大学物理-第二章2-1 牛顿定律.ppt

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1、第二章质点动力学动力学：研究物体的运动与力之间的关系，以及物体在力作用下的运动规律1§2.1牛顿运动定律惯性系§2.2功和能机械能守恒定律§2.3动量动量守恒定律§2-4工程应用2§2-1牛顿运动定律惯性系伽利略的发现以及他所用的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。——（爱因斯坦）亚里士多德的动力学规律：日常经验认为：车前进要有马拉车人走路要用力气，马静止是水平地面上物体的自然状态力决定物体运动速度，没有力物体的速度就为零,伽利略通过理想实验找到了解决问题的真正线索3只要平面足够光滑，小车就会滑向无限远永远滚动的青铜球实验4直到有外力迫使它改变运动状态

2、为止一、第一定律（惯性定律）这种性质称为物体的惯性意义：匀速前进突然加速紧急刹车牛顿总结为：任何物体都保持静止或匀速直线运动的状态，1.任何物体都有保持静止或匀速直线运动的状态的性质，52.包含了力的概念：受球拍作用网球获得加速度施于它的而这种作用是其他物体加速度的原因或作用，改变，也就是使它获得力使物体的速度发生表述：6物体受到外力作用时，物体所获得的加速度二、第二定律在国际单位制中，第二定律的数学表达式为物体所受合外力物体质量2.定律只适用于质点或可看作质点的物体应用牛顿第二定律应注意：物体获得的加速度成反比；加速度的方向与合外力的方向相同的大小与合外力的大小成正比，并与物体的质量1

3、.加速度与是瞬时关系73.物体同时受到几个力作用牛顿第二定律写为合外力天鹅、虾和梭子鱼合力拉车（克雷洛夫寓言）力的叠加原理或力的独立性原理几个力同时作用于物体（合力）产生的加速度各个力分别作用时所产生的加速度的叠加84.第二定律表达式为矢量关系直角坐标系中的分量形式解题时常用分量式力和加速度的直角坐标分解9在分析圆周运动和曲自然坐标系中的分量形式法线方向切线方向atan线运动时，往往如此分解10必定同时以力作用在物体B上，和沿同一直BA三、第三定律作用力反作用力在同一直线上正确理解和应用第三定律，1.作用力与反作用力同时作用力与反作用力存在期间当物体B以力作用在物体A上时，物体A也应注意

4、：线，并且大小相等，方向相反。存在同时消失；112.作用力与反作用力总是成对3.作用力与反作用力总是属于同一性质的力；弹性力注意：两个物体相互作用，可以接触也可不接触。永磁体悬浮在超导体上方磁场力效果不能互相抵消；出现，作用在不同的物体上，其4.作用力与反作用力作用效果不同。12四、惯性系牛顿定律适用的参考系；如物体在一参考系中不受其它物体作用，而保持静止或匀速直线运动，这个参考系就称为惯性参考系．13确定一个参考系是否为惯性系，需要由观察和实验的结果来判断。研究地面上物体的运动时，一般将地球视为惯性系；相对于已知惯性系静止或匀速直线运动的物体都可视为惯性系；14五、国际单位制和量纲选定

5、少数几个物理量作为基本量并人为地规定国际单位制（SI）基本量和基本单位：其他物理量为导出量，其单位为导出单位，与单位：米（m）千克（kg）秒（s）基本量：长度质量时间在国际单位制（SI)中，导出量力的单位为牛顿（N）基本单位构成一个单位制它们的单位，这样的单位叫基本单位1、国际单位制15物理学单位基本单位导出单位辅助单位平面角立体角162、量纲在国际单位制中，基本量长度、质量和时间的量纲分别为L、M和T，其他物理量Q表示为基本量量纲的幂次之积：量纲指数例如力的量纲为dimF=MLT-2量纲有如下用途：1.用于单位换算2.用于检验公式必须相同一个公式两边可以有许多项，各项的量纲17六、力学

6、中常见的几种力力一个物体所受的力必为其他物体所施予1.万有引力两个物体之间的相互吸引力自然界的四种基本力：万有引力确定了星系的形状和运动形态引力常量引力、电磁力、强相互作用和弱相互作用182.重力地球表面附近的物体所受地球的引力重力加速度g在地球表面附近近似为常量，随纬度和海拔微小变化真空重力的大小等于物体的重量193.弹性力弦线中因形变产生的张力形变产生的压力弹簧形变产生的弹性力垂直于接触面的支承力物体形变后所产生的恢复力力的作用。在外力作用下弹性作用，发生形变，彼此之间有物体相互接触和20当一个物体在另一个物体表面上滑静摩擦力随推力增加而增加滑动摩擦力动摩擦因数m稍小于静摩擦因数m0

7、！运动趋势们相对滑动的力动或有滑动的趋势时，在接触面上的一种阻碍它4.摩擦力最大静摩擦力为21运用牛顿定律解力学问题，首先将相互作用的物体隔离开，再对物体进行七、牛顿定律应用举例示力图与受力分析1.画出已知力及重力2.在与其他物体接触处找受力分析和示力图隔离物体再数学求解受力分析，做示力图，张力、压力等弹性力和摩擦力隔离物体、具体分析、建立坐标、写出方程22232425解：262728牛顿定律不成立的参考系称为非惯性系。可以八、非惯