牛顿运动定律课件

1、第二章牛顿运动定律第二章教学要求1、理解牛顿运动定律及适用条件。2、掌握运用牛顿定律分析问题的思路和方法，能运用微积分等数学工具计算一些力学系统的问题。 主要内容牛顿三定律及应用 力学相对性原理 力学量的单位和量纲教学要求1、理解牛顿运动定律及适用条件。2、掌握运用牛顿定律2-1牛顿三定律一、第一定律（惯性定律）文字表述：数学表达：意义：A）阐明了“惯性”的概念;B）说明了力的实质;C）力怎么改变运动状态？任何物体都要保持其静止或匀速直线运动的状态，直到外力迫使它改变运动状态为止。2-1牛顿三定律一、第一定律（惯性定律）文字表述：数学表达2、牛顿第二定律说明：A）阐明力、质量、加速度之间的关系

2、。B）说明了质量的实质运动惯性的量度。注意几点： ）该式是瞬时关系;）该式是矢量关系,使用时可用分量式.）只适用于质点;原始表达式：2、牛顿第二定律说明：A）阐明力、质量、加速度之间的关系。B3、牛顿第三定律数学表达：作用力和反作用力是作用在不同的物体上,各产生其效果；同时产生,同时存在,同时消失,且力的性质相同总之:牛顿定律阐明了“力”、“质量”、 “惯性”的概念。适用于：惯性系、低速、宏观说明：文字叙述：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。3、牛顿第三定律数学表达：作用力和反作用力是作用在不同的物体2-2 力学量的单位和量纲长度L(m) 时

3、间t(s) 质量M(kg)电流I(A) 物质的量(mol) 热力学温度T(k) 发光强度(cd)一、基本量和导出量被选作独立规定单位的物理量称为基本量，它们的单位叫基本单位；其他量叫导出量，其单位叫导出单位。二、国际单位制(SI)七个基本量及基本单位：2-2 力学量的单位和量纲长度L(m) 时间t(s) 三、量纲应用：A）检查等式的正确性 B）证明一些定理表示的是基本量和导出量之间的关系.量纲法则:只有量纲相同的量才能相加、减、用等号相联系。用基本量指数形式表述的导出量.三、量纲应用：A）检查等式的正确性表示的是基本量和导出量之间2-3 几种常见的力力 接触力:弹性力和摩擦力 非接触力(场力)

4、:万有引力一、万有引力rm1m2重力:地球对表面物体的万有引力mg说明:两个有一定形状大小的物体间的万有引力,是构成物体所有质点间的引力的合力mg2-3 几种常见的力力 接触力:弹性力和摩擦力 非接触力(-弹簧力、正压力、支持力、绳中张力二、弹性力相互接触的物体因彼此形变而产生欲使物体恢复其原来形状的力.-弹簧力、正压力、支持力、绳中张力二、弹性力相互接触的三、摩擦力静摩擦力：物体与物体相互接触时，沿接触面两物体相互施以阻止相对滑动的作用力。滑动摩擦力：方向：与物体相对滑动趋势的方向相反方向：与物体相对运动的方向相反FF判断下列情况中的摩擦力：三、摩擦力静摩擦力：物体与物体相互接触时，沿接触面

5、两物体相互2-4 惯性参考系 力学相对性原理1、惯性系2、力学相对性原理适用牛顿运动定律的参考系叫做惯性参考系设参考系 相对惯性系K以速度 匀速运动.p对于质点P：ok.2-4 惯性参考系 力学相对性原理1、惯性系2、力学相对性表明:相对于惯性系作匀速直线运动的一切参考系都是惯性系:在所有的惯性系中,牛顿运动定律都是等价的力学相对性原理求导：相对速度公式表明:相对于惯性系作匀速直线运动的一切参考系都是惯性系:在所2-5 牛顿运动定律应用举例解题步骤1、明确题意，确定研究对象2、隔离物体，受力分析，画受力图。3、选取坐标系，列出分量方程式。4、解方程5、讨论 2-5 牛顿运动定律应用举例解题步骤

6、1、明确题意，确定研究对0AB例1.有一轻绳索围绕在圆柱上,绳索绕圆柱的张角为 ,绳与圆柱间的静摩擦系数为 求绳索处于滑动的边缘时,绳两端的张力间的关系。0AB例1.有一轻绳索围绕在圆柱上,绳索绕圆柱的张角为 ,解：1）选取研究对象2）受力分析3）建立坐标系4）根据牛顿定律列方程又YXNTT+dT解：1）选取研究对象2）受力分析3）建立坐标系4）根据牛顿定整理以上方程可得：讨论：如果则：0AB整理以上方程可得：讨论：如果则：0AB例2.从实验知道,当物体速度不大时,可认为空气阻力正比于物体的速度,问以初速度竖直向上运动的物体,其速度将如何变化？解：运动物体所受力有：据牛顿第二定律,运动方程为：mgyf例2.从实验知道,当物体速度不大时,可认为空气阻力正比于物体分离变量再积分：分离变量再积分：例3:质量为m质点,沿半径为R的圆环的内壁运动,整个圆环水平地固定在光滑的桌面上.已知质点与环壁间的摩擦系数和质点开始运动的速率,试求质点在任一时刻的速率。ofvNmR解：以地面为参考系，并选用自然坐标系：分析受力列方程例3:质量为m质点,沿半径为R的圆环的内壁运动,整个圆环水平综合（1）、（2）