大学物理 二PPT课件

,2.1牛顿运动三定律2.2力学中常见的几种力2.3牛顿运动定律的应用2.4牛顿运动定律的适用范围,第2章牛顿运动三定律,位于美国华盛顿特区国际标准局的铯原子钟,2.1牛顿运动三定律,任何物体都保持静止或匀速直线运动的状态，直到外力迫使它改变这种状态为止。,一、牛顿第一定律,伽利略,向下加速运动,向上减速运动,水平匀速运动,二、牛顿第二定律,(2)直角坐标系中,自然坐标中,(1)质量不变,三、牛顿第三定律,成对性物体之间的作用是相互的；,一致性作用力与反作用力性质一致；,同时性相互作用之间是相互依存，同生同灭。,讨论,2.2力学中常见的几种力,一、万有引力,用矢量表示为,说明,(1)依据万有引力定律定义的质量叫引力质量；依据牛顿第二定律定义的质量叫惯性质量。实验表明：对同一物体来说，两种质量总是相等。,(2)万有引力定律只直接适用于两质点间的相互作用,二、张力,F,F,TA,TB,TA,TB,AB,根据牛顿第三定律,=-TA,TA,=-TB,TB,根据牛顿第二定律,mABa=TA-TB,若绳子质量忽略不计，则,TA=TB,，各处张力相等,三、摩擦力,表面光滑仍存在有一定的摩擦力,四、物体运动时的流体阻力,当物体穿过液体或气体运动时，会受到流体阻力。,(1)当物体速度不太大时，流体为层流，阻力主要由流体的粘滞性产生。,(2)当物体速率超过某限度时（低于声速），流体出现旋涡，这时流体阻力与物体速率的平方成正比。,(3)当物体与流体的相对速度提高到接近空气中的声速时，这时流体阻力将迅速增大。,2.3牛顿运动定律的应用,设一高速运动的带电粒子沿竖直方向以v0向上运动，从时刻t=0开始粒子受到F=F0t水平力的作用，F0为常量，粒子质量为m。,水平方向,例,解,粒子的运动轨迹。,求,运动轨迹,竖直方向,装沙子后总质量为M的车由静止开始运动，运动过程中合外力始终为f，每秒漏沙量为。t=0时v=0,解,取t时刻车和车内沙子质量为m。,例,求,t时刻车运动的速度。,m,t,以初速度v0竖直向上抛出一质量为m的小球，小球除受重力外，还受一个大小为mv2的粘滞阻力。,解,例,求,小球上升的最大高度。,最高处速度为零,mg,mv2,N,y,例,解,取整个绳为研究对象,一柔软绳长l，线密度，一端着地开始自由下落.,求,下落到任意长度y时刻，给地面的压力N为多少？,自由落体,y,例,解,取下落的一段绳为研究对象,一柔软绳长l，线密度，一端着地开始自由下落.,求,下落到任意长度y时刻，给地面的压力N为多少？,自由落体,2.4牛顿运动定律的适用范围,一、惯性系与非惯性系,惯性系,非惯性系,2.相对于惯性系作匀速直线运动的参照系也是惯性系,说明,3.,其中，加速度是相对于惯性系的。,1.牛顿运动定律只在惯性系中成立,T,T,m1g,m2g,质量分别为m1和m2的两物体用轻细绳相连接后，悬挂在一个固定在电梯内的定滑轮的两边。滑轮和绳的质量以及所有摩擦均不计。当电梯以a0=g/2的加速度下降时。,解,例,绳中的张力。,求,m,以地面参考系,变题,一光滑斜面固定在升降机的底板上，如图所示，当升降机以匀加速度a0上升时，质量为m的物体从斜面顶端开始下滑.,y,x,mg,x方向,y方向,物体对斜面的压力和物体相对斜面的加速度。,求,解,一单摆挂在木板的小钉上（单摆的质量木板的质量）。木板可沿竖直无摩擦的轨道下猾，开始木板被托住，使单摆摆动，当摆块未达到最高点时，移开支撑物，木板自由下落，则在下落过程中，摆球相对于木板：1）作匀速率圆周运动2）静止3）仍做单摆运动4）作上述情况之外的运动以上四个结论哪个正确？,思考,二、牛顿定律适用范围,牛顿定律适用于低速、宏观物体，且在惯性系下。,狭义相对论高速运动问题,量子力学微观粒子问题,不适用,第3章功和能,3.1功的定义表达式，与中学所学