[理学]大学物理课件 第2章 牛顿运动定律 刚体轴转动定律.pdf

刚 体 牛 定 顿 第 轴 运 二 转 动 章 动 定 定 律 律 主要内容 （1 ）牛顿运动定律 （2 ）刚体定轴转动定律 （3 ）牛顿运动定律和刚体定轴转动定律 的应用。 牛顿第一定律 2.1 牛顿运动定律 2.1.1 牛顿第一定律（惯性定律） 一切物体总保持匀速直线运动状态 或静止状态,直到有外力迫使它改变运 动状态为止。 讨论:第一定律的物理意义 ⑴ 任何物体具有保持静止或匀速直线运动状态的性质 — 惯性； ⑵ 定性地揭示了力和运动的关系。 (3)惯性定律描述的是物体在理想状态下的运动规律，是伽利 略等人理想化抽象思维得到的。 爱因斯坦说： “伽利略的发现以及他所用的科学推理方法是人 类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。” 牛顿第一定律 (4)定义了惯性参照系 在该类参照系中,一个不受力作 用的物体将保持静止或匀速直线运动的状态。 ★惯性定律（牛顿运动定律）只是在惯性参照系成立的。 ★相对于惯性系作匀速直线运动的任何其他参照系也都是惯 性系。 ★相对于某一惯性系作加速运动的参照系，则是非惯性系。 如转动的物体 ★在研究地球表面物体运动时，地球可看作一个近似程度 相当高的惯性系。在研究天体运动时，太阳是一个近似程度相 当高的惯性系。 牛顿第二定律 2.1.2 牛顿第二定律 物体受到外力作用时，它所获得的加速度的大小与外力的大 小成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与外力的方向相 同。    d F ma m 讨论 dt 1.第二定律给出力和运动的定量关系，确定了力和加速 度的瞬时矢量关系。 2.质量 质量是惯性的量度。不受外力保持运动状态不 变；一定外力作用时，质量越大，加速度越小，运动状态越 难改变；质量越小，加速度越大，运动状态容易改变。因此， 这里的质量叫做惯性质量。 引力质量、电磁质量 牛顿第二定律 3.第二定律只适用于质点的运动。物体作平动时，物体的运 动可视作质点的运动。 4.力的叠加原理：几个外力同时作用于一个物体时，合外   力 产生的加速度 等于每个力单独作用时产生的加速度 F a  的矢量和。 a i      F Fi F F F 1 2 n    ma ma ma  ma 1 2 n 直角坐标系与自然坐标系中的分量形式 F ma F ma F ma x x y y z z d 2