高二物理競(jìng)賽第2章 牛頓定律課件

動(dòng)力學(xué)第二章牛頓運(yùn)動(dòng)定律基本要求

一掌握牛頓定律的基本內(nèi)容及其適用條件.

二熟練掌握用隔離體法分析物體的受力情況,能用微積分方法求解變力作用下的簡(jiǎn)單質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題.英國(guó)物理學(xué)家,經(jīng)典物理學(xué)的奠基人.他對(duì)力學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)、天文學(xué)和數(shù)學(xué)等學(xué)科都有重大發(fā)現(xiàn),其代表作《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》是力學(xué)的經(jīng)典著作.牛頓是近代自然科學(xué)奠基時(shí)期具有集前人之大成的貢獻(xiàn)的偉大科學(xué)家.牛頓IssacNewton

（1643－1727）每個(gè)物體繼續(xù)保持其靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。一牛頓第一定律慣性和力的概念2-1牛頓運(yùn)動(dòng)定律慣性：物體的這種保持其原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)稱(chēng)為物體的慣性。力：使物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化的原因。牛頓第一定律又稱(chēng)為慣性定律。二牛頓第二定律運(yùn)動(dòng)的變化即為動(dòng)量

的變化，即：運(yùn)動(dòng)的變化和所加的力成正比，并且發(fā)生在所加的力的那個(gè)直線方向上。動(dòng)量守恒兩個(gè)物體之間作用力和反作用力

,沿同一直線,大小相等,方向相反,分別作用在兩個(gè)物體上.

（物體之間的作用是相互的）三牛頓第三定律地球矢量關(guān)系力的疊加原理牛頓定律適用的范圍是質(zhì)點(diǎn)、宏觀低速物體和慣性系。瞬時(shí)關(guān)系力學(xué)的基本單位

1984年2月27日，我國(guó)國(guó)務(wù)院頒布實(shí)行以國(guó)際單位制（SI）為基礎(chǔ)的法定單位制.物理量單位名稱(chēng)符號(hào)長(zhǎng)度米質(zhì)量千克時(shí)間秒2-2物理量的單位和量綱速率導(dǎo)出量（導(dǎo)出單位）倍數(shù)單位

定義：表示一個(gè)物理量如何由基本量的組合所形成的式子

.量綱作用1）可定出同一物理量不同單位間的換算關(guān)系

.3）從量綱分析中定出方程中比例系數(shù)的量綱和單位

.2）量綱可檢驗(yàn)文字結(jié)果的正誤

.量綱某一物理量

的量綱

一、四種基本自然力（相互作用）＊以距源處強(qiáng)相互作用的力強(qiáng)度為1力的種類(lèi)相互作用的物體力的強(qiáng)度力程萬(wàn)有引力一切質(zhì)點(diǎn)無(wú)限遠(yuǎn)弱力大多數(shù)粒子小于電磁力電荷無(wú)限遠(yuǎn)強(qiáng)力核子、介子等＊2-3自然力和幾種常見(jiàn)的力引力常量二、幾種常見(jiàn)的力1萬(wàn)有引力重力2彈性力壓力

拉力

彈簧彈性力3摩擦力滑動(dòng)摩擦力靜摩擦力方向：接觸面的切線方向，與相對(duì)運(yùn)動(dòng)（趨勢(shì)）方向相反MmBA1）隔離物體，受力分析；2）對(duì)研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)狀況作定性分析；3）建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系(直角坐標(biāo)系，自然坐標(biāo)系)；4）列方程組（一般用各個(gè)方向的分量式）；利用其它的約束條件列補(bǔ)充方程；5）求解方程，分析結(jié)果（先用符號(hào)表示，后帶入數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果）.解題的基本思路2-4牛頓定律的應(yīng)用舉例兩類(lèi)題型（1）已知物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)求物體所受的力；（2）已知物體的受力情況，求物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài).（1）如圖所示滑輪和繩子的質(zhì)量均不計(jì)，滑輪與繩間的摩擦力以及滑輪與軸間的摩擦力均不計(jì).且.求重物釋放后，物體的加速度和繩的張力.解以地面為參考系畫(huà)受力圖、選取坐標(biāo)如圖例1滑輪（2）若將此裝置置于電梯頂部，當(dāng)電梯以加速度相對(duì)地面向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，求兩物體相對(duì)電梯的加速度和繩的張力.解以地面為參考系設(shè)兩物體相對(duì)于地面的加速度分別為，且相對(duì)電梯的加速度為（3）已知：滑輪為輕滑輪，求各物體的加速度及繩中的張力。解以地面為系，動(dòng)滑輪為系

例2

如圖所示（圓錐擺），長(zhǎng)為的細(xì)繩一端固定在天花板上，另一端懸掛質(zhì)量為的小球，小球經(jīng)推動(dòng)后，在水平面內(nèi)繞通過(guò)圓心的鉛直軸作角速度為的勻速率圓周運(yùn)動(dòng)

.問(wèn)繩和鉛直方向所成的角度為多少？空氣阻力不計(jì).解：受力分析解

例3

如圖長(zhǎng)為的輕繩，一端系質(zhì)量為的小球,另一端系于定點(diǎn)，時(shí)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繩的張力.

例4：一質(zhì)量為m的物體從高空中某處?kù)o止開(kāi)始下落，下落過(guò)程中所受的空氣阻力與物體速率的關(guān)系為: