大学物理k-021剖析.ppt

?力的叠加原理或独立性原理 单位 国际单位制（SI)中力学基本量： 长度（m)、质量（kg)、时间（s) 导出量： 速度（m?s -1)、角速度（rad?s -1) 加速度（m?s -2)、角加速度（rad?s -2) 力（N)等。 量纲 长度—— L；质量——M；时间——T 基本量和导出量之间的关系可用量纲表 示（设力学量为Q），则 dimQ= Lp MqTs 如速度的量纲LT –1 ；角速度的量纲T –1 ； 加速度的量纲LT –2 ；角加速度量纲T –2 力的量纲LMT –2 一：惯性参照系 建立如图的坐标系 对A： 对B： §2-5 牛顿定律举例 因不计绳与滑轮间的摩擦力及它们的质量 解得 §2-5 牛顿定律举例 代入数据可得 [例3] 质量为m的小球系在线的一端，线的另一端固定在墙壁钉子上，线长为l。拉动小球使线保持水平静止后松手，求线摆下 角时小球的速率和线中的张力 解： 小球受力如图 切向 §2-5 牛顿定律举例 积分得 法向 带入v 可得 §2-5 牛顿定律举例 又 [例4] 一物体由静止下落，下落时受到的阻力正比于速度，即 ，试求物体的运动方程 解： 物体下落过程中受重力和阻力作用 即 §2-5 牛顿定律举例 有 即 §2-5 牛顿定律举例 积分得 讨论： 终极速度： §2-5 牛顿定律举例 [例5] 如图，一单位长度质量为λ的匀质绳子，盘绕在一张光滑的水平桌面上。今以一恒定加速度a竖直向上提绳，当提起高度为y时，作用在绳端的力F为多少？若以一恒定速度v竖直向上提绳，情况又如何？ (设t =0时，y=0，v=0) §2-5 牛顿定律举例 解： 建立如图的坐标系 恒定加速度a：当提起 y 长度时 §2-5 牛顿定律举例 因绳作初速为零的匀加速直线运动 恒定速度v：当提起y长度时 * 第二章 牛顿运动定律 * §2-1 牛顿运动定律 §2-4 惯性参照系 力学相对性原理 §2-3 基本自然力和常见力 §2-5 牛顿定律的应用举例 §2-6 非惯性系 惯性力 §2-2 物理量的量纲和单位 §2-1 牛顿运动定律 牛顿（Issac Newton,1643—1727), 杰出的英国物理学家，经典物理学的奠基人。于1687年出版了伟大的科学著作《自然哲学的数学原理》,提出了三大运动定律 ----牛顿运动定律 一.牛顿运动三定律 第一定律：任何物体都要保持其静止或匀速直线 运动状态，直到外力迫使它改变运动 状态为止。 时， 恒矢量 数学表达式： ?力是物体运动状态变化的原因 内涵 ?物体具有惯性----惯性定律 §2-1 牛顿运动定律 第二定律：物体所受的合外力等于物体动量 对时间的变化率 §2-1 牛顿运动定律 数学表达式： 牛顿对“运动”的定义为: 物体的质量与速 度的乘积，即动量 一般有 §2-1 牛顿运动定律 vc 时m为常量,有 即：物体受到外力作用时，物体所获得的加速度的大小与作用在物体上的合外力的大小成正比，与物体的质量成反比；加速度的方向与合外力的方向相同。 ?表示运动状态的变化与力的瞬时关系及矢量关系 内涵 ?质量是物体惯性的量度----惯性质量 ?力的作用是相互的(同时存在，同时消失) 内涵 数学表达式： 第三定律：当物体A以力 作用在物体 B上 时，物体 B必定以力 作用在物 体 A上 ；且 与 大小相等、 方向相反， 作用在一条直线上 。 A B ?作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上，不能相互抵消 §2-1 牛顿运动定律 二.几点说明: ?力的概念：力是物体间的相互作用。是使物体运动状态发生改变的原因(使物体获得加速度)。这种作用是其它物体施给它的 实验表明：几个力同时作用等效于一个力的 作用，这个力与这几个力的矢量 和相等 ——力的叠加原理 §2-1 牛顿运动定律 ——合外力 即 §2-1 牛顿运动定律 ? 只是数值上等于合外力，它本身不是力。外力改