第2章牛頓運動定律第2講

1第二章牛頓運動定律2.1牛頓運動定律2.2單位制與量綱2.3常見的力2.4牛頓定律的運用2.5力學相對性原理和伽利略坐標變換2.6平動加速系中的平移慣性力2.7勻速轉動參照系中的離心力和科里奧利力2例：豎直上拋物體最小應具有多大速度v0才不再落回地面，不計空氣阻力，已知引力正比于1/x2（x是物體到地心的距離）。解：直線運動，只須取一維坐標，如圖建立坐標系初始條件：t=0時，x=R，dx/dt=v0

列出運動方程為：2.4牛頓定律的運用3第二宇宙速度4求解質點動力學問題的要點確定對象（隔離法）受力分析（主動力與約束力，不得遺漏）建立坐標系列出方程5例質量為m的物塊置于傾角為的固定斜面上，物塊與斜面間靜摩擦系數為.現用一水平外力F推物塊，欲使物塊不滑動，F的大小應滿足什么條件？解：如圖，根據平衡條件

取圖上所示坐標，考察即將下滑時平衡方程的分量式為mFyxNFxyf6由⑴，⑵，⑶：F<F1時物塊下滑，但F也不能太大，否則上滑。即將上滑時：解⑷、⑸兩式得當F>F2

時物塊上滑NFxyf記為F1記為F2不滑動的條件：F1

<F<F1，即：7例：阿特武德機。如圖所示的裝置稱為阿特武德機，定滑輪左、右兩邊原掛有質量均為M的物塊，在右物塊上又放有質量為

m的小物塊。忽略滑輪和繩的質量及輪軸上的摩擦，求左物上升的加速度、m與M之間的作用力及支點A所承受的力。注意：當把M與m看成一個物體時，N是內力，不出現在運動方程中。要求出N，必須把m（或M）隔離，這樣，原來的內力就成了外力，出現于運動方程中。A點的支承力三物體的重量之和？8解：取向上為正的豎直坐標：解得：A點所受的支承力:92.5力學相對性原理和伽利略坐標變換一、力學相對性原理：在任何慣性系中，力學定律具有相同的形式。也叫伽利略相對性原理。條件：慣性系例：在一個沒有窗的車或船內（車船勻速運動），不能通過力學定律確定車船是否在運動。

二、伽利略坐標變換

S’相對S以速度作勻速直線運動，在t=0時刻，兩坐標系的原點重合，則同一物體相對于S’系和S系的位矢之間的關系為oo’SS’P原因：伽利略坐標變換

10位矢關系

時間變換分量形式

伽利略變換就是指兩個慣性系之間的坐標變換

為簡單起見，取的方向為X軸方向

m變不變？No?。ㄅｎD力學）力變不變？No?。ㄈQ于相對位置或相對速度）11各量在不同的慣性系中均保持不變，這就導致運動定律在任何慣性系內具有相同的形式用途：在某一個慣性系中考察比較復雜，而在另一個慣性參照系中考察卻比較簡單。例.一車輪在地面以速度u

勻速滾動，某一瞬時，一石塊輕輕地落在輪的頂部并立即與輪一起運動，設石塊與輪子的靜摩擦系數，輪子的半徑為R：問輪子滾過多少距離后石塊將開始滑動？

NfmgR取與輪子中心一起運動的平動參照系

切向法向。。。。。。

12愛因斯坦:Einstein一切物理規(guī)律在任何參照系中形式相同伽利略:力學規(guī)律在任何慣性系中形式相同一切物理規(guī)律在任何慣性系中形式相同

力學相對性原理

狹義相對性原理

廣義相對性原理關于相對性原理運動描述與參考系有關,運動規(guī)律與參考系無關。13解：取板為參照系

停止條件:

例題.水平放置的平板以恒定速度u

向東運動