大学物理力学PPT课件

概述,大学物理主要有以下几个部分：1.力学2.热学3.声学4.光学5.电磁学,力学,（Mechanics）,力学研究机械运动(machanicalmotion)，分为运动学(kinematics)、动力学（dynamics)。,本篇主要讨论质点力学,质点力学中先讨论运动学，再讨论动力学，最后讨论守恒定律。,第一章质点的运动规律,机械运动(mechanicalmotion)指物体的位置随时间改变，或一个物体内部某部分相对其它部分的位置随时间变化的过程，是最简单又最基本的运动。,1.1机械运动的一般概念,一、参考系质点1.参考系(referenceframe):,为了描述一个物体的运动而选的标准物称为参考系。参考系的选择可视问题性质而任意选定，常选地球为参考系。,同一物体的运动，由于我们选取的参考系不同，对它的运动的描述就不同，这称为运动描述的相对性。因此，描述运动必须指出参照系。,注意：参考系不一定是静止的。,宇宙中的一切物体都在运动，没有绝对静止的物体，这叫运动的绝对性。,2、质点(particle),在只研究物体的平动时，物体的形状和大小可以忽略，可把物体看成一个只有质量、没有大小和形状的理想的点，这样的点通常称为质点。,质点是一个物理模型，把物体看作质点是有条件的、相对的。应当指出，把物体视为质点的研究方法，在实践上和理论上都是有重要意义的。当我们所研究的物体不能视为质点时，可把整个物体看作由许多质点组成，弄清楚这些质点的运动，就可以弄清楚整个物体的运动。所以，研究质点的运动是基础。,可以作为质点处理的物体的条件：大小和形状对运动没有影响或影响可以忽略。,研究地球公转,地球上各点的公转速度相差很小，忽略地球自身尺寸的影响，作为质点处理。,研究地球自转,地球上各点的速度相差很大，因此，地球自身的大小和形状不能忽略，这时不能作质点处理。,为把运动物体在每一时刻相对于参考系的位置定量地表示出来,要在参考系上建立适当的坐标系(coordinatesystem),坐标系的原点可取在参考系的一个固定点上。,常用的坐标系是直角坐标系,它是由三条标有刻度并相互垂直的坐标轴相交于坐标原点所构成。,还有平面极坐标系、自然坐标系等。,二、时间和空间,空间(space)反映了物质的广延性，与物体的体积和位置的变化联系在一起。,时间（time）反映物理事件的顺序性和持续性，与物理事件的变化发展过程联系在一起。,爱因斯坦：相对论时空观，时间与空间客观存在，与运动密不可分。,目前的时空观范围：宇宙的尺度1026m(20亿光年)到微观粒子尺度10-15m，从宇宙的年龄1018s(130亿年)到微观粒子的最短寿命10-24s。,物理理论指出,空间和时间都有下限：分别为普朗克长度10-35m和普朗克时间10-43s。,爱因斯坦,1.2描述质点运动的物理量,一、位置矢量(positionvector)为定量地描述运动，还须在参考系选定之后，在参考系上选择一个坐标系。坐标系通常有，直角坐标系、球坐标系、柱坐标系、极坐标系、自然坐标系。,在直角坐标系中，位置可以用从原点到质点所在位置的矢径来表示，即位矢：,位矢单位：m,模：,方向余弦：,二、位移(displacement),y,o,Q,x,P,r1,r2,r,t时刻，这称为质点的运动方程，,位移,在运动方程中把t消去可得到质点的轨道方程。,三、速度(velocity),平均速度,平均速度是矢量，大小决定于位移的模与时间间隔的比值；方向与位移矢量方向相同。,平均速度的大小和方向在很大程度上依赖于所取时间间隔的大小。当使用平均速度来表征质点运动时，总要指明相应的时间间隔。,速度单位：m/s,瞬时速度,速度方向沿运动曲线的切向，指向质点前进的一方。,速度大小,例1设质点的运动方程为，其中，（1）求s时的速度。（2）确定质点运动轨迹。,所以t=3s时质点的速度为：,（2）由运动方程和,消去t可得轨迹方程为：,由此可知该质点的运动轨迹为抛物线。,解：（1）由题意可得速度矢量为：,四、加速度(acceleration),大小:,瞬时加速度,平均加速度,方向：t0时速度增量的极限方向，在曲线运动中，总是指向曲线的凹侧。,加速度单位为m/s2,我们看到:已知质点的运动方程,可以通过它对时间求一阶导数得到质点运动的速度,对时间求二阶导数得到质点运动的加速度;那么很自然我们会有这样的问题,已知质点运动的加速度和一些初始条件,能否求得质点的速度和运动学方程?如果能,怎么做?,显然,这是一个互逆过程.,运动方程,速度,加速度,?,?,例2已知质点作匀加速直线运动，加速度为a，求该质点的运动方程。初始条件为:t=0,v=v0,r=r0.,解：已知速度或加速度求运动方程，采用积分法：,对于作直线运动的质点，采用标量形式,两端积分可得到速度,根据速度的定义式：,两端积分得到运动方程,消去时间，得到,例3.有一个球体在某液体中竖直下落,球体的初速度,它在液体中的加速度为.问(1)t时刻后小球的速度大小是多大？(2)此球在t时刻前经历的路程有多长?,解:这是一个一维运动，故而解题过程中省略了矢量符号,(1),(2),讨论1、描述质点运动的状态参量的特性,（2）瞬时性。注意瞬时量和过程量的区别。,状态参量包括：,（1）矢量性。注意矢量和标量的区别。,（3）相对性。对不同参照系有不同的描述。,讨论2、运动的曲线图表示法：,例如在匀变速直线运动中可将x(t),v(t),a(t)用曲线表示，如图：,x,o,x(t1),x(t2),a-t,x-t,v-t,t,o,讨论,思考下列问题：1.物体具有加速度而速度为零，是否可能。2.物体具有恒定的速率但仍有变化的速度，是否可能。3.物体具有恒定的速度但仍有变化的速率，是否可能。4.物体加速度大小恒定而其速度的方向改变，是否可能。5.位移和路程有什么区别，在什么情况下两者量值相等。,1-3描述质点运动的坐标系,一、直角坐标系(rectangularcoordinate),通常采用的直角坐标系属右旋系,当右手四指由x轴方向转向y轴方向时,伸直的拇指则指向z轴的正方向。,在参考系上取一固定点作为坐标原点O,过点O画三条相互垂直的带有刻度的坐标轴,即x轴、y轴和z轴,就构成了直角坐标系O-xyz。,位置矢量可表示为,可用方向余弦来表示位置矢量方向。,位矢大小,其中、和分别是x、y和z方向的单位矢量。,质点运动的轨道参量方程式写成分量形式,速度表达式,任何一个方向的速度和加速度都只与该方向的位置矢量的分量有关,而与其它方向的分量无关。,加速度的表达式,加速度大小,质点任意运动都可以看作是三个坐标轴方向上各自独立进行的直线运动所合成的。,如果质点在某个方向(如x方向)上的速度不随时间变化,即质点在该方向上的分运动为匀速直线运动,则在该方向上的位移可由位移公式求得,质点的任意运动都可以分解为在三个坐标轴方向上各自独立进行的直线运动。,运动叠加原理在直角坐标系中的表现。,如果质点在某个方向(如x方向)上的加速度不随时间变化,该方向上分运动为匀变速直线运动,在x方向的速度变化可根据速度公式求得:,例1：通过绞车拉动湖中小船拉向岸边,如图。如果绞车以恒定的速率u拉动纤绳,绞车定滑轮离水面的高度为h,求小船向岸边移动的速度和加速度。,解：以绞车定滑轮处为坐标原点,x轴水平向右,y轴竖直向下,如图所示。,设小船到坐标原点的距离为l,任意时刻小船到岸边的距离x总满足x2=l2h2,两边对时间t求导数,得,绞车拉动纤绳的速率,纤绳随时间在缩短,故;是小船向岸边移动的速率。,负号表示小船速度沿x轴反方向。,小船向岸边移动的加速度为,例2：抛体运动。假设物体以初速度v0沿与水平方向成角方向被抛出,求物体运动的轨道方程、射程、飞行时间和物体所能到达的最大高度。,抛体运动可以看作为x方向的匀速直线运动和y方向的匀变速直线运动相叠加。,x,y,解：首先必须建立坐标系,取抛射点为坐标原点O,x轴水平向右,y轴竖直向上,如图。,运动叠加原理是求解复杂运动的有力工具。,x1=0是抛射点的位置,另一个是射程,抛体运动轨道方程,令y=0，得,物体的飞行时间,当物体到达最大高度时,必有,物体达最大高度的时间,最大高度,实际运动轨道是弹道曲线，射程和最大高度都比上述值要小。,抛射角0=/4时,最大射程,*二、平面极坐标系(planarpolarcoordinates),取参考系上一固定点O作为极点,过极点所作的一条固定射线OA称为极轴。,用平面极坐标系处理圆周运动一类的平面运动。,质点处于点P,连线OP称为点P的极径,用表示；自OA到OP转过的角称为点P的极角。点P位置可用(,)来表示,这两个量就称为点P的极坐标。,A,P的位置矢量表示为,式中是单位矢量的方向随时间的变化率。,是极径方向的单位矢量,长度为1,沿增大的方向。随着质点的运动,点P的极角在改变,方向也相应改变,所以的方向是时间的函数,写为。,L,B,A,在时间内,质点沿任意平面曲线L由点A到达点B,极角的增量为。,等腰三角形OAB,当t0时,底边趋于与腰垂直,的方向趋于极角增大的方向,引入该方向的单位矢量。,第一项是速度的径向分量,称为径向速度,第二项是速度的横向分量,称为横向速度。,速度大小,质点直线运动时,取该直线为极径，极角为常量,质点圆周运动时,极径是圆周的半径,为常量,圆周运动角速度,横向速度是质点沿圆周切向速度,质点加速度:,等腰OAB,当t0时,趋于与垂直,即指向的方向,大小,于是有,分别称为径向加速度和横向加速度。,质点圆周运动,极径是圆周半径,为常量,有,质点直线运动,取该直线为极径，极角为常量：,继续推算,前一项是圆周运动的向心加速度,负号表示此加速度的方向指向极点,即圆心；后一项称为切向加速度,沿圆周的切线方向。,引入角加速度,定义为,例3：细棒以恒定角速度绕其端点O旋转,棒上套一小球,小球以恒定速度u沿棒向外滑动。初始时刻小球处于点O,求t时刻小球的速度和加速度。,解：取棒端点O为极点,在细棒旋转的平面内建立极坐标系,初始时刻棒位置为极轴。在此坐标系中,小球的位置可用极坐标(,q)表示。,其中,可见小球的径向速度就是它沿棒滑动的速度,横向速度则是t的线性函数。,由上式可以看到,径向加速度是时间的线性函数,横向加速度则为常量。,求得小球的速度,小球的加速度可表示为：,根据,三、自然坐标系(naturalcoordinates),沿着质点的运动轨道所建立的坐标系。,取轨道上一固定点为原点,规定两个随质点位置变化而改变方向的单位矢量,一个是指向质点运动方向的切向单位矢量,用表示,另一个是垂直于切向并指向轨道凹侧的法向单位矢量,用n表示。,因为质点运动的速度总是沿着轨道的切向,所以在自然坐标系中,速度矢量可表示为,第二项是由速度方向变化所引起的加速度分量，为法向加速度(normalacceleration),第一项表示由于速度大小变化所引起的加速度分量,大小等于速率变化率,方向沿轨道切向,称切向加速度(tangentialacceleration),加速度矢量为,L,B,A,(t),(t+t),当t0时,点B趋近于点A,等腰OAB顶角0。,极限方向必定垂直于,指向轨道凹侧,与法向单位矢量n一致，并且,一般情况下,质点的加速度矢量应表示为,如果轨道在点A的内切圆的曲率半径为,解：质点的切向加速度和法向加速度分别为,这就是所要求的速率与时间的关系。,例4:质点以初速沿半径为R的圆周运动,其加速度方向与速度方向夹角为恒量,求质点速率与时间的关系。,分离变量,得,积分,运动学问题的基本类型：1.已知运动方程，求质点的速度和加速度。（运用微分的方法）2.已知质点速度、加速度和初始条件，求质点的运动方程及其它未知量。（运用积分的方法）,1.4牛顿运动定律,牛顿出生于英国北部林肯郡的一个农民家庭。牛顿是一个早产儿，出生时只有3磅重。接生婆和他的母亲都担心他能否活下来。谁也没有料到这个看起来微不足道的小东西会成为了一位震古烁今的科学巨人，并且竟活到了85岁的高龄。1661年牛顿考上剑桥大学特里尼蒂学校，1665年毕业，这时正赶上鼠疫，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。,牛顿一生对科学事业所做的贡献，遍及物理学、数学和天文学等领域。1牛顿在物理学上最主要的成就，是创立了经典力学的基本体系。2、对于光学，牛顿致力于光的颜色和光的本性的研究，也作出了重大贡献。3、牛顿在数学方面，总结和发展了前人的工作，提出了“流数法”，建立了二项式定理，创立了微积分。4、在天文学方面，牛顿发现了万有引力定律，创制了反射望远镜，并且用它初步观察到了行星运动的规律。牛顿在17世纪70年代设计的望远镜。它一般被称为反射望远镜，效果远优于伽利略所设计的著名的折射望远镜。1727年3月20日，伟大艾萨克牛顿逝世。同其他很多杰出的英国人一样，他被埋葬在了威斯敏斯特教堂。他的墓碑上镌刻着：让人们欢呼这样一位多么伟大的人类荣耀曾经在世界上存在。,一、牛顿第一定律,任何物体都要保持其静止状态或匀速直线运动状态,直到其它物体所作用的力迫使它改变为止。,包含两个重要概念：惯性(inertia)和力。,惯性是物体所具有的一种固有特性，保持静止状态或匀速直线运动状态。牛顿第一定律也称为惯性定律。要改变物体所处的状态,外界必须对物体施加影响或作用,也就是力。,物体所受的力是外界对它的作用,作用的效果是使该物体改变运动状态,产生加速度。,惯性系(inertiaframe)和非惯性系,牛顿第一定律并非适用于一切参考系，牛顿第一定律能成立的参考系称为惯性系,不能成立的参考系称为非惯性系。,在以太阳中心为坐标原点、以指向任一恒星的直线为坐标轴建立的坐标系中，牛顿运动定律精确成立，是一个比较精确的惯性系。,地球可近似作为惯性系直接应用牛顿运动定律。,牛顿第一定律可作为判断一个参考系是惯性系还是非惯性系的理论依据。,二、牛顿第二定律,1.质量：可量度物体惯性的大小。,质量作为惯性的量度而引入,称为惯性质量。,物体的质量与在相同外力作用下物体获得的加速度的大小成反比。,质量是标量,单位是kg(千克)。,微观物体的质量是用碳的同位素原子量的1/12为单位来量度,称为原子质量单位，用u表示,2.牛顿第二定律,质点加速度的大小与所受合力的大小成正比,与质点自身的质量成反比;加速度方向与合力方向相同。,牛顿第二定律是质点所受合力、自身质量及获得的加速度三者之间的瞬时关系。定量描述力的效果,确定合力与加速度间的量值关系,可对运动状态变化作出定量的解释和分析。,分量式：Fx=max，Fy=may，Fz=maz,牛顿第二定律的数学形式为,物体A以力FAB作用于物体B时,物体B也必定同时以力FBA作用于物体A,FAB与FBA大小相等,方向相反,并处于同一条直线上,FAB=FBA,三、牛顿第三定律,牛顿第三定律指出物体间的作用总是相互的,其中的一个力称为作用力,另一个力称为反作用力。,作用力和反作用力的特点：成对出现,同时产生,同时消失；作用同一直线上,但作用于不同的物体；性质相同。,力的单位N牛顿：1N=1kgms2,牛顿三定律之间的关系：,1.物体是指质点而言的，是质点运动的基本定律。2.牛顿运动定律可以导出刚体、流体等运动定律，从而建立起整个古典力学体系。3.三条运动定律之间有着紧密联系。第一定律和第二定律分别定性的和定量的说明了一物体的机械运动状态的变化与其他物体对这物体的作用力之间的关系。第三定律说明引起物体机械运动状态变化的物体间的作用力具有相互作用的性质，并指出相互作用力之间的定量关系。第二定律侧重说明一个特定物体，第三定律侧重说明物体之间的相互联系和相互制约的关系。,应用牛顿定律解题,例1：在水平面上有一个质量为51kg的小车D，其上有一个定滑轮C，通过绳在滑轮两侧分别连有质量为m1=5kg和m2=4kg的物体A和B，其中物体A在小车的水平面上，物体B被绳悬挂，系统处于静止瞬间，如图所示，各接触面和滑轮轴均光滑。求以多大力作用在小车上，才能使物体A与小车D之间无相对滑动。（滑轮和绳的质量不计。绳与滑轮之间无滑动。）,例2：长为l的轻绳固定于O点，另一端系质量为m的小球，开始时小球由最低点以初速度v0在铅直平面内做圆周运动，求小球在任意位置的速率和绳子的张力。,1-5力学中常见的力,自然界存在四种基本力，即万有引力、电磁力、强力和弱力或者叫做强相互作用和弱相互作用。,力学中常见力的有万有引力、弹性力和摩擦力三种。,一、万有引力(Gravitationalforce),宇宙中的一切物体都在相互吸引着。万有引力是自然界的基本力之一。,有万有引力的空间内存在一种物质，称为引力场，物体间(万有)引力相互作用通过引力场传递。粒子物理学认为引力相互作用通过引力子传递。,万有引力定律：任意两质点间都存在引力,方向沿着两质点连线；大小与两质点的质量的乘积成正比,与两质点间距离r12的平方成反比：,G=6.672591011Nm2kg2，称为引力常量。,r12表示从质点m1到质点m2所引的有向线段,负号表示F12的方向与r12的方向相反。,矢量形式,万有引力定律中引入的物体质量称为引力质量。,引力质量与在牛顿运动定律中引入的惯性质量一样,也是物体自身的一种属性的量度,它表征了物体之间引力作用的强度。,虽然引力质量和惯性质量代表了物体的两种不同的属性,然而精确的实验研究和理论分析表明,对于任一物体来说,这两个质量都是相等的。这一重要结论正是爱因斯坦创立广义相对论的实验基础。,把地球近似为质量均匀分布的球体,则地面上一个质量为m的物体与地球间万有引力大小,两个结论：(1)g的数值与物体本身的质量无关；(2)g的数值随着离开地面高度增加而减小。,地球半径很大(约为6.37106m),当高度不太大时,g的数值变化可忽略。由于地球自转,地面各处的g值有明显差异。g与纬度经验公式：,由牛二律F=mg,g的标准值:9.80665ms2,北京地区为9.8011ms2。,例1：应以多大速度发射，才能使人造地球卫星绕地球作匀速圆周运动?,解：地球近似半径为R的均匀球体,卫星离地面高度为h,绕地球作匀速圆周运动所需向心力为,若卫星只受地球引力作用,引力就是卫星作匀速圆周运动的向心力。地球的引力,在半径等于地球半径的圆形轨道上运行的卫星所需速度,就是发射卫星所需速度，即第一宇宙速度。,由F1=F2得,例2:开普勒定律,行星沿椭圆轨道绕太阳旋转,太阳位于椭圆的一个焦点上。试求行星绕太阳运行的运动方程,并证明行星相对太阳的极径在相等的时间内扫过相等的面积。,解：设太阳和行星均视为是质点，质量分别为M和m。行星与太阳间万有引力为行星绕太阳旋转提供向心力。,行星运动方程为,采用太阳位于极点的极坐标系,行星所受太阳的万有引力可表示为,开普勒定律：(1)每一行星都沿椭圆轨道绕太阳运行,太阳位于椭圆轨道一个焦点上；(2)行星运行时,太阳到行星的极径在相等的时间内扫过相等的面积；(3)行星绕太阳公转周期的平方正比于轨道半长轴的立方,两者比值为一恒量。,=恒量，即=恒量，则,二、弹性力(Elasticforce),形变物体，由于力图恢复原状，对与它接触的物体产生的作用力。如压力、张力、拉力、支持力、弹簧的弹力。从物质的微观结构看,弹性力起源于构成物质的微粒之间的电磁力。,弹性力是一种接触力,其方向永远垂直于过两物体接触点的切面。,物体受力要发生形变,当把力撤除后,物体若完全恢复到原来的形状，称为弹性形变。,如果作用于物体的力超过一定限度,物体就不能完全恢复原状了,这个限度称为弹性限度。,弹簧未形变时物体的位置,称为平衡位置。,弹性限度内弹性力与弹簧的形变量(拉伸量或压缩量)成正比,F=kx。k是弹簧的劲度系数,表示使弹簧产生单位长度形变所需施加的力的大小,与弹簧的材料和形状有关。负号表示弹性力与形变方向相反。,桌面发生形变产生作用于物体的弹性力,方向垂直于桌面向上,称为支撑力；绳子发生形变产生作用于物体的弹性力,方向沿着绳子向上,称为张力。,T0=T0，作用力和反作用力；绳子不可伸长,物体的加速度a必定等于绳子的加速度a。,例3:光滑桌上有一均匀细绳,质量m、长度l,一端系质量为M的物体,另一端施加一水平拉力F。求(1)细绳作用于物体上的力,(2)绳上各处的张力。,解:(1)根据题意,取物体和绳子为隔离体,分析其受力情况并画出受力图：,Mg,N,T0,a,建立坐标系,取绳子与物体的接触点为坐标原点O,x轴沿绳子水平向右,y轴竖直向上。在x方向和y方向分别列出物体和绳子的运动方程,x方向：T0=Ma,FT0=may方向：NMg=0,Nsmg=0,物体和绳子的加速度为,绳作用于物体拉力为,一般物体所受绳子的拉力T0总小于外力F,只有当绳子的质量可以忽略时,它们才近似相等。,(2)在x处取绳元dx(质量dm)作为隔离体,分析受力，列运动方程,dm,x+dx,x,T,T+dT,a,dmg,dNs,将和代入得,三、摩擦力(frictionforce),物体在另一个物体表面滑动或有滑动趋势时,接触面上产生阻碍物体作相对滑动的力即摩擦力。,当物体有滑动趋势但尚未滑动时,作用在物体上的摩擦力称为静摩擦力。,推力增大,静摩擦力也随着增大,当静摩擦力增大到最大值时,继续增大推力,物体就开始滑动。,最大静摩擦力与支撑力的关系fmax=0N,0是静摩擦系数,由两个物体表面状况和材料性质等因素所决定,通常由实验测得。,一个物体在另一个物体表面上滑动时,接触面上产生的摩擦力,称为滑动摩擦力。,f=N,为滑动摩擦系数，由接触面的状况和材料性质所决定。对于给定物体，要比0略小,滑动摩擦力一般小于最大静摩擦力。,在两个物体之间发生的摩擦现象称外摩擦现象。在物体内部各部分之间,若有相对移动,发生的摩擦现象称为内摩擦。,摩擦力产生原因：接触面凹凸不平而互相嵌合,与分子之间的引力作用和静电作用有关。,例4：质量为mA和mB两物体摞在桌面上。A与B间最大静摩擦系数为1,B与桌面的滑动摩擦系数为2,现用水平向右的力F拉物体B,试求当A、B间无相对滑动并以共同加速度向右运动时,F的最大值。,解：分别取A和B为研究对象。,建立坐标系取x轴水平向右,取y轴竖直向上。沿x轴向右为正,向左为负;沿y轴向上为正向下为负。,由牛顿第二定律和摩擦力的规律列出方程式：,F=(1+2)(mA+mB)g,对物体A：f0=mAa,N1mAg=0,f0=1N1,对B：Ff0f=mBa,N2N1mBg=0,f=2N2,在考虑A、B之间的摩擦力时,使用的是最大静摩擦力f0和f0,所以上面求得的F值是使A、B之间无相对滑动、且共同向右运动时的最大值。,若F(1+2)(mA+mB)g,则A、B之间必定出现相对滑动。,1-6伽利略相对性原理,一、伽利略相对性原理(Galileoprincipleofrelativity),1.在相对于惯性系作匀速直线运动的参考系中，所总结出的力学规律,都不会由于整个系统的匀速直线运动而有所不同；2.相对于惯性系作匀速直线运动的一切参考系都是惯性系。,爱因斯坦相对性原理：对于描述一切物理过程的规律,所有惯性系都是等价的，是狭义相对论的两个基本原理之一。,对于描述力学规律而言,所有惯性系都是等价的。伽利略相对性原理,力学相对性原理。,二、伽利略变换(Galileantransformation),两个惯性参考系S(Oxyz)和S(Oxyz),S系相对S系以恒定速度v沿x轴正向运动,在长度测量绝对性和同时性测量绝对性的假定下,即认为时间和空间是相互独立的,绝对不变的,并与物体的运动无关,S系与S系之间的变换可以表示为,逆变换,伽利略变换,所有惯性系都是等价的:形式相同,不是现象相同。,质点运动速度远小于光速时：m=m，两个参考系中同一个力，也一定会有相同量值，即F=F,在S系中质点运动速度为u,分量为,在S系中质点运动速度为u,分量为,矢量式u=uv；求微商a=a，S系和S系中相同,牛顿第二定律形式,F=ma和F=ma。,甲：物体水平方向不受力，所以静止在原处。乙：物体水平方向不受力，为何产生了加速度？,甲：物体水平方向受拉力，所以随小车