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第二、三、四章 质点动力学,三个定律,牛顿第一定律 牛顿第二定律 牛顿第三定律,三个定理,动量定理 角动量定理 动能定理,三个守恒定律,1、第一定律(惯性定律) 任何物体都保持静止或匀速直线运动的状态,直到受到力的作用迫使它改变这种状态为止。,2、第二定律 在受到外力作用时,物体所获得的加速度的大小与外力成正比,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。,3、第三定律 两个物体之间对各自对方的相互作用总是相等的,而且指向相反的方向。,一、牛顿运动定律,结论: 力是使物体运动改变的原因,而不是维 持物体运动的原因。,要用牛顿定律来解决问题,那么我们首先应该知道“运动” 是如何描述的?,在物理学中“运动” 是用质量和速度一起来度量,“运动”,“动量”,牛顿第二定律力的瞬时效应,当v C 时 m为变量,当v C, 或m为常量时:,说明:,1)牛顿运动定律适用于惯性系。,2)惯性质量与引力质量,mI,物体惯性大小的量度,惯性质量,mG,引力质量,同一物体:,mI = mG,物体感受引力作用的能力,mI = mG,牛顿第二定律力的瞬时效应,?,*日常生活和技术中常见的几种力,重力:由于地球吸引使物体所受的力。,弹力:发生形变的而产生的作用力。如压力、张力、拉力、支持力、弹簧的弹力。,摩擦力:物体运动时,由于接触面粗糙而受到的阻碍运动的力。分滑动摩擦力和静摩擦力。大小分别为fk= kN及fsmax=sN。,电磁力:电磁场使物体所受的力。,*基本的自然力,1、万有引力:,G=6.6710-11Nm2/kg2,例、地球对物体的引力Pmg=GMm/R2 所以g=GM/R2,2、电磁力:(库仑力)f=kq1q2/r2 k=9 109Nm2/C2,注意:电磁力远远大于万有引力!,3、强力:粒子之间的一种相互作用,吸引作用范围在0.410-15米至10-15米,再小就排斥,4、弱力:粒子之间的另一种作用力,力程短、,四种基本自然力的特征和比较,牛顿第二定律的应用:,例:一质量为 m 的物体,以 v0 的初速度沿与水平方向成 角的方向抛出,空气的阻力与物体的动量成正比,比例系数为 k ,求物体的运动轨迹。,解:建立坐标系如图,研究对象“m”受力:,运动方程:,运动方程的分量式:,由(1),由(2),消去时间 t 就可以得到运动的轨迹方程(略),例、一条质量为 M 长为 L 的均匀链条,放在一光滑 的水平桌面上,链子的一端有极小的一段长度被推出桌 子的边缘在重力作用下开始下落,试求在下列两种情况 下链条刚刚离开桌面时的速度,(1)在刚刚下落时,链条为一直线形式,研究
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