质点动力学课件.ppt

1、质点动力学,当x=0时，,当绳子质量不计时,T=F,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,a0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,二 力学相对性原理(经典力学）,S相对S作匀速直线运动，速度为 u,两个参考系都是惯性系。,相对于惯性系作匀速直线运动的一切参考系 都是惯性系

2、. 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,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。,2. 真实力既有受力物体也有施力物体，而惯性力只有受力物体而无施力物体。

3、,上式表明，在非惯性系S中，只要将真实的合外力再加上惯性力，则牛顿第二定律形式上成立。,讨论： 1. 惯性力是一个假想的力，而真实力是由物体间相互作用产生的。,3. 只有在非惯性系中才考虑惯性力。, 例1 加速运动中的一单摆处于平衡状态,已知：a、m，求：T、,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,非惯性系中要考虑惯性力,Y方向：,X方向：,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：,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）

4、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（1）：以升降机为参考系,选（D）,解（2）,选（C）,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,四、匀速转动非惯性系中的惯性力,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。,惯性离心力,S:质点 m 在 S 静止,S： 向心加速度,离心方向,重力加速度,w,q,*在地表面用 g ，已考虑惯性离心力在内,g赤道=9.778 m/s2,g北极=9.832 m/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