大学物理学——第2章质点动力学-PPT.pptxVIP

第二章质点动力学第1篇力学

2质点动力学的知识结构(基础)牛顿三定律力的瞬时效应力的时间累积效应力矩的时间累计效应力的空间累计效应动量定理角动量定理动能定理动量守恒角动量守恒机械能守恒在自然界中，没有不运动的物质，也没有不发生相互作用的物体。在力学中将物体间的相互作用称为力，研究物体在力的作用下运动的规律称为动力学。

3§2-1牛顿定律1.牛顿第一定律(惯性定律)任何物体都要保持其静止或匀速直线运动状态,直到外力迫使它改变运动状态为止。一.牛顿三大定律研究内容：力的瞬时效应牛顿第一定律包含了几个重要的物理概念：惯性——任何物体都具有保持其运动状态不变的性质。力——是使物体改变其运动状态的一种作用,是使物体获得加速度的原因。惯性系——牛顿定律成立的参考系。

4如果物体的质量不随时间而变,则第二定律可以写成说明A.牛顿第二定律给出了力和加速度的定量关系。B.牛顿第二定律概括了力的瞬时性、独立性和矢量性。2.牛顿第二定律牛顿第二定律中的质量称为物体的惯性质量。

5满足矢量的合成与分解。?直角坐标系?自然坐标系m

63.牛顿第三定律(作用力与反作用力定律)4.牛顿定律的适用范围(1)低速、宏观、实物。(2)惯性系。二.几种常见力现代物理学已证明物质之间的相互作用只有四种基本形式——引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用。后两种力是短程力，只在微观领域起作用，在牛顿力学中所涉及的力只有前两种。两物体之间的作用力和反作用力，大小相等、方向相反，且在同一直线上。作用力与反作用力分别作用于不同的物体上，不能相互抵消。

7式中G=6.67×10-11N·m2/kg2称为引力常数。一般物体间的万有引力非常小，但在天体运动中，引力起主要作用。地球对物体的引力：1.万有引力m1m2mReMe

82.弹性力式中，k是弹簧的劲度系数，x表示弹簧的形变。任何两个物体相互接触发生形变，都会产生弹性力。在弹性限度内,弹性力遵从胡克定律:物体的重力：为物体所在处的地理纬度角。m向心力

90?f??sN(最大静摩擦力)式中，?s为静摩擦系数。对于同样的两个物体：?k?sf=?kN式中，?k为滑动摩擦系数，N为正压力。静摩擦力——两接触物体间虽未发生相对运动,但存在着相对运动趋势而产生的一对与运动趋势相反的作用力。3.摩擦力滑动摩擦力——两个相互接触的物体沿接触面发生相对运动时产生的一对与运动方向相反的作用力。静摩擦力f是个变力：

104.惯性质量与引力质量惯性质量----牛顿第二定律中的质量称为物体的惯性质量，它是物体惯性大小的量度。引力质量-----万有引力定律中的质量称为物体的引力质量，它是物体所受万有引力强弱的量度。同一物体的惯性质量与引力质量是否相等？以M、mA分别表示地球与物体的引力质量，mI表示物体的惯性质量，R表示地球的半径，g0表示地球表面自由落体的加速度，由万有引力定律与牛顿第二定律

11实验证明，在同一地点一切自由落体的加速度均相同，即同一物体惯性质量与引力质量之比是一个常数。令令m1I=m2I=1kg，r=1m，实验测得F=6.67?10-11N，因此，只需选取G=6.67?10-11N?m2/kg2，可以保证?=1。所以任意两个物体间的万有引力：结论：惯性质量与引力质量是相等的。

12三.牛顿定律的应用1.主要类型(1)已知受力求物体运动状态;(2)已知物体的运动状态求物体受力;(3)已知物体部分运动状态和部分力求解未知力和未知运动状态。2.解题步骤(1)确定研究对象，分析物体受力(隔离法)；(2)建立坐标，列动力学方程；(3)分析各物体加速度之间的关系，列出补充方程；(4)解算及讨论。A.物体受到的力都是恒力B.物体受到的力随位置、随时间或随速度变化

13例1：质量为m2的楔块放在水平面上，其斜面倾角?，斜面上有质量m1的物体经轻绳过一轻滑轮固定到墙上。若所有接触面都是光滑的，试计算楔块和物体的加速度以及绳上的张力。解：(1)分析m1和m2的受力，画受力图m1m1gN1Tm2m2gN2N1TTm2m1

14m1m1gN1T(2)建立坐标，列方程式中是m1对水平面的加速度m2m2gN2N1TTm1:式中是m2对水平面的加速度，其方向水平向右m2:

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