质点动力学资料讲解.ppt

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1、质点动力学质点动力学：牛顿定律，从动量这个守恒量引入第一节牛顿运动定律8/24/2021一、牛顿第一定律惯性系地心参考系日心参考系星系参考系质量：物体惯性大小的量度。牛顿第一定律(惯性定律)——外力为零时，物体保持原有运动状态不变。惯性系：牛顿第一定律适用的参考系。通常选太阳或地球为参考系8/24/2021二、牛顿第二、第三定律1、动量与力：质点的质量与速度的乘积称为动量力是描述物体间相互作用的物理量。力是矢量，满足叠加原理8/24/20212、牛顿第二定律：注意点：第二定律原则上只适用于质点；第二定律只能用于惯性系；F与a的关系是瞬时关系(力是产生加速度的

2、原因)。3、牛顿第三定律－－作用与反作用力定律作用力与反作用力属于同一性质的力作用力与反作用力同时产生、同时消失第三定律是物体受力分析的基础8/24/2021第三定律作用力和反作用力是相同性质的力，同时产生，同时消失。它们分别作用于两个物体，各产生其效果。小球受力：重力mg桌面支持力N重力的反作用力是桌面支持力的反作用力是例：8/24/2021Quickquiz当你坐在椅子上时，哪一个力是作用在你身上的重力的反作用力？（a）椅子对你的正压力。（b）你给椅子的力。（c）两个都不是。8/24/20214、牛顿定律的应用自然界有四种基本相互作用力：强相互作用弱相互

3、作用-----短程力（微观、原子核内）万有引力和电磁力-------长程力（宏观）①、重力（万有引力在地面的表示），用G、P或mg来表示，方向竖直向下，注意与重量的区别(1)、力学中几种常见的力：8/24/2021重力：地球表面附近的引力。方向垂直地表向下。G的测量：卡文迪许扭秤实验卡文迪许是第一个秤出地球质量的人。m1m2r8/24/2021g不是常数的原因：(1)、R不同，（离地面的距离不同或在地球的不同地点），g不同。(2)、地球在自转。8/24/2021②、弹力（跟接触面和形变有关，接触是前提、形变是条件）：正压力、支持力-------用N表示，方向

4、垂直接触面；绳子的张力----------用T表示，方向沿绳子的伸长方向；弹簧的弹力---------用F或f表示，方向沿弹簧的伸长方向。③、摩擦力（跟接触面相对运动有关），方向平行接触面动摩擦力-------静摩擦力-------摩擦又分干摩擦与湿摩擦两种，减小摩擦通常有两种方法：*用滚动代替滑动，如滚珠轴承；*变干摩擦为湿摩擦，如气垫船8/24/2021防抱死系统(ABS)当汽车在正常行驶时，路面给车轮的最大摩擦力是静摩擦力μsN。因为车轮作纯滚动，车轮与地面的接触点相对地面静止。当汽车刹车时，如果车轮被抱死，则路面给车轮的最大摩擦力变成了动摩擦力μkN

5、。由于静摩擦力大于动摩擦力，刹车的距离就要增大。为了加大摩擦，减小刹车距离，车轮必须保持纯滚动而不被抱死。同时车轮不抱死也有利于方向的控制。然而当紧急情况发生时，驾驶员的本能动作是一脚踩死刹车踏板，车轮肯定被抱死。为了解决这个问题，汽车工程师设计了防抱死系统（ABS)。此系统的目的就是帮助驾驶员在紧急情况下保持车轮的滚动，减小刹车距离。当车轮刚停止转动，刹车就被释放，让车轮保持滚动。显然在释放的瞬间，刹车距离肯定增加，但通过计算机控制，可让释放时间最短。然后再刹车，再释放。最终的效果是使刹车距离比抱死时短很多。8/24/2021①、把每个研究对象隔离开来（平

6、移），画受力图-------隔离体图法；(2)、牛顿定律的解题步骤：②、选取惯性参考系，建立坐标系（尽量使加速度的方向与坐标轴正向一致）③、根据物体受力图，运用第二定律列出联立方程。(i)用几何关系或相对运动找出加速度之间的关系(ii)未知数应与方程数相等④、解联立方程组，用符号化简后代入原始数据，分析结果的合理性。8/24/2021不要加上不存在的力。找找施力者。不要漏掉存在的力。除了重力(引力)，都是接触力。FPFN1m1gFPFTFN2m2gFT8/24/2021摩擦力f=μNFF要移动滑块，哪种情形所需力小？NmgFfrN＝mg＋FcosθNmgFf

7、rN＝mg－Fcosθ8/24/2021〔例〕如图所示，已知，求：Mm光滑光滑mmgNMMgNN’解：8/24/2021例:如图，求M的加速度;绳中张力;M给m的正压力.设轻滑轮，轻绳子。MMmT1T2MgMgmgNNyTheEarth8/24/2021解：TTF注意：F≠(2M+m)g,为什么?T1T2MgMgmgNN8/24/2021〔例〕如图所示,A为定滑轮,B为动滑轮,它们和绳的质量均可忽略。当m1=2干克,m2=1干克,m3=0.5干克时,试求:(1)物体m1、m2、m3的加速度(2)每条绳上的拉力8/24/20218/24/2021例2-1:求a

8、和T解:以地面为参照系，建立坐标系：FBANAmAg