03第二章 质点动力学1(牛顿定律 功和能)课件.pptVIP

五、功能原理 系统的动能与势能之和定义系统的机械能 系统机械能的增量等于外力和非保守内力做功之和 五、机械能守恒定律 若质点系受的外力和非保守内力都不做功则机械能守恒 机械能守恒条件： 且 动能和势能通过保守内力作功实现相互转换 要选择好系统，以及合适的势能零点 利用机械能守恒定律能简化一些力学问题的计算 小结和课后作业 动能定理和机械能守恒定律的应用 ?做功的计算 势能的计算 习题P77-79：12，19，23，24,26,35 例题 2-5 阅读教材相关内容 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * §2-1 牛顿运动定律 第二章 质点动力学 物理教研室 段志欣 经典力学的集大成者 —— 牛顿 杰出的英国物理学家、数学家、 天文学家。经典物理学的奠基人。 牛顿(Isaac Newton, 1642―1727) 重要贡献 《自然哲学的数学原理》 牛顿运动三大定律 万有引力定律 微积分 我不知道世人将如何看我，但是，就我自己看来，我好象不过是一个在海滨玩耍的小孩，不时地为找到一个比通常更光滑的贝壳而感到高兴，但是，有待探索的真理的海洋正展现在我的面前。 基本概念 1、惯性系 2、力 静止或作匀速直线运动的参考系。不存在绝对的惯性系，一般情况下，地球可近似视为惯性系。 物体产生加速度或形变的原因。具体的定量关系由牛顿第二定律给出。 万有引力 弹性力 摩擦力 万有引力 1、物体间的万有引力 方向沿着它们的连线 大小 2、物体的重力 —— 地球对地面附近物体的万有引力 弹性力 1、弹性力 —— 绳索的张力、压力等 形变引起（恢复原形状的力） 大小取决于物体的运动状态 方向垂直于接触面 2、胡克定律 弹性力的大小与弹簧的伸长量成正比 方向指向平衡位置 摩擦力 1、摩擦力 相对运动或有运动趋势引起（阻碍物体运动的力） 大小取决于物体的运动状态 方向与运动或运动趋势方向相反 2、最大静摩擦力 3、滑动摩擦力 ? 略小于（近似等于）?0 牛顿运动定律 —— 惯性定律 ? 牛顿第一定律 Newtons first law of motion 任何物体都要保持其静止或匀速直线运动状态，直 到其他物体的相互作用迫使它改变这种运动状态为止。 具有保持原状态的性质称为惯性，力可改变状态 只能依靠观察和实验确定惯性系 ⑴太阳系、地球近似惯性系 ⑵相对于惯性系匀速运动的参考系 牛顿力学的基础——惯性定律 牛顿力学的核心 —— 牛顿第二定律 1、质点的动量 —— 物质运动的一种量度。 2、牛顿第二定律 物体的动量随时间的变化率等于作用于该物的合外力 适用条件：惯性系、低速、质点 合外力与运动加速度的瞬时性 矢量性和分力对应性（力的独立作用） 牛顿力学的核心 —— 牛顿第二定律 直角坐标投影 具体运用时常用其坐标分量形式计算 牛顿力学的补充 —— 牛顿第三定律 两个物体之间的作用力与反作用力，沿同一直线，大小相等，方向相反，分别作用在两个物体上。 同时性：不能孤立存在 同性质的力 异物性：不能相互抵消 1、两类问题 已知作用在物体上的力，确定运动状态。 已知物体的运动状态，推论作用在物体上的力。 2、常用的分析方法和步骤 定对象 看运动（参考系） 查受力（画受力图） 列方程（坐标系，规定正方向） 牛顿运动定律的应用 轮船以速率?0行驶，它受到的摩擦阻力与速率成正比，可表示为F=-k? (k为正常数)。设轮船的质量为m，当轮船发动机关闭后， 求路程x随时间t的变化规律。 解：（1）由牛顿运动定律 分离变量 例题1： P48 2-1 两边积分 积分并整理得 如图系统，求物体A和B的加速度。 例题2： P49 2-3 小结和课后作业 牛顿第二定律及其应用 习题P76：1，2，4，5，19,21,22 例题 2-1，2-3 阅读教材相关内容 2-2 功和能的关系 第2章 质点动力学 物理教研室 段志欣 一 功 1、功 力的空间积累效应，用W 表示 2、直线运动恒力做功的表达式 注意功是标量，只有大小无方向 但有正负，取决于力与位移的夹角 功的单位：焦耳（J） 1J=1N?m 3、变力做功的一般表达式 微分法：分成多个小位移段 位移小到力可视为不变 力在小位移段内的功 力在整个路径的功 直角坐标表示 例题：计算在头2s时间内，力对物体做的功。 已知： 车质量 运动学方程 ， 解法提要 例题：重力做功 重力做功的多少与路径无关 做功的多少与起末点的位置决定 * 一人从H＝10m深的水井中提水,开始时,桶中装有M＝10kg的水(忽略桶的质量).由于水桶漏水, 每升高1m要漏出0.2kg的水,求将水桶匀速地从井中提到井口的过程中,人所做的功 。 解: 因水匀速上升 o