第3章§3.1牛顿运动定律及应用(1003KB).ppt

内容 　　对于描述力学规律来说，一切惯性系都是等价的，也称力学的相对性原理。 或者：不可能借助在惯性参考系中所做的力学实验来确定该参考系作匀速直线运动的速度。 动力学 研究物体间的相互作用，以及这种相互作用引起的物体运动状态变化的规律． 牛顿三定律是动力学的基础． 第 3 章 牛顿运动定律 动量守恒定律 §3.1 牛顿运动定律及应用 牛顿运动三定律 基本力和常见力 牛顿运动定律应用 1、牛顿第一定律 内容:孤立质点静止或作等速直线运动。 惯性系：孤立粒子相对它静止或作等速直线运动的参考系。或者：牛顿第一定律能成立的参考系叫惯性系，否则称为非惯性参考系。 孤立质点：不受其它物体作用或离一切物体都足够远的质点。 惯性系说明 (1)一个参考系是不是惯性系只能由实验确定。 天文学研究表明：太阳参考系是很好的惯性系，在一般精度范围，地面参考系是近似的惯性系。 (2)相对于惯性参考系作等速直线运动的参考系亦为惯性参考系，这就是惯性参考系的“传递性”：发现一个惯性系，便有无穷多个惯性系。　　 2、牛顿第二定律 内容:运动的变化与所加的动力成正比；并且发生在这力所沿直线的方向上。 “运动”即物体的动量: “变化”应理解为“对时间的变化率””“ m恒定 数学表达式: 说明 表示作用于质点的合外力。 （力的独立性原理或力的叠加原理） m是物体平动惯性大小的量度。 适用范围：惯性系中质点的运动。 分量式（力的瞬时作用定律） 力的叠加原理 力的叠加原理 两类力学问题 已知力求运动 已知运动求力 力函数四种情况： 例1 例1 质量为0.25kg的质点，受合外力 的作用，已知t=0时， ，求位矢。 解：由牛顿第二定律 例2 例2 一质量为M的质点做直线运动，任意位置的速度v=kx（k0）. 求（1）质点受力F （2）质点从位置x0运动到位置x1所用的时间Δt 解（1） （2） v=kx 3、牛顿第三定律 内容:两个物体之间的作用力 和反作用力 沿同一直线，大小相等，方向相反，分别作用在两个物体上。 (2) 作用力、反作用力同时出现，同时消失。 (3) 作用力、反作用力分别作用在相互作用的两个物体上，因此不能互相抵消。 (1) 作用力、反作用力属同种性质的力。 二、基本力和常见力 ㈠力的种类 ⒈自然界中的四种力 万有引力，电磁力，强相互作用和弱相互作用； 长程力 短程力 ⒉力学中常见的力 万有引力及其分力—重力，电磁力， 弹力和摩擦力。 (二) 主动力 主动力: 有“独立自主”的大小和方向，不受质点所受的其它力的影响，处于“主动”地位的力，称“主动力”。 例: 重力，弹簧弹性力， 静电力和洛仑兹力. (二) 主动力 1.　重力 2. 弹簧弹性力 x o x 3.　静电场力和洛仑兹力 (三) 被动力（约束力） 被动力:没有自己独立自主的方向和大小,要看质点受到的主动力和运动状态而定，处于“被动地位”的力,称“被动力” 。被动力常常作为未知力出现。 例: 物体间的挤压力， 绳内张力和摩擦力. (三) 被动力（约束力） 1.　绳内的张力 A点和B点的张力： 绳子上各点张力相同，而且与拉力相等。(m忽略) (三) 被动力（约束力） 3. 摩擦力 一般情况 滑动摩擦力 静摩擦力 ☆ 摩擦力的方向: 总是和接触面相对 运动的趋势或相对滑动的方向相反. ⒉ 压力和支撑力 三、牛顿运动定律应用 1. 常力作用下的连结体问题 2. 变力作用下的单体问题 力函数四种情况： 牛顿运动定律应用 (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： 解题方法:隔离体法 例1 例1（阿特伍德机）求重物释放后物体加速度及 物体对绳的拉力。 解： 选地球为惯性参考系，视m1，m2为质点并取为隔离体，受力情况如图所示。 、 表示m1、 m2的加速度。根据牛顿第二定律有： 根据题目给的条件有： 建立如图Ox坐标，x1、x2 表示m1，m2 的坐标，l 表示绳长，R表示滑轮的半径，则有： 例1 将上述（4）式