大学本科物理课本辅导牛顿运动定律.ppt

第二章 运动定律与力学中的守恒定律,21 牛顿运动定律 22 非惯性系 惯性力 补充：牛顿运动定律的应用举例,21 牛顿运动定律,一、牛顿第一定律,1、,任何物体都要保持其静止或匀速直线运动状态，直到其他物体的相互作用迫使它改变运动状态为止。,2、,惯性定律 惯性系 力是原因,更现代化的提法：,“自由粒子”总保持静止或匀速直线运动状态。,太阳系可以认为是惯性系 2) 相对于惯性系作匀速运动的参考系都是惯性系 3) 地球可近似认为是一个惯性系。,3：惯性系 牛顿第一定律有效的参照系，即参照系 相对于任何 的物体都有,二、牛顿第二定律,1、,在低速运动情况下，物体的质量为常量,2. 定量描述力的效果 惯性系 矢量性 瞬时性,三、牛顿第三定律,a. 成对、同性质 b. 作用在两个不同的物体上，不能互相抵消 c. 任何参考系,几种常见的力,一、万有引力,牛顿分析大量包括天文学方面的实验结果， 1687年总结出万有引力定律：,自然界中任何两个质点都以一定的力互相吸引着，这个力同两个质点的质量乘积成正比，同它们之间的距离的平方成反比。,在万有引力定律中质量是表现一个物体吸引其它物体或被其它物体吸引能力的量，称为引力质量（gravitational mass）。,卡文迪许测得： 目前的国际公认值：,卡文迪许扭称,卡文迪许,Nm2/kg2,Nm2/kg2,G的测定（微小量的测量）,最美丽的十大物理实验之一,二、弹性力,物体因形变而产生欲使其恢复原来形状的力称为弹性力。 常见的弹性力有： 弹簧被拉伸或压缩时产生的弹性力； 绳索被拉紧时产生的张力； 正压力和支持力等。,三、摩擦力,1.两个物体相互接触，由于有相对运动或者相对运动的趋势，在接触面处产生的一种阻碍物体运动的力，叫做摩擦力,2、静摩擦力,物体没有相对运动，但有相对运动的趋势,最大静摩擦力,3、滑动摩擦力,物体有相对运动，滑动摩擦力与正压力成正比,1)万有引力（主动力，不受外界影响，与物体运动状态无关）,2）弹性力（被动力，与物体的运动状态及其他外力有关） 产生条件：接触，形变 方向：垂直于接触点的共切面,3）摩擦力（被动力） 接触且有压力，相互接触表面不光滑，相互运动或趋势 种类：滑动摩擦力，静摩擦力 方向：与相对运动方向（趋势）相反,22 非惯性系 惯性力,一、加速平动的非惯性系、惯性力,车里观察者：物体水平方向受拉力，为什么静止在原处？,地面观察者：物体水平方向受拉力，所以随小车加速前进。,在惯性系中有：,在非惯性系中有：,惯性力：惯性力没有施力物体，所以不存在反作用力。,二、匀速转动的非惯性系、惯性离心力,地面观察者：质点受绳子的拉力提供的向心力，所以作匀速圆周运动。,圆盘上观察者：质点受绳子的拉力，为什么静止？,相同点：都可产生,力与惯性力,平动：,匀速转动：,补充： 牛顿运动定律的应用举例,二、解题步骤,一、两类问题,例1、一质量为m,长为l均匀分布的绳子从光滑桌面滑下,求离开桌面时的速度.设开始时下垂部分长为l0.,已知受力情况求运动,已知运动情况求力,例2 长 l 的轻绳，一端固定，另一端系一质量为m 的小球。使小球从悬挂着的铅直位置以水平初速度v0开始运动。用牛顿定律求小球沿逆时针方向转过角时的角速度和绳中的张力。,解 ：取小球为研究对象；小球受重力mg，及绳子的张力T 。,取