第2章 質(zhì)點動力學(xué)-制作精美

第二章質(zhì)點動力學(xué)1主講呂桓林自然和自然規(guī)律隱藏在黑暗之中，上帝說“讓牛頓降生吧”，一切就有了光明；但是，光明并不久長，魔鬼又出現(xiàn)了，

上帝咆哮說：“讓愛因斯坦降生吧”，但世界變得更不可捉摸。2

英國物理學(xué)家，經(jīng)典物理學(xué)的奠基人．他的不朽巨著《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》總結(jié)了力學(xué)以及微積分學(xué)方面的研究成果，其中含有三條牛頓運動定律和萬有引力定律,以及質(zhì)量、動量、力和加速度等概念．牛頓IssacNewton（1643－1727）3夏娃-人類的起源.牛頓-擊中了人類最具智慧的頭顱喬布斯-完美主義者和偏執(zhí)狂，給人們設(shè)計了一個全新的感知世界，讓一種產(chǎn)品成為一個宗教.三個蘋果改變的世界4白光是由各種不同顏色的光組成的光學(xué)的貢獻制成了第一架反射望遠鏡樣機(1668年)

56牛頓數(shù)學(xué)橋是劍橋大學(xué)城里的一大景觀，全橋由7177根大小不一的木頭銜接而成，有10299個接口，如果以一個接口用一枚鐵釘來計算，那么至少需要10299枚鐵釘。但牛頓把所有鐵釘都倒進了河里，整座橋沒用一枚鐵釘，這就是數(shù)學(xué)的奇妙。多少年來，劍橋數(shù)學(xué)系的高才生們都夢想解破數(shù)學(xué)橋的奧秘。多數(shù)人設(shè)計出來的橋至少需要上千枚鐵釘才能達到原橋同等效果，只有少數(shù)幾人把鐵釘數(shù)量減少到千枚數(shù)之內(nèi)。有個冰島人，他創(chuàng)造了有史以來的最好成績，把鐵釘數(shù)減少到561枚。。

7牛頓的出生地8牛頓的母校-英國劍橋大學(xué)任何物體都要保持其靜止或勻速直線運動狀態(tài)，直到外力迫使它改變運動狀態(tài)為止.一牛頓第一定律9如果說我比別人看得更遠一些，那是因為我站在巨人的肩膀上。——牛頓10牛頓所指的巨人伽利略開普勒笛卡爾二牛頓第二定律物體運動的加速度，與作用在物體的合外力成正比，與物體的質(zhì)量成反比．合外力11即注：為A處曲線的曲率半徑．自然坐標(biāo)系中A牛頓第二定律12(1)

瞬時關(guān)系(2)

牛頓定律只適用于質(zhì)點注意(3)

力的疊加原理牛頓第二定律13兩個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，分別作用在兩個物體上．（物體間相互作用規(guī)律）三牛頓第三定律14作用力與反作用力特點

(1)大小相等、方向相反，分別作用在不同物體上，同時存在、同時消失，它們不能相互抵消．

(2)是同一性質(zhì)的力．15四萬有引力定律一切物體都是相互吸引的，兩個物體間的引力大小與它們的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們距離的平方成反比。16意義

萬有引力定律把地面上物體運動的規(guī)律和天體運動的規(guī)律統(tǒng)一了起來。17神舟六號待命飛天注：照片摘自新華網(wǎng)18神舟六號發(fā)射成功1920例一質(zhì)量為m，速度為v0的摩托車，在關(guān)閉發(fā)動機后沿直線滑行，它所受到的阻力為f=-kv，其中k為大于零的常數(shù)，求:關(guān)閉發(fā)動機后t時刻的速度。解力的累積效應(yīng)對積累對積累VIIIVIIVIVIVIIIIII動量沖量動量定理動量守恒動能功動能定理機械能守恒21五沖量

質(zhì)點的動量定理

動量沖量（矢量）積分形式動量定理

在給定的時間間隔內(nèi)，外力作用在質(zhì)點上的沖量，等于質(zhì)點在此時間內(nèi)動量的增量．22某方向受到?jīng)_量，該方向上動量就增加．說明分量表示23六質(zhì)點系的動量定理質(zhì)點系對兩質(zhì)點分別應(yīng)用質(zhì)點動量定理：因內(nèi)力，兩式相加后得：24作用于系統(tǒng)的合外力的沖量等于系統(tǒng)動量的增量——質(zhì)點系動量定理25區(qū)分外力和內(nèi)力內(nèi)力僅能改變系統(tǒng)內(nèi)某個物體的動量，但不能改變系統(tǒng)的總動量.注意26根據(jù)質(zhì)點系動量定理若質(zhì)點系所受的合外力——動量守恒定律則系統(tǒng)的總動量不變七動量守恒定律27(1)守恒條件：合外力為零．當(dāng)時，可近似地認為系統(tǒng)總動量守恒．討論28(2)若，但滿足有八功

力的空間累積效應(yīng)：，動能定理對積累1恒力作用下的功29B**A2

變力的功30(1)

功的正、負取決于力與位移之間的夾角(2)

作功的圖示（3）功是一個過程量，與路徑有關(guān)．討論31九保守力及保守力的功1.萬有引力的功322.重力的功333.彈性力的功

若某種力做功僅與起末位置有關(guān)而與路徑無關(guān)，則這種力稱之為保守力；反之，為非保守力.34十

勢能

功是能量改變的量度，把保守力做功所改變的能量稱之為勢能（僅與位置有關(guān)）.35而十一質(zhì)點的動能定理ABθ36功是過程量，動能是狀態(tài)量；注意

合外力對質(zhì)點所作的功，等于質(zhì)點動能的增量

——質(zhì)點的動能定理質(zhì)點的動能定理37外力功內(nèi)力功十二質(zhì)點系的動能定理

質(zhì)點系動能定理

內(nèi)力可以改變質(zhì)點系的動能注意

對質(zhì)點系，有

對第個質(zhì)點，有38十三機械能守恒定律當(dāng)時，有

——只有保守內(nèi)力作功的情況下，質(zhì)點系的機械能保持不變．3940例：一顆子彈在槍筒里前進時所受的合力大小為

，子彈從槍口射出時的速率為300m/s。設(shè)子彈離開槍