阻力。6.强力强力：亚微观领域，存在于核子、介

5、子和超子之间的、把原子内的一些质子和中子紧紧束缚在一起的一种力。作用范围：2000-3-597.弱力弱力弱力：亚微观领域内的另一种短程力，导致衰变放出电子和中微子的重要作用力。四种基本力的比较力类型项目万有引力电磁力强力弱力力程长程长程短程短程作用范围0~0~<10-15m<10-15m相邻质子间力的大小10-34N102N104N10-2N2000-3-510弱力7.弱力力类型项目万有引力电磁力强力弱力力程长程长程短程短程作用范围0~0~<10-15m<10-15m相邻质子间力的大小10-34N102N104N10-2N弱力：亚微观领域内的另一种短程力，导致衰变放出电子

6、和中微子的重要作用力。四种基本力的比较2000-3-511解题步骤及注意事项：1、分析力，一个不多，一个不少；向心力下滑力冲力2、选定坐标系按牛顿定律列方程；3、解方程。先字母，后代数，结果有单位；4、分析讨论所得结果。注意§2.3牛顿运动定律的应用2000-3-512已知传送带与砖之间的摩擦系数s，砖块质量m，皮带倾角，求：匀速运砖时，皮带和砖块间的静摩擦力。mgNfs解：1、分析力xy02、建坐标系3、建立方程砖块有下滑的趋势，摩擦力沿斜面向上，当fs>Ns,砖与皮带间有相对运动。思考：若皮带加速运动，想保证砖与皮带间无相对运动，加速度不可超过多大？例题2000-3

7、-513§3.1功一、恒力的功abS定义：矢量式作用在沿直线运动质点上的恒力F，在力作用点位移上作的功，等于力和位移的标积。单位：J焦耳2000-3-514二、变力的功ba物体在变力的作用下从a运动到b。怎样计算这个力的功呢？采用微元分割法动能定理2000-3-515第i段近似功：总功近似：第2段近似功：第1段近似功：ba动能定理2000-3-516当时,可用表示,称为元位移;用表示,称为元功。微分形式：积分形式：总功精确值：在数学形式上，力的功等于力沿路