质点动力学课件

质点动力学例3：一个质量为M的物体放在光滑的水平面上，其一端系有质量为m，长度为l的绳线，绳子不可伸长，在绳的一端作用一个水平力F，求（1)绳中的张力；（2)作用在物体M上的拉力。oxxMdmFT+dTToxxMdmF例4：一个质量为M的物体放在水平地面上，其上放一质量为m的物体,已知m与M之间,M与地面之间的滑动摩擦系数为,静摩擦系数为,求M上施加一多大的水平力,可以使m正好脱离M.FmgNMgNN1F一起运动时:分离时:问题：车的a=0时单摆和小球的状态符合牛顿定律a≠0时单摆和小球的状态为什麽不符合牛顿定律？一、惯性系与非惯性系1-6惯性参考系力学相对性原理(经典力学）

惯性参考系------依靠实验和观察来确定

牛顿定律严格成立的参考系叫做惯性参考系,简称惯性系;反之，叫做非惯性系。而相对惯性系作匀速直线运动的参照系是惯性系；相对惯性系作加速运动的参照系是非惯性系。

绝对的惯性系不存在

相对于惯性系作匀速直线运动的一切参考系都是惯性系.在所有惯性系中，牛顿运动定律都是等价的.对于不同惯性系，牛顿力学的规律都有相同的形式，在一惯性系内部所作的任何力学实验,都不能确定该惯性系是否在运动.这个原理叫做力学相对性原理或伽利略相对性原理结论SX’xS’a0V’三.平动加速系中的惯性力设S系为惯性系，S’系为非惯性系相对S平移加速在匀加速平动非惯性系引入虚拟力或惯性力则在匀加速平动非惯性系S´系中结论可推广到非平动的非惯性系，如转动参考系。牛二在形式上成立非惯性系相对于惯性系的加速度惯性力是参照系加速运动引起的，本质上是物体惯性的体现。所研究质点质量力的量纲[例1]加速运动中的一单摆处于平衡状态已知：a、m，求：T、θaθmxy0以车厢为参照系，选水平直角坐标系，以m为研究对象，m相对车厢静止IFmgT非惯性系中要考虑惯性力Y方向：X方向：aθmmgT以地面为参照系，选水平直角坐标系，以m为研究对象，m加速运动y方向：x方向：xy0惯性系中只考虑真实力，合外力使物体作加速运动例2.如图所示系统置于以g/2的加速度上升的升降机内，A、B两木块质量均为m，A所处桌面是水平的，绳子和定滑轮质量均不计。（1）若忽略一切摩擦，则绳中张力为（A）mg;（B）mg/2;（C）2mg;（D）3mg/4.（2）若A与桌面间的摩擦系数为（系统仍加速滑动），则绳中张力为解（2）选（C）Tfa´例如图示情况，设M>>m，当去掉支撑物后，分析m的运动：在M参考系中观察O·mvmg-mgT匀速率圆周运动光滑轨道·mvMgO光滑轨道·mv支撑物MO四、匀速转动非惯性系中的惯性力ωrS′Sm

·O设S’系相对惯性系S匀速转动1、物体m在S’中静止：S：

得：S＇：令

惯性离心力S＇中向心力与惯性离心力平衡，m静止。重力加速度wq*在地表面用g，已考虑惯性离心力在内g赤道=9.778m/s2g北极=9.832m/s2小故事:二战中，美军Tinosa号潜艇携带了16枚鱼雷攻击敌主力舰。在4000码处攻击，发射了4枚鱼雷，使敌舰停航了。但在875码处攻击，发射了11枚鱼雷，却均未爆炸，只好剩一枚回去研究。这是为什么呢？F0va0S′撞针滑块雷管敌舰体导板解释: