罗益民大学物理1-2牛顿运动定律课件.ppt

一、牛顿运动定律的表述;牛顿第二定律（Newton second law）;3、矢量性：具体运算时应写成分量式;4、定量的量度了惯性 ;第三定律（Newton third law） 两个物体之间对各自对方的相互作用总是相等的，而且指向相反的方向。;问题;惯性参照系——牛顿定律严格成立的参照系。根据天文观察，以太阳系作为参照系研究行星运动时发现行星运动遵守牛顿定律，所以太阳系是一个惯性系。;1.重力 万有引力;由于重力就是地球对其表面上的物体的引力，有;3.摩擦力;运动学中选择参考系是任意的。 而动力学不能 ，因为牛顿定律只适用于惯性参考系。;国际单位制（SI制）;例1：质量为m的小球，在水中受的浮力为常力F，当它从静止开始沉降时，受到水的粘滞阻力为f=kv(k为常数），证明小球在水中竖直沉降的速度v与时间t的关系为;初始条件：t=0 时 v=0;例2.在半径为R的光滑球形碗内，质量为m的球以角速 度ω在一水平面内作匀速圆周运动。试求该小球运动 平面距碗底的高度H。;1)恒力的功;2) 变力的功;2、功的图示：;功——力的空间积累 外力作功是外界对系统过程的一个作用量;3 功率 力在单位时间内所作的功;4、 合力的功;例1 作用在质点上的力为;做功与路径有关;例2、一陨石从距地面高为h处由静止开始落向地面，忽略空气阻力，求陨石下落过程中，万有引力的功是多少？;例3、质量为2kg的质点在力;5 、 作用力和反作用力做功之和;重力的功;讨论：1）重力做功与路径无关，仅与始末位置有关。;某些力对质点所做的功只与质点的始末位置有关， 而与路径无关。这种力称为保守力。;两个质点之间在引力作用下相对运动时 ，以M所在处为原点, M指向m的方向为矢径的正方向。m受的引力方向与矢径方向相反。;讨论：1）万有引力做功与路径无关，仅与始末位置有关。;弹力的功;讨论：1）弹力做功与路径无关，仅与始末位置有关。;小结：;摩擦力的功;3.保守力和势能的关系：;势能是位置的函数，用EP ( x,y,z)表示，称为势函数;4势能曲线;势能曲线提供的信息;三、动能 动能定理;功是质点动能变化的量度;1)质点系的功能原理;定义机械能为 E=Ek+Ep;系统的机械能保持不变;1-5 冲量与动量;平均冲力：;三、质点的动量定理;作用于物体上的合外力的冲量等于物体动量的增量;分量表示式;四、质点系的动量定理;一般言之：设有N个质点，则：;质点系的动量定理.;质点系的动量定理:质点系所受外力的总冲量等于质点系的总动量的增量;质心运动定理;求和：;定理表明：如果将质点系的全部质量和外力平移到质心 上，合成总质量m0和合外力 则质心就与一个在力 作用下，质量为m0 的质点作同样的运动。;棵象京尉犬辖蜗灾跃咨松愈馁俗校病峻友圈享雇权医吼荷革爪钧蔑鹃坎米罗益民大学物理1-2牛顿运动定律课件罗益民大学物理1-2牛顿运动定律课件;例：跳水运动员;炮弹爆炸;;3）动量守恒定律是自然界的一条基本、普遍的定律， 它比牛顿第二定律应用更广泛。;物理学大厦 的基石;例、如图，车在光滑水平面上运动。已知m、M、;1、;例、 质量为2.5g的乒乓球以10m/s的速率飞来，被板推挡后，又以20m/s的速率飞出。设两速度在垂直于板面的同一平面内，且它们与板面法线的夹角分别为45o和30o，求：（1）乒乓球得到的冲量；（2）若撞击时间为0.01s，求板施于球的平均冲力的大小和方向。;;此题也可用矢量法解;例、 一质量均匀分布的柔软细绳铅直地悬挂着，绳的下端刚好触到水平桌面上，如果把绳的上端放开，绳将落在桌面上。试证明：在绳下落的过程中，任意时刻作用于桌面的压力，等于已落到桌面上的绳重量的三倍。;根据动量定理，桌面对柔绳的冲力为：;六、碰撞;设;1、完全弹性碰撞（弹性碰撞）;3、非完全弹性碰撞;由（1），（2）解得;例：粒子直接对撞（动量守恒+动能守恒）;例：质量 M 的沙箱，悬挂在线的下端，质量 m，速率 的子弹水平地射入沙箱，并与沙箱一起摆至某一高度 h 为止。试从高度 h 计算出子弹的速率 ，并说明在此过程中机械能损失。;子弹射入沙箱后，只有重力作功，子弹，沙箱、地球组成的系统机械能守恒。;例 一炮弹发射后在其运行轨道上的最高点h＝19.6m处炸裂成质量相等的两块。其中一块在爆炸后1秒钟落到爆炸点正下方的地面上，设此处与发射点的距离S1＝1000米,问另一块落地点与发射点的距离是多少？（空气阻力不计，g=9.8m/s2);爆炸中系统动量守恒;第二块作斜抛运动;七、火箭飞行