牛顿定律及应用举例.ppt

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1、第二章牛顿定律英国伟大的物理学家、数学家、天文学家。牛顿在自然科学领域里作了奠基的贡献，堪称科学巨匠。牛顿出生于英国北部林肯郡的一个农民家庭。1661年考上剑桥大学特里尼蒂学校，1665年毕业，当时正赶上鼠疫，牛顿回家避疫两年，期间几乎考虑了他一生中所研究的各个方面，特别是他一生中的几个重要贡献：万有引力定律、经典力学、微积分和光学。牛顿运动定律是研究物体相互作用与机械运动关系的定律，通过本章我们学习用牛顿定律解决问题思路和方法。3.牛顿第三定律2.牛顿第二定律一.牛顿运动三定律任何物体都保持其静止或匀

2、速直线运动的状态，直到有外力迫使它改变运动状态为止。第一节牛顿运动三定律1.牛顿第一定律物体受外力作用时，所获得的加速度大小与物体所受的合外力成正比，与物体质量成反比，方向与合外力的方向一致。作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在一条直线上。2.适用范围：（1）质点，（2）低速；（3）惯性系。1.牛顿运动定律为实验定律。惯性系：牛顿第一定律成立的参照系叫惯性系。例：加速向前的车子里,一光滑桌面上放一小球。一般地，地面或相对于地面作匀速直线运动的参考系都是比较理想的惯性系。参考系：地面加速向前的车二.

3、说明aa’惯性系非惯性系3.牛顿三定律是相互独立的。(1)牛顿第一定律不能仅仅认为是牛顿第二定律的特例。a.它说明了运动和力的关系；b.它实际上提出了惯性的概念，牛顿第一定律是定义、寻找、检查惯性系的依据。惯性是物体固有的，物体的惯性有平动惯性和转动惯性，质点作平动时只需考虑平动惯性。判断:物体在外力的作用下，从静止开始运动，是由于外力克服了物体的惯性。答案：错误，物体的惯性是不能克服的。a.建立起物体受力与物体运动之间的定量关系；b.给出了惯性的确切定义：质量是物体惯性的量度；质量越大惯性越大,改变物

4、体的运动状态就越不容易；单位：m,kg;F,N。(2)牛顿第二定律c.牛顿第二定律的表述：时，为常量，取国际单位，则：为瞬时对应关系.(3)牛顿第三定律d.牛顿第二定律只适用于惯性参照系,非惯性系不适用.c.牛顿第三定律适用于任何参照系。b.说明系统的内力之和总是零。为力的叠加原理。若质点同时受几个力的作用，则：d.注意和平衡力的区别。4.引力质量和惯性质量a.提出作用力和反作用力，它们是同种性质的力，总是同时产生，同时消失。1、万有引力重力3、摩擦力2、弹性力（压力,支持力,张力,弹簧弹力等）一些弹簧

5、弹力，在弹性限度内遵从：滑动摩擦力静摩擦力二.几种常见力说明：a、一般情况；b、为正压力。方向：总是和相对运动（或趋势）的方向相反。大小：画隔离体图ABAABBA轻质绳子，滑轮光滑B第五节牛顿定律应用举例1.确定研究对象进行受力分析;运用牛顿定律解决问题的思路和方法若取直角坐标系,则有2.取坐标系,根据列方程（一般用分量式）:3.利用其它的约束条件补充联系方程；4.先用文字符号求解，后代入数据计算结果.若取自然坐标系,则有(隔离物体，画受力图，不要画力的分解图）思考题1.物体的运动方向和合外力是否一定相

6、同？2.物体受到几个力的作用，是否一定产生加速度？3.物体运动的速率不变，所受合外力是否为零？4.物体速度很大，所受到的合外力是否也很大？5.用绳子系一物体，在竖直平面内作圆周运动，当这物体达到最高点时，（1）有人说这时物体受到三个力：重力，绳子拉力以及向心力。是否正确？（2）有人说这三个力的方向都是向下的，但物体不下落，可见物体还受到一个方向向上的离心力和这些力平衡着。是否正确？例1．有体重相等的甲乙两人，分别抓住一跨过无摩擦的定滑轮的轻柔绳的两端，开始时处于同一高度并相对于地面静止，现令他们同时开始

7、往上爬，且知甲相对于绳子的速率是乙相对于绳子速率的两倍，则（A）甲先到达顶部；（B）乙先到达顶部；（C）同时到达顶部；（D）不能确定谁先到达顶部。例2．两个质量相等的小球，由一轻弹簧相连接，再用细线悬挂于天花板上，处于静止状态，如图所示。将细线剪断的瞬间，求球1和球2的加速度。例3如图，质量为M的小车，在光滑轨道上受恒力作用，有一质量为的物块放在车上，随小车一起运动，求物块受到的摩擦力。M例4如图，斜面与水平桌面间、木块与斜面均无摩擦。今要使木块相对于斜面静止，则水平力m与M间的正压力为?M对水平桌面的

8、正压力等于?题6图例5一个粗糙的刚球m放在倾角为的斜面上，如图，AB挡板垂直于水平面，圆球处于静止状态。（1）求圆球对斜面的正压力，挡板对小球的正压力；（2）竖直挡板被迅速拿开的瞬间，小球获得的加速度。例6如图,设质量的小球挂在倾角为的光滑斜面上。（1）求当斜面以向右运动时，张力及小球对斜面的正压力；绳中的，（2）当a=?时小球将脱离斜面.例7如图，滑轮和绳子的质量不计，滑轮与轴间的摩擦力不计.且.求重物释放后,物体加速度和绳的张力.例8上