[工学]大学物理力学第二章.ppt

 例3 （0036）一条质量分布均匀的绳子，质 量为M、长度为L，一端拴在转轴上， 并以恒定角速度?在水平面上旋转。设 转动过程中绳子始终伸直不打弯，且 忽略重力，求距转轴为r处的张力T(r) * 力 学 质点运动学 质点动力学 刚体力学 狭义相对论 牛顿的生平与主要科学活动 少年时代的牛顿，天资平常，但很喜欢制作各种机械模型，他有一种把自然现象、语言等进行分类、整理、归纳的强烈嗜好，对自然现象极感兴趣。 青年牛顿 1666年6月22日至1667年3月25日， 两度回到乡间的老家 1665年获学士学位 1661年考入剑桥大学三一学院 牛顿简介 1667年牛顿返回剑桥大学当研究生， 次年获得硕士学位 1669年发明了二项式定理 1669年由于巴洛的推荐，接受了“卢 卡斯数学讲座”的职务 全面丰收的时期 1672年进行了光谱色分析试验 1672年，由于制造反射望远镜的成就被接纳为伦敦皇家学会会员 1680年前后提出万有引力理论 1687年出版了《自然哲学的数学原理》 牛顿简介 三个定律 牛顿第一定律 牛顿第二定律 牛顿第三定律 动量定理 角动量定理 动能定理 三个守恒定律 动量守恒定律 角动量守恒定律 机械能守恒定律 三个定理 第二章 牛顿运动定律 三个定律 1.牛顿第一定律 任何物体都保持静止的或沿一条直线作匀速运动的状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。 任何物体都具有惯性,牛顿第一定律又叫惯性定律，它是理想化抽象思维的产物，不能用实验严格验证；此定律仅适用于惯性系。 当物体受到其他物体作用时才会改变其运动状态,即其他物体的作用是物体改变运动状态的原因。 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。 几点说明： 2.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 沿的直线的方向上。 3.牛顿第三定律 对于每一个作用，总有一个相等的反作用与它对抗；或者说两个物体之间的相互作用永远相等，且指向对方。 重点讨论牛顿第二定律 注意 作用力、反作用力，分别作用于二物体，各产生其效果； (2) 作用力和反作用力是性质相同的力。 两点说明： 它是实验定律（客观事实的总结） 牛顿定律的地位和适用范围 它适用于 惯性系 低速平动的物体(v c) 宏观物体（L10-10m） 它是经典物理的基础 一、牛顿第二定律 质量：描述物体惯性的物理量; ：相对于惯性参照系； ：合外力 2. 瞬时性: 力和加速度都是瞬时的，同时存　 　　　　　 在，同时消失。 3. 矢量性 矢量方程分解成标量方程求解 1. 数学表达式: 牛顿第二定律只适用于质点及惯性系。 ★ 矢量方程 标量方程 分 解 力 5. 力学中常见的几种力 重力 万有引力 弹性力 摩擦力 流体阻力 6.运用牛顿运动定律解决问题的步骤 两类力学问题： 已知力求运动 已知运动求力 4.力的叠加原理 隔离体、分析力、取坐标、分解力、 列方程、 求解未知力或 微分方程积分 (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： 例1.飞机降落时的着地速度大小 v = 90km/h， 方向与地面平行，飞机与地面间的摩擦 系数μ = 0.10 ，迎面空气阻力为Cxv2， 升力为Cyv2 （v是飞机在跑道上的滑行速 度， Cx和Cy均为常数）。已知飞机的升 阻比k = Cy/Cx =5，求飞机从着地到停止 这段时间所滑行的距离。（设飞机刚着地 时对地面无压力） 1. 常力作用下的连结体问题 2. 变力作用下的单体问题 水平方向： 解： 分析力 迎面空气阻力、摩擦力 竖直方向： 升力、重力、地面支持力 取坐标 水平前进方向： 方向 竖直向上： 方向 上两式中的 、 它是飞机滑行过程中任意时刻 方向的速度， 列方程 ★ 注意： 条件： 结果： 时， 　　例