牛頓運動定律qr學習教案

1、會計學1牛頓牛頓(ni dn)運動定律運動定律qr第一頁，共42頁。2問題2：第一定律定義(dngy)了一個什么樣的參考系?答:慣性(gunxng)參考系。問題3：一艘船在一個(y )風平浪靜的海面上勻速的航行,某人站在船尾縱身豎直向上一躍,問此人能否掉入海里? 慣性參考系慣性參考系：一個不受力作用的物體將保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)不變。簡稱慣性系。慣性系判定慣性系判定：只能靠實驗來判定。第1頁/共42頁第二頁，共42頁。3（二）第二（二）第二(d r)定律定律運動的變化與所加的合動力成正比運動的變化與所加的合動力成正比, ,并且發(fā)生在這并且發(fā)生在這合力所沿的直線合力所沿的直線(zhxin)(

2、zhxin)的方向上。的方向上。1. “1. “運動運動”的含義：牛頓定義為物體的含義：牛頓定義為物體(wt)(wt)的質(zhì)的質(zhì)量和速度的乘積，現(xiàn)在稱為物體量和速度的乘積，現(xiàn)在稱為物體(wt)(wt)的動量。的動量。2. 2. “變化變化”的含義的含義：對時間的變化率。：對時間的變化率。3. 第二定律的數(shù)學表達式第二定律的數(shù)學表達式: :tmvtvmddddamF注意:1)力與加速度同生同滅。2)宏觀低速慣性系。 tvmdtpddtpdFd)d(tvmFd)d(tvmddam第2頁/共42頁第三頁，共42頁。4在直角坐標在直角坐標(zh jio zu bio)(zh jio zu bio)系下系

3、下: :在自然在自然(zrn)(zrn)坐標系下坐標系下: :tvmmaFttddkmajmaimaFzyx)(ntaamamF2vmmaFnnzzmaF xxmaF yymaF naanaX X方向方向(fngxing):(fngxing):Y Y方向方向: :Z Z方向方向: :切向切向: :法向法向: :第3頁/共42頁第四頁，共42頁。54. 4. 力的疊加原理：幾個力的作用力的疊加原理：幾個力的作用(zuyng)(zuyng)效果跟等于它們矢量和的效果跟等于它們矢量和的那一個力的作用那一個力的作用(zuyng)(zuyng)效果一樣。效果一樣。oYXZa1F2FF5. SI5. SI

4、單位單位(dnwi): (dnwi): 牛牛 頓頓 ，符號是，符號是N N，1N=1kgm/s21N=1kgm/s2。第4頁/共42頁第五頁，共42頁。6（三）第三（三）第三(d sn)定律定律對于每一個作用對于每一個作用, ,總有一個相等總有一個相等的反作用與之相反的反作用與之相反; ;或者說或者說, ,兩個兩個(lin (lin )物體對各自的對方的相互作用總是物體對各自的對方的相互作用總是相等的相等的, ,且指向相反的方向。且指向相反的方向。12F21第三定律第三定律(dngl)(dngl)的數(shù)學表達式的數(shù)學表達式: :2112FF1.1.大小相等、方向相反、作用在同一條直線上、同時產(chǎn)生

5、同時消大小相等、方向相反、作用在同一條直線上、同時產(chǎn)生同時消失。失。 2.2.作用力與反作用分別作用于兩個不同的物體作用力與反作用分別作用于兩個不同的物體, ,各產(chǎn)生其各產(chǎn)生其效果。效果。 3.3.作用力與反作用力性質(zhì)相同。作用力與反作用力性質(zhì)相同。PTF12問題問題: : 物體受到繩的拉力和受到的重力是否是作用力物體受到繩的拉力和受到的重力是否是作用力與反作用力？與反作用力？特點第5頁/共42頁第六頁，共42頁。7（四）（四） SI SI單位單位(dnwi)(dnwi)和量綱和量綱1.1.基本量：長度、質(zhì)量和時間基本量：長度、質(zhì)量和時間(shjin)(shjin)為基本量。為基本量。2.2.

6、導出量：由基本量根據(jù)一定的物理公式導出的。導出量：由基本量根據(jù)一定的物理公式導出的。SISI的力學的力學(l xu)(l xu)單位：單位：時間單位秒（符號時間單位秒（符號 s s）的定義：）的定義：1s1s是銫的同位素是銫的同位素133133Cs Cs 原子發(fā)出的一個特征光波周期的原子發(fā)出的一個特征光波周期的9 192 9 192 631 779631 779倍。倍。長度單位米（符號長度單位米（符號m m）的定義：）的定義：1m1m是光在真空中（是光在真空中（1/299 782 4581/299 782 458）s s 內(nèi)所經(jīng)過的距離。內(nèi)所經(jīng)過的距離。質(zhì)量單位千克（符號質(zhì)量單位千克（符號kg

7、kg）的定義：）的定義：保存在巴黎度量局的地窖中的一個鉑銥制造的一個金屬圓柱體。保存在巴黎度量局的地窖中的一個鉑銥制造的一個金屬圓柱體。第6頁/共42頁第七頁，共42頁。8長度的量綱：長度的量綱：L L質(zhì)量的量綱：質(zhì)量的量綱：M M時間時間(shjin)(shjin)的量綱：的量綱：T T速度的量綱：速度的量綱：v=LT-1v=LT-1在以在以SISI單位制中單位制中3. 3. 量綱量綱 為了定性為了定性(dng xng)(dng xng)地表示導出量和基本地表示導出量和基本量之間的聯(lián)系，量之間的聯(lián)系， 不考慮數(shù)字因素而將一個導出量用不考慮數(shù)字因素而將一個導出量用若干基本量的乘方之積表示出來。

8、這樣的表示式稱為若干基本量的乘方之積表示出來。這樣的表示式稱為該物理量的量綱。該物理量的量綱。第7頁/共42頁第八頁，共42頁。92.2 常見(chn jin)的幾種力2. 彈力(tnl)：彈力彈力(tnl)(tnl)的三種形式：的三種形式：(1)(1)正壓力或支持力正壓力或支持力: :物體通過一定面積相接觸而產(chǎn)生的相互作用。物體通過一定面積相接觸而產(chǎn)生的相互作用。大小大?。喝Q于相互壓緊的程度；：取決于相互壓緊的程度；方向方向：總是垂直于接觸面而指向?qū)Ψ?。：總是垂直于接觸面而指向?qū)Ψ健?. 重力：地球表面附近的物體受地球的引力作用。地球表面附近的物體受地球的引力作用。地球重力：p=mg發(fā)生形

9、變的物體發(fā)生形變的物體, ,由于要恢復原狀由于要恢復原狀, ,對與它接觸的物體產(chǎn)生的作用力。對與它接觸的物體產(chǎn)生的作用力。N支持力(2)(2)拉力和張力拉力和張力: :拉力TT張力第8頁/共42頁第九頁，共42頁。10拉力：是繩或線對物體的作用力拉力：是繩或線對物體的作用力; ;張力張力(zhngl)(zhngl)：是繩子內(nèi)部各段之間的作用力；：是繩子內(nèi)部各段之間的作用力；特點：忽略繩子的質(zhì)量時，繩內(nèi)各處張力特點：忽略繩子的質(zhì)量時，繩內(nèi)各處張力(zhngl)(zhngl)都相等，都相等，且等于連接體對它的拉力及它對連接體的拉力。且等于連接體對它的拉力及它對連接體的拉力。(3)(3)彈簧彈簧(t

10、nhung)(tnhung)的彈力的彈力: :彈力彈力f fkxf問題：如果問題：如果(rgu)(rgu)繩子的質(zhì)量不可以忽略呢？繩子的質(zhì)量不可以忽略呢？方向方向：彈簧的彈力總是指向要恢復它原長的方向。：彈簧的彈力總是指向要恢復它原長的方向。k k為倔強系數(shù)或者勁度系數(shù)為倔強系數(shù)或者勁度系數(shù)第9頁/共42頁第十頁，共42頁。113 3. . 摩擦力：摩擦力：摩擦力分三種摩擦力分三種(sn zhn)(sn zhn)情況情況: :(3) (3) 最大靜摩擦力最大靜摩擦力(jn m c l)(jn m c l)。(1)(1)滑動摩擦滑動摩擦(hu dn m c)(hu dn m c)力：有相對滑動。

11、力：有相對滑動。(2) (2) 靜摩擦力靜摩擦力：相對靜止但有相對滑動的趨勢。：相對靜止但有相對滑動的趨勢。NfssmaxNfkk第10頁/共42頁第十一頁，共42頁。124. 4. 流體流體(lit)(lit)阻力：阻力：一個物體在流體一個物體在流體(lit)(lit)中（液體或者氣體）中和流體中（液體或者氣體）中和流體(lit)(lit)有相對運動時，物體受到流體有相對運動時，物體受到流體(lit)(lit)的阻力。的阻力。大小：決定于相對速度的大?。淮笮。簺Q定于相對速度的大小；方向：和物體相對于流體方向：和物體相對于流體(lit)(lit)的速度方向相反。的速度方向相反。相對速度相對速度

12、(xin du s d)(xin du s d)較慢：較慢：kvfd相對速度較快相對速度較快：221AvCfd2vfd終極速率終極速率：阻力和動力相等，即物體的最大速率。：阻力和動力相等，即物體的最大速率。ACmgvt2空氣中空氣中第11頁/共42頁第十二頁，共42頁。135. 5. 表面張力表面張力(biominzhngl)(biominzhngl)：液體表面總處于一種繃緊的狀態(tài)。這歸因于液體各液體表面總處于一種繃緊的狀態(tài)。這歸因于液體各部分之間存在著相互拉緊的力，這種力稱為表面張力。部分之間存在著相互拉緊的力，這種力稱為表面張力。大小：和邊界線的長度成正比；大小：和邊界線的長度成正比；方向

13、：方向沿著方向：方向沿著(yn zhe)(yn zhe)液面并垂直于頁面的邊線。液面并垂直于頁面的邊線。lF gMmF)(lgMm2/)( 第12頁/共42頁第十三頁，共42頁。142.3 2.3 基本基本(jbn)(jbn)的自然力的自然力* *1. 1. 引力引力(ynl)(ynl)(萬有引力萬有引力(ynl)(ynl)：2 2. . 電磁力：電磁力：3. 3. 強力強力(qin l)(qin l)：4 4. . 弱力：弱力：任何兩個物質(zhì)質(zhì)點之間的吸引力。任何兩個物質(zhì)質(zhì)點之間的吸引力。221rmGmf 帶電的粒子或帶電的宏觀物體之間的作用力。帶電的粒子或帶電的宏觀物體之間的作用力。221r

14、qkqf 質(zhì)子、中子、介子等強子之間的作用力。質(zhì)子、中子、介子等強子之間的作用力。各種粒子之間的一種相互作用力。但僅在粒子間的某些反應(yīng)才表各種粒子之間的一種相互作用力。但僅在粒子間的某些反應(yīng)才表現(xiàn)出來。如現(xiàn)出來。如衰變。衰變。第13頁/共42頁第十四頁，共42頁。152.4 應(yīng)用應(yīng)用(yngyng)牛頓定律解題牛頓定律解題應(yīng)用牛頓定律解題應(yīng)用牛頓定律解題(ji t)(ji t)的一般步驟的一般步驟: :(1)確定研究(ynji)對象：(2)選參照系：(3)在參照系上建立坐標系：(4) 分析物體的運動狀態(tài)分析物體的運動狀態(tài)；(5) 隔離物體分析受力并畫出示力圖隔離物體分析受力并畫出示力圖; ;(

15、6)運用牛頓第二定律列方程，求未知量；取一個整體或分別取多個物體,并確定它們質(zhì)量。分清是慣性系還是非慣性系。如它們的軌跡 、速度和加速度，確定各個量之間的關(guān)系。第14頁/共42頁第十五頁，共42頁。16a1a0YX例例 1 1 一升降機內(nèi)有一個光滑斜面，斜面固定在機器一升降機內(nèi)有一個光滑斜面，斜面固定在機器(j q)(j q)的底板上，斜面傾角為的底板上，斜面傾角為。當機器。當機器(j q)(j q)以加速度以加速度 a1 a1上升時，上升時，質(zhì)量為質(zhì)量為m m 的物體沿斜面下滑。的物體沿斜面下滑。3. 物體相對于地面的加速度a a求：1. 物體相對于斜面的加速度 a a2. 斜面對物體的支持

16、力 N N（2）選參照系地面(dmin)（慣性系）（3）在參照系上建立(jinl)直角坐標系；a a1 1（4）確定加速度 、 與 的關(guān)系 a aa a1aaa) 1 (cosaax)2(sin1aaayaa（1）確定研究對象：物體m第15頁/共42頁第十六頁，共42頁。17（5 5）隔離物體）隔離物體(wt)(wt)分析力：分析力：0YXNmga（6 6）運用）運用(ynyng)(ynyng)牛頓第二定律列方程：牛頓第二定律列方程：X X方向方向(fngxing)(fngxing)：Y Y方向：方向：sinNFxmgNFycos（7 7）解方程（）解方程（1 1） （4 4）式得到：）式得到

17、：sin)(1agacos)(1agmNcossin)(cos1agaax2211sincossingaaaay22yxaaa方向：yxaatana重力、支持力重力、支持力xma)3(cosmayma)4()sin(1aam第16頁/共42頁第十七頁，共42頁。18復習復習(fx)(fx)：amtvmdtpdFd)d(1. 1. 牛頓牛頓(ni dn)(ni dn)第二定律：第二定律：適用條件(tiojin)：宏觀低速慣性系位矢位矢速度速度加速度加速度求導求導求導求導積分積分+ +初值初值 積分積分+ +初值初值 力力牛頓定律牛頓定律問題問題：已知力，怎么求速度的位置函數(shù)？：已知力，怎么求速度

18、的位置函數(shù)？第17頁/共42頁第十八頁，共42頁。192. 2. 應(yīng)用牛頓定律解題的一般應(yīng)用牛頓定律解題的一般(ybn)(ybn)步驟步驟: :(1)(1)確定研究確定研究(ynji)(ynji)對象：對象：(2)(2)選參照系：選參照系：(3)(3)在參照系上建立在參照系上建立(jinl)(jinl)坐標系：坐標系：(4) (4) 分析物體的運動狀態(tài)；分析物體的運動狀態(tài)；(5) (5) 隔離物體分析受力并畫出示力圖隔離物體分析受力并畫出示力圖; ;(6)(6)運用牛頓第二定律列方程，求未知量；運用牛頓第二定律列方程，求未知量；取一個整體或分別取多個物體取一個整體或分別取多個物體, ,并確定它

19、們質(zhì)量。并確定它們質(zhì)量。分清是慣性系還是非慣性系。分清是慣性系還是非慣性系。如它們的軌跡如它們的軌跡 、速度和加速度，確定各個量之間的關(guān)系。、速度和加速度，確定各個量之間的關(guān)系。第18頁/共42頁第十九頁，共42頁。20在直角坐標在直角坐標(zh jio zu bio)(zh jio zu bio)系下系下: :在自然在自然(zrn)(zrn)坐標系下坐標系下: :tvmmaFttdd2vmmaFnnzzmaF xxmaF yymaF naanaX方向(fngxing):Y方向:Z方向:切向:法向:第19頁/共42頁第二十頁，共42頁。2121AoYXZVAOVO OOYXZVA O=+AOO

20、AOOVA OVO OVA O=+aA OaO OaA O=+aA OaO OaA O=+3. 相對運動相對運動(xin du yn dn)第20頁/共42頁第二十一頁，共42頁。22例例2 2 質(zhì)量為質(zhì)量為m m 的小球系在輕繩的一端，繩的另一端固定在墻上的的小球系在輕繩的一端，繩的另一端固定在墻上的O O點。點。先使繩子先使繩子(shng zi)(shng zi)伸直并使其處于水平狀態(tài)，然后釋放小球。伸直并使其處于水平狀態(tài)，然后釋放小球。求：當繩子擺下求：當繩子擺下 角時，繩子對小球角時，繩子對小球(xio qi)(xio qi)的拉力的拉力T T和小球和小球(xio qi)(xio qi

21、)的線速率的線速率v vlomvnTmg 解：（解：（1 1）確定研究）確定研究(ynji)(ynji)對象：小球?qū)ο螅盒∏颍? 2）選參照系）選參照系地面（慣性系）地面（慣性系）（3 3）在參照系上建立自然坐標系；）在參照系上建立自然坐標系；（5 5）隔離物體分析力：）隔離物體分析力：（6 6）運用牛頓第二定律列方程：）運用牛頓第二定律列方程：切向：切向：法向：法向：sinmgTFncosmgF ma) 1 (dtdvmnma)2(2lvm重力、拉力重力、拉力（4 4）分析物體的運動：圓周運動）分析物體的運動：圓周運動第21頁/共42頁第二十二頁，共42頁。23（7 7）將方程）將方程(fn

22、gchng)(fngchng)（1 1）變形得到：）變形得到：dtdvmmgcos)4(cosvdvdgl)5(cos00vdvdglv)7(sin2glv 當繩子擺下當繩子擺下 角時，小球角時，小球(xio qi)(xio qi)的線速率的線速率)6(sin22glv （8 8）將方程）將方程(fngchng)(fngchng)（6 6）式代入）式代入(2)(2)式：式：)9(sin3mgT 當繩子擺下當繩子擺下 角時，繩子對小球的拉力角時，繩子對小球的拉力T Tdtdddvmddvm)3(lvddvmlglmsin2)8(sin2mglvmmgT2sin第22頁/共42頁第二十三頁，共42

23、頁。24例例3 3 在半徑為在半徑為 R R 的光滑半球面頂點的光滑半球面頂點A,A,放一個質(zhì)量放一個質(zhì)量(zhling)(zhling)為為m m的小球的小球 , ,小球由靜止開始滑下。小球由靜止開始滑下。求：球面所受的壓力與小球求：球面所受的壓力與小球(xio qi)(xio qi)所在位置所在位置 角的關(guān)系。角的關(guān)系。（1 1）確定）確定(qudng)(qudng)研究對象：小球研究對象：小球（2 2）選參照系）選參照系地面（慣性系）地面（慣性系）（3 3）在參照系上建立自然坐標系；）在參照系上建立自然坐標系；（6 6）運用牛頓第二定律列方程：）運用牛頓第二定律列方程：切向：切向：法向：

24、法向：NmgFncossinmgF （5 5）隔離物體分析力）隔離物體分析力: :重力重力 支持力支持力N Nmgmgma) 1 (ddtvmnma)2(2Rvm解：n nR RA AN Nmgmg（4 4）分析物體的運動：圓周運動）分析物體的運動：圓周運動第23頁/共42頁第二十四頁，共42頁。25由由(1)(1)式變形式變形(bin xng)(bin xng)得到得到: :tvmmgddsin將將(8)(8)式代入式代入(2)(2)式里面式里面(lmin)(lmin)得到得到: :Nmgcos)10(2cos3mgmgN（6 6）解方程：）解方程：根據(jù)第三定律根據(jù)第三定律(dngl)(dn

25、gl)球面所受的壓力也是球面所受的壓力也是N,N,方向相反。方向相反。)4(Rv)5(sinvdvRdgvvdvRdg00)6(sin)7()cos1 (22 Rgv)9()cos1 (2 mgRvm2tvmdddd)3(ddvm第24頁/共42頁第二十五頁，共42頁。26例例4 A4 A為定滑輪，為定滑輪，B B為動滑輪，三為動滑輪，三個物體的質(zhì)量個物體的質(zhì)量(zhling)(zhling)分別是分別是m1=200gm1=200g，m2 =100gm2 =100g，m3=50gm3=50g求求: :1. 1. 每個物體對地面的加速度每個物體對地面的加速度 a1, a2 a1, a2 ,a3

26、;,a3 ;2. 2. 兩根繩中的張力兩根繩中的張力T1T1和和T2 T2 。設(shè)滑輪和。設(shè)滑輪和繩的質(zhì)量以及繩的質(zhì)量以及(yj)(yj)繩的伸長和摩擦力繩的伸長和摩擦力均可忽略。均可忽略。m1m2T2m3T1BA第25頁/共42頁第二十六頁，共42頁。272. 2. 由牛頓第二定律由牛頓第二定律(dngl)(dngl)和和運動學關(guān)系可列方程如下運動學關(guān)系可列方程如下2222mTgma解解: :1. 1. 對地面參考系對地面參考系, ,設(shè)三個物體的加設(shè)三個物體的加速度分別是速度分別是 a1 a1，a2 a2 ，a3a3； a a表表示示 m2 m2 對于對于(duy)(duy)滑輪滑輪B B的加

27、速度的加速度1111amTgm12 aaaT1m1gT2m2gT2m3gT1a1a2a3BaAyo3323amTgm0212TT13 aaa第26頁/共42頁第二十七頁，共42頁。28解方程可得結(jié)果解方程可得結(jié)果(ji gu)(ji gu)如下如下: :NagmT57. 1)(111NagmT784. 0)(22223231213231211m/s96. 144gmmmmmmmmmmmma23231213121m/s92. 3422gmmmmmmmmmma212m/s96. 1aaasmaaa/88. 513第27頁/共42頁第二十八頁，共42頁。292.5 非慣性系與慣性力非慣性系與慣性力a

28、- a慣性(gunxng)系非慣性系問題問題(wnt):(wnt):1. 1. 在地面在地面(dmin)(dmin)的站臺上觀察金杯的運動狀態(tài)如何的站臺上觀察金杯的運動狀態(tài)如何? ?2. 2. 在加速行駛的車內(nèi)觀察金杯的運動狀態(tài)又如何在加速行駛的車內(nèi)觀察金杯的運動狀態(tài)又如何? ?( (答答: :靜止靜止) )( (答答: :加速向左運動。加速向左運動。) )（一）慣性系與非慣性系（一）慣性系與非慣性系第28頁/共42頁第二十九頁，共42頁。303. 3. 非慣性非慣性(gunxng)(gunxng)參考系定義參考系定義: :相對于一個已知慣性相對于一個已知慣性(gunxng)(gunxng)系

29、做加速運動的參考系。系做加速運動的參考系。4. 4. 判斷一個參考系是否是慣性判斷一個參考系是否是慣性(gunxng)(gunxng)系的標準系的標準: :實驗觀察。實驗觀察。1 1. . 慣性參考系定義慣性參考系定義: :牛頓第一定律定義的參考系。牛頓第一定律定義的參考系。2 2. . 慣性參考系性質(zhì)慣性參考系性質(zhì): :在慣性系中在慣性系中, ,一個不受力作用的物體將保持靜止或做勻速直線運動。一個不受力作用的物體將保持靜止或做勻速直線運動。相對于慣性系做勻速直線運動的參考系一定也是慣性系。相對于慣性系做勻速直線運動的參考系一定也是慣性系。第29頁/共42頁第三十頁，共42頁。31地心參考系地

30、心參考系: :即原點固定在地球即原點固定在地球(dqi)(dqi)中心而坐標軸指向以恒星為中心而坐標軸指向以恒星為固定方向的坐標系。地球固定方向的坐標系。地球(dqi)(dqi)相對于太陽參考系法向加速度相對于太陽參考系法向加速度a a 6 6 10-3m/s2,10-3m/s2,所以地心參考系可以近似看作慣性系。所以地心參考系可以近似看作慣性系。地面參考系:即原點固定在地球表面的坐標系。地球表面相對于地心(d xn)參考系的法向加速度最大不超過3.40 10-2m/s2,所以地面參考系可以近似看作慣性系。太陽參考系太陽參考系: :即原點固定在太陽中心而坐標軸指向以恒星為固定方即原點固定在太陽

31、中心而坐標軸指向以恒星為固定方向的坐標系。由天文觀測向的坐標系。由天文觀測(gunc)(gunc)可知，太陽是很好的慣性系。太可知，太陽是很好的慣性系。太陽參考系繞銀河系法向加速度陽參考系繞銀河系法向加速度 a1.8 a1.8 10-10m/s210-10m/s2地球 0YXZ0YXZ第30頁/共42頁第三十一頁，共42頁。32= - ma0Fi在非慣性系中觀察和處理物體的運動現(xiàn)象在非慣性系中觀察和處理物體的運動現(xiàn)象(xinxing)(xinxing)時時, ,為了形式上應(yīng)用牛頓定律而引入的一種虛擬力。為了形式上應(yīng)用牛頓定律而引入的一種虛擬力。0a（二）慣性力（二）慣性力1. 在平動在平動(p

32、ngdng)加速參考系中加速參考系中:amF0aaa00)(amamaamF0amamF在非慣性系中牛頓第二定律在非慣性系中牛頓第二定律(dngl)不成立。不成立。第31頁/共42頁第三十二頁，共42頁。330amFimgNmmgNmga平動加速平動加速(ji s)(ji s)參考系中虛擬力參考系中虛擬力: :等效原理：加速系中的慣性等效原理：加速系中的慣性(gunxng)力和慣性力和慣性(gunxng)系中的引力是等效的。系中的引力是等效的。第32頁/共42頁第三十三頁，共42頁。34例5 在加速運動(ji s yn dn)的車上分析單擺與豎直方向的夾角。（1 1）確定研究對象）確定研究對象

33、(duxing)(duxing)：物體：物體m m（2 2）選參照系）選參照系車（非慣性系）車（非慣性系）（3 3）在參照系上建立）在參照系上建立(jinl)(jinl)直角坐標系如圖；直角坐標系如圖；（5 5）隔離物體分析力）隔離物體分析力: :T T拉力拉力: :mgmg重力重力: :F Fi i慣性力慣性力: :解：iFTmg0YX0YX 0a（4 4）分析物體的運動；）分析物體的運動；第33頁/共42頁第三十四頁，共42頁。35iFTmg0YX0YX 0aXX方向方向(fngxing)(fngxing)：YY方向方向(fngxing)(fngxing)：iFTsinmgTcos0 xm

34、a0yma)/arctan(ga0maFi（6 6）運用牛頓第二）運用牛頓第二(d r)(d r)定律列方程：定律列方程：問題： 在地面上分析單擺與豎直方向的夾角如何？第34頁/共42頁第三十五頁，共42頁。36例例 6 6 一升降機內(nèi)有一個光滑斜面，斜面固定在機器一升降機內(nèi)有一個光滑斜面，斜面固定在機器的底板上，斜面傾角為的底板上，斜面傾角為 。當機器以加速度。當機器以加速度 a1 a1上升上升時，質(zhì)量時，質(zhì)量(zhling)(zhling)為為m m 的物體沿斜面下滑。的物體沿斜面下滑。 3. 3. 物體相對于地面的加速度物體相對于地面的加速度a a求：求：1. 1. 物體相對于斜面的加速

35、度物體相對于斜面的加速度 ；a a 2. 2. 斜面對物體的支持力斜面對物體的支持力 N N（1 1）確定研究對象）確定研究對象(duxing)(duxing)：物體：物體m m（2 2）選參照系）選參照系機器機器(j q)(j q)（非慣性系）（非慣性系）（3 3）在參照系上建立直角坐標系；）在參照系上建立直角坐標系；a a1 1（4 4）確定加速度）確定加速度 、 與與 的關(guān)系的關(guān)系 a aa a1aaa) 1 (sin1aaax)2(cos1aay方法方法 2 2 解：解：a1a0YXaa1第35頁/共42頁第三十六頁，共42頁。37（5 5）隔離）隔離(gl)(gl)物體分析力：物體分析力：（6 6）運用牛頓）運用牛頓(ni dn)(ni dn)第二定律列方程：第二定律列方程：X X方向方向(fngxing)(fngxing)：Y Y方向：方向：sin)(1agmFxcoscos1mamgNFy（7 7）解方程（）解方程（1 1） （4 4）式得到：）式得到：sin)(1agacos)(1agmNsinsin1gaaaxcos1aay22yxaaa方向：yxaatana重力、支持力、慣性力重力、支持力、慣性力)3(ma)4(00YXNmga-ma1第36頁/共42頁第三十七頁，共42頁。3