高二物理竞赛第2章 牛顿定律课件

动力学第二章牛顿运动定律基本要求

一掌握牛顿定律的基本内容及其适用条件.

二熟练掌握用隔离体法分析物体的受力情况,能用微积分方法求解变力作用下的简单质点动力学问题.英国物理学家,经典物理学的奠基人.他对力学、光学、热学、天文学和数学等学科都有重大发现,其代表作《自然哲学的数学原理》是力学的经典著作.牛顿是近代自然科学奠基时期具有集前人之大成的贡献的伟大科学家.牛顿IssacNewton

（1643－1727）每个物体继续保持其静止或匀速直线运动的状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。一牛顿第一定律惯性和力的概念2-1牛顿运动定律惯性：物体的这种保持其原有运动状态的性质称为物体的惯性。力：使物体运动状态发生变化的原因。牛顿第一定律又称为惯性定律。二牛顿第二定律运动的变化即为动量

的变化，即：运动的变化和所加的力成正比，并且发生在所加的力的那个直线方向上。动量守恒两个物体之间作用力和反作用力

,沿同一直线,大小相等,方向相反,分别作用在两个物体上.

（物体之间的作用是相互的）三牛顿第三定律地球矢量关系力的叠加原理牛顿定律适用的范围是质点、宏观低速物体和惯性系。瞬时关系力学的基本单位

1984年2月27日，我国国务院颁布实行以国际单位制（SI）为基础的法定单位制.物理量单位名称符号长度米质量千克时间秒2-2物理量的单位和量纲速率导出量（导出单位）倍数单位

定义：表示一个物理量如何由基本量的组合所形成的式子

.量纲作用1）可定出同一物理量不同单位间的换算关系

.3）从量纲分析中定出方程中比例系数的量纲和单位

.2）量纲可检验文字结果的正误

.量纲某一物理量

的量纲

一、四种基本自然力（相互作用）＊以距源处强相互作用的力强度为1力的种类相互作用的物体力的强度力程万有引力一切质点无限远弱力大多数粒子小于电磁力电荷无限远强力核子、介子等＊2-3自然力和几种常见的力引力常量二、几种常见的力1万有引力重力2弹性力压力

拉力

弹簧弹性力3摩擦力滑动摩擦力静摩擦力方向：接触面的切线方向，与相对运动（趋势）方向相反MmBA1）隔离物体，受力分析；2）对研究对象的运动状况作定性分析；3）建立适当的坐标系(直角坐标系，自然坐标系)；4）列方程组（一般用各个方向的分量式）；利用其它的约束条件列补充方程；5）求解方程，分析结果（先用符号表示，后带入数据计算结果）.解题的基本思路2-4牛顿定律的应用举例两类题型（1）已知物体的运动状态求物体所受的力；（2）已知物体的受力情况，求物体的运动状态.（1）如图所示滑轮和绳子的质量均不计，滑轮与绳间的摩擦力以及滑轮与轴间的摩擦力均不计.且.求重物释放后，物体的加速度和绳的张力.解以地面为参考系画受力图、选取坐标如图例1滑轮（2）若将此装置置于电梯顶部，当电梯以加速度相对地面向上运动时，求两物体相对电梯的加速度和绳的张力.解以地面为参考系设两物体相对于地面的加速度分别为，且相对电梯的加速度为（3）已知：滑轮为轻滑轮，求各物体的加速度及绳中的张力。解以地面为系，动滑轮为系

例2

如图所示（圆锥摆），长为的细绳一端固定在天花板上，另一端悬挂质量为的小球，小球经推动后，在水平面内绕通过圆心的铅直轴作角速度为的匀速率圆周运动

.问绳和铅直方向所成的角度为多少？空气阻力不计.解：受力分析解

例3

如图长为的轻绳，一端系质量为的小球,另一端系于定点，时小球位于最低位置，并具有水平速度，求小球在任意位置的速率及绳的张力.

例4：一质量为m的物体从高空中某处静止开始下落，下落过程中所受的空气阻力与物体速率的关系为: