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参考系树究竟是运动还是静止 树对地面是静止的，而对运动的汽车则是运动的 §2.2 从哥白尼到开普勒 哥白尼简介 哥白尼（1473～1543），伟大的波兰天文学家，日心说的创立者，近代天文学的奠基人。 日心说理论 太阳居于宇宙的中心静止不动，而包括地球在内的行星都绕太阳转动。离太阳最近的是水星，其次是金星、地球、火星、木星和土星。只有月球绕地球转动。恒星则在离太阳很远的一个天球上静止不动。 太阳系九大行星图 开普勒行星运动三定律 椭圆定律 等面积定律 和谐定律 §2.3 伽利略和近代力学的产生 伽利略Galileo Galilei: 1564~1642意大利物理学家、数学家、天文学家，近代实验科学的创始人。 主要贡献： 坚持和发展了哥白尼的太阳中心学说，令人信服的说明了地球的公转，自转以及行星的绕日运动，他还用自制的望远镜观测到了木星的四个卫星； 论证了惯性惯性运动、落体运动； 运动的合成原理和独立性原理，相对性原理； 方法：实验科学。 2）冲量是过程量，与某一过程或时间间隔相对应 。 3）冲量与功 动量与动能 解题步骤 1．选好系统，分析要研究的物理过程； 2．进行受力分析，判断守恒条件； 3．确定系统的初动量与末动量； 4．建立坐标系，列方程求解； 5．必要时进行讨论。 机械能守恒定律 若外力和非保守内力都不对系统做功，或两者做功的代数和为零，则系统的机械能在该过程中保持不变。 若外力和非保守内力都不对系统做功，或两者做功的代数和为零，则系统的机械能在该过程中保持不变。 只有重力或弹力做功的情况下，物体的机械能守恒。 取地球为参考系,由机械能守恒得 取抛体和地球为一系统，抛体首先要脱离地球引力的束缚, 其相对于地球的速率为 . 取太阳为参考系 , 抛体相对于太阳的速度为 ， 地球相对于太阳的速度 则 如 与 同向,有 要脱离太阳引力，机械能至少为零 则 由于 与 同向, 则抛体与太阳的距离 即为地球轨道半径 设地球绕太阳轨道近似为一圆， 则 计算得 第三宇宙速度 取地球为参照系 计算得 抛 体 的 轨 迹 与 能 量 的 关 系 椭 圆(包括圆) 抛物线 双曲线 例 设有两个质量分别为 和 ,速度分别为 和 的弹性小球作对心碰撞 , 两球的速度方向相同. 若碰撞是完全弹性的,求碰撞后的速度 和 . 解 取速度方向为正向，由动量守恒定律得 由机械能守恒定律得 碰前 碰后 解得 碰前 碰后 （1）若 则 （2）若 且 则 （3）若 且 则 讨 论 碰前 碰后 例、一般抛体当速度达到一定程度即第一宇宙速度时，物体将成为一颗人造地球卫星。如果抛体速度增大到第二宇宙速度，物体会摆脱地球引力成为太阳系内一颗人造卫星。抛体的速度增大到第三宇宙速度时，物体甚至摆脱太阳引力到其它恒星去旅行。地球半径R=6400km。求第一宇宙速度和第二宇宙速度。 解（1）第一宇宙速度即环绕地球表面作匀速圆周运动的速度，以 m 表示物体质量。 由牛二定律： 3、功率P: 单位时间内外力做的功。 1.平均功率 2. 功率 恒力的功率： 力对物体作功，改变了物体的运动状态，那么作功和物体状态变化有什么关系？ 二、动能定理 1、质点的动能定理 质点的动能定理：合外力作功的代数和等于质点动能的增量(或末态动能减去初态动能)。 状态量 过程量 例 劲度系数为 k 的弹簧，在弹力的作用下，从距原长为 x0 收缩到 x，求此过程中弹力作功。 x0 x x0 x 解：以弹簧原长处为原点建立坐标系 保守力 势能 1 、重力的功 重力作功只与始末位置有关。 2 弹性力作功（原长处为原点） x 3 万有引力作功 这三种力对质点作功仅决定于质点运动的始末位置，与运动的路径无关，称为保守力。 保守力的判据是： 4 摩擦力的功 摩擦力与质点的运动方向相反 质点从a 处运动到 b 处，摩擦力作功为： 质点运动的路程 sab 与具体路径有关，所以摩擦力的功与路径有关，摩擦力是非保守力。 质点在保守力场中的势能 保守力作功可以表示为由质点的位置决定的某种潜在能量（势能）的减少。 一、质点在保守力场中的势能 势能 势能差 由保守力作功可以求出质点在a、b两点的势能差 二、势能零点的选择 （1）重力势能 重力0 势点一般选在物体运动最低点y=0处，则 得到 弹性 0