第二章牛顿定律.ppt

* * §2-1 牛顿三定律 一.牛顿第一定律 任何物体都保持原有的静止或匀速直线运动的状态，直到其它物体所作用的力迫使他改变这种状态为止。 ①质量m是物体惯性大小的量度。 ②力不是维持物体原有运动状态的原因， 而是改变物体原有运动状态的原因。 ③ ，则保持原有状态。 1.内容： 2.说明: 第二章 牛顿定律 （惯性定律） 二.牛顿第二定律 1.内容： 在受到外力作用时，物体所获得的加速度的大小与物体所受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一致。 2.说明： ①只适用于质点，惯性系。 ②对矢量式 可取分量形式。 数学表达式： 平面直角坐标系: ③牛顿第二定律具有瞬时性、矢量性和相对性。 ④ 原理： ⑤力的独立性原理或力的叠加原理： 4.问题： ①某瞬间 ②v很大，F 是否一定很大？ 几个力同时作用于物体产生的加速度等于各个力单独作用时产生的加速度的矢量和。 自然坐标系: 三.牛顿第三定律 2.说明： ①作用力和反作用力是相互的，成对出现的。 ②作用力和反作用力性质相同。 ③作用力和反作用力不是平衡 力，不能抵消。 1.内容： 当物体A以力 作用于物体B时，物体B必定同时以反作用力 作用在物体A上；作用力 和反作用力 在同一条直线上，大小相等、方向相反。 表达式： A B 四.质量 17世纪： 物质之量 19世纪下半叶： 两个相互作用着的物体加速度的负比值 1867年马赫首次给出质量的定义 摩尔（mol) m 称为惯性质量m惯 m 称为万有引力质量m引 20世纪60年代： 狄拉克发现在3×10-11精度范围内 1979年： 布拉舍斯基小组提高至 通过选择恰当的单位，可使 五. 惯性系 1. 实验 ①当车匀速向前运动时， 车中与地上的人均看到 小球相对于车静止，并 随车向前运动。 2. 惯性系 ②当车以 向前加速运动时，车上的人发现小球以加速度 向后运动， 地上的人发现小球 . 相对于惯性系作匀速直线运动的参考系都是惯性系。 理论证明： a. 定义： 牛顿第一定律成立的参考系， 如：大地 由第一章的相对运动知： b.力学的相对性原理 若运动参考系相对于大地作匀速直线运动，有 牛顿定律在一切惯性系中的表现形式都是相同的。 力学相对性原理： 即 复 习 ①牛顿第一定律： ②牛顿第二定律： ③牛顿第三定律： 大小、方向、作用点 §2-3 牛顿定律的应用 一.力 1.定义： 物体间的相互作用。 2.表示： 箭头， 存在于基本粒子之间， 3.分类： 存在于电荷之间，如库仑力。 存在于核子中。 力的三要素： 引力： 电磁力： 强相互作用力(强力）： 弱相互作用力(弱力）： 存在于万物之间，如重力，万有引力。 如: 自然界中的力分为四种 §2-2 力学单位制和量纲 自学 摩擦力 4.力学中常见的力： 重力 弹性力 例1.进行受力分析 二.受力分析 基本方法： 隔离物体，画出受力图。 ① ② 摩托车手在圆筒内壁的水 平面内作匀速率圆周运动， 问车手的受力情况？ 分析： A 故A有向上滑动的趋势，A受墙面的摩擦力向下，如图。 在竖直方向的合力为： ③如图所示，用F＝30N的力，沿 30°的方向，将质量m =1kg的 木块A挤压在墙面上，试判断A 所受墙面摩擦力的方向及大小。 (设木块与墙面间的静摩擦系数 ) 假设墙面光滑，此时，木块受力如图所示。 由于木块在墙上未滑动，故 ⑤圆锥摆作水平面的匀速率圆运动，摆受哪些力， 它的切向力与法向力是如何提供的？ A 应用牛顿定律解题的步骤： ①隔离物体，进行受力分析，并画出受力图； ②选取坐标系，应用牛顿第二定律列出各物 体的运动方程的分量式。 ③求解方程。 三.牛顿定律的应用举例 例2. 如图，物体A、B质量分别为M、m，两物体间摩擦系数为μ，接触面为竖直面。为使 B 不下落，则需要A的加速度为 (P8 1) [ ] 解： A B 物体B受力情况如图， 为使 B 不下落，应有 又 B 例 3. 在图中， 。不计滑轮、绳的质量和轴的摩擦力，不计绳的伸长，求每个物体的加速 度和两条绳中的张力。 A B ①研究对象： ②受力分析： ③取坐标，列方程： 取各物体的一维坐标方向与各自的 方向同向。 解： 找关系：力方面 加速度方面 A B 3 2 。由相对运动有： 度大小 地面的加速 上运动，故它们相对于 向 以加速度 ；由于