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太原理工大学物理系 第二章 质点动力学 研究物体间的相互作用，以及这种相互作用引起的物体运动状态变化的规律． 牛顿三定律是动力学的基础． 一、牛顿三定律 牛顿第一定律: 任何物体都保持静止或匀速直线运动的状态，直到其它物体对它作用的力迫使它改变这种状态为止。 惯性系：在一个参考系观察，一个不受力作用或处于平衡状态的物体，将保持静止或匀速直线运动的状态，这个参考系叫惯性系。 §2-1牛顿运动定律 力 力：是物体运动状态发生变化的原因。 惯性：是物体维持原运动状态的属性。 一个参考系是不是惯性系只能由实验确定。 天文学研究表明：太阳参考系是很好的惯性系，在一般精度范围，地面参考系是近似的惯性系。 相对于惯性参考系作匀速直线运动的参考系亦为惯性参考系，这就是惯性参考系的“传递性”：发现一个惯性系，便有无穷多个惯性系。　　 讨论 牛顿第二定律：运动的变化与所加的动力成正比；并且发生在这力所沿直线的方向上。 “运动”即物体的动量: “变化”应理解为“对时间的变化率””“ 数学表达式: m恒定 讨论： 2、质量（惯性质量）：质量是惯性的量度。 ３、力的独立性原理或力的叠加原理 1、质点所受合外力与所获得加速度为瞬时关系。 牛顿第三定律:两个物体之间的作用力 和反作用力 沿同一直线，大小相等，方向相反，分别作用在两个物体上。 作用力、反作用力，同时出现同时消失 (2) 作用力、反作用力分别作用在相互作用的两个物体上，因此不能互相抵消。 说明： (3) 作用力、反作用力属同种性质的力。 四种基本相互作用 ＊ 以距源 处强相互作用的力强度为 1 力的种类 相互作用的物体 力的强度 力程 万有引力 一切质点 无限远 弱力 大多数粒子 小于 电磁力 电荷 无限远 强力 核子、介子等 ＊ 二、基本力和常见力 1 万有引力 引力常量 3 摩擦力 2 弹性力 （压力，张力，弹簧弹性力等） 弹簧弹性力 滑动摩擦力 重力 一般情况 静摩擦力 三、牛顿运动定律应用 两类力学问题： 已知力求运动 已知运动求力 1. 常力作用下的连结体问题 2. 变力作用下的单体问题 例1 质量为0.25kg的质点，受合外力 的作用，已知t=0时， ，求位矢。 解：由牛顿第二定律 例2 一质量为M的质点做直线运动，任意位置的速度v=kx（k0）. 求（1）质点受力F （2）质点从位置x0运动到位置x1所用的时间Δt 解（1） （2） (1)确定研究对象 (2)使用隔离法分析受力情况，作出受力图 (3)分析运动情况，判断加速度 (4)建立坐标系，根据牛顿第二运动定律列方程 (5)求解，进行讨论 解题步骤： 1. 常力作用下的连结体问题 2. 变力作用下的单体问题 （1）如图所示滑轮和绳子的质量均不计，滑轮与绳间的摩擦力以及滑轮与轴间的摩擦力均不计.且 . 求重物释放后，物体的加速度和绳的张力. 解 以地面为参考系(惯性系） 画受力图、选取坐标如图 例1 阿特伍德机