质点力学的基本定律.ppt

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1、第2章质点力学的运动定律守恒定律（Newton’slawsofmotion）§2.1质点力学的基本定律§2.2动量动量守恒定律§2.3功动能势能机械能守恒定律§2.4角动量角动量守恒定律§2.5刚体定轴转动牛顿作业：英国著名诗人Pope写道：自然界和自然界的规律隐藏在黑暗中，上帝说：“让牛顿去吧！”于是一切成为光明。练习册（一）B牛顿的生平与主要科学活动当时在各学科研究领域已出现很多重要人物和重要的科学成就，如伽利略在力学上的发现，开普勒对天空的立法，笛卡儿在数学上的发明……真是各路英雄风云际会，各个领域百花齐放。少年时代

2、的牛顿，天资平常，但很喜欢制作各种机械模型，他有一种把自然现象、语言等进行分类、整理、归纳的强烈嗜好，对自然现象极感兴趣。这时也实在需要一个更高的伟人出来，将这些新成果总结一番，归纳出一个解释自然世界的总法则。说也奇怪，就刚好在伽利略逝世的1642年，牛顿(公元1642－1727)来到人间。168412月，在哈雷的鼓动下，牛顿的《论运动》送到皇家学会，二年后公布有万有引力的巨著《自然哲学的数学原理》第一编也送到皇家学会。《原理》刚刚出版就被抢购一空，以后又接连再版三次这本书的问世可以与欧几里德的《几何》，伽利略的《对话》媲

3、美。许多人争相购买，有人买不到书，竟将这五百页的巨著亲手来抄一遍。人们狂热地希望弄懂牛顿提出的新道理。有一位贵族问牛顿：“要读懂这本书，是不是一定要懂数学？”牛顿答：“除此外，别无它法。”这位贵族立即花钱雇了一位数学教师。《原理》热一时遍及欧洲。《自然哲学的数学原理》1727年3月20日，牛顿病逝，享年85岁。英国政府为他进行了国葬。他睡进了只有英国历史上最着名的艺术家、学者、政冶家、元帅才配安息的地方。他死后四年，人们为他立了雄伟的墓碑，并列了这样一段铭文：伊萨克•牛顿爵士安葬在这里。他以近于超人的智力第一个证明了行星的

4、运动与形状，彗星的轨道，海洋的潮汐。他孜孜不倦地研究光线的各种不同的屈折角，颜色所生成的种种性质。对于自然、考古和圣经，他是一个勤勉、敏锐和忠实的诠释者。在他的哲学中确认上帝的尊严，并在他的举止中表现了福音的纯朴。让人类欢呼曾经存在过这样伟大的一位人类之光。牛顿墓2.1.1牛顿运动定律2、第二定律物体所获得的加速度的大小与合外力成正比，与物体的质量成反比；加速度的方向与外力的矢量和的方向相同。任何物体总是要保持静止或匀速直线运动的状态，直到受到其它物体所作用的力迫使它改变这种状态为止。1、第一定律（惯性定律）一、牛顿运动三

5、定律§2.1质点力学的基本定律这一定律包括以下内容：①瞬时性：力F，加速度a是同一时刻的瞬时量；②定量地量度了惯性：物体的质量m是物体惯性大小的量度，称惯性质量；③叠加性：F应理解为物体所受合外力；④矢量性：它是一矢量方程。直角坐标系切向和法向分解某方向上的合外力=质量该方向上的加速度3、第三定律注意：1、力是使物体速度改变的原因，而不是维持速度的原因。2、质量是量度物体惯性的物理量。3、作用力和反作用力是作用在不同物体上的同一性质的力。二、惯性系与非惯性系问题：车的a=0时单摆和小球的状态符合牛顿定律a≠0时单摆和小球的

6、状态为什麽不符合牛顿定律？结论：在有些参照系中牛顿定律成立，这些系称为惯性系。相对惯性系作加速运动的参照系是非惯性系。而相对惯性系作匀速直线运动的参照系也是惯性系。2.1.2、常见力与基本力(1)万有引力任何两个质点都要相互吸引。(2)弹力a.物体受弹力的数目：跟几个物体接触就有几个弹力。(一般来说)BA地球对物体的引力称为重力g一般取9.8m/s2。G0=6.675×10-11Nm2/Kg2。当相互接触的物体形变时，物体会产生恢复其原来形状的力。注意：若两物体虽有接触，但没有形变(即没有相互作用)时，接触处没有弹力。弹力

7、的方向：垂直过接触点的切面。A墙最大静摩擦力和滑动摩擦力f=N：摩擦系数N：正压力(3)摩擦力物体跟物体接触时，阻碍相对运动(滑动摩擦力)或相对运动趋势(静摩擦力)弹力的三种形式：正压力或支持力:物体通过一定面积相接触而产生的相互作用。拉力和张力:拉力是绳或线对物体的作用力;张力是绳子内部各段之间的作用力。弹簧的弹力:N支持力拉力TT’张力弹力f例:如图，质量均匀分布的粗绳拉重物，（张力有分布吗？）已知：F=150N，a=0.2m/s2，l=4m，m=2kg.求：距顶端为x米处绳中的张力.拉紧的绳中任一截面两侧的两部分

8、之间相互作用力称该截面处的张力.解：从顶端向下取x米绳，由牛顿第二定律#若若绳的质量忽略，则张力等于外力a、万有引力：c、电磁力：(4)其它力四种基本自然力d、强力：b、弱力：四种基本自然力的特征和比较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10－34N无限远弱力大多数粒子10－2N小于10－