《大學物理》第二章《質(zhì)點動力學》課件

第二章§2.1牛頓運動定律2.牛頓第二定律2.牛頓第二定律

力與運動的定量關(guān)系：

質(zhì)量：物體慣性大小的量度：

物體受到外力作用時，物體所獲得的加速度的大小與合外力的大小成正比，并與物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向與合外力的方向相同，即瞬時關(guān)系：為合外力直角坐標：自然坐標：牛頓定律的適用范圍：

慣性系：牛頓第一、第二定律 在其中成立的參照系。

低速運動的宏觀物體。利用牛頓定律解題步驟：

選慣性系，取隔離體。受力分析，列矢量方程。建立坐標，寫投影方程。未知矢量及其分矢量假定方向為坐標的正方向。求解分析。

示范說明：求豎直上拋物體質(zhì)量為m，任一時刻速度（計空氣阻力）矢量方程如果坐標軸向上，投影方程：摩擦力：兩相互接觸的物體由于相對運動或有相對運動的趨勢而在接觸面間產(chǎn)生的一對阻止相對運動或相對運動趨勢的力.靜摩擦力：等于物體受到其它外力的合力。滑動摩擦力：彈力：物體由于形變而對引起形變的物體產(chǎn)生的作用力，在彈性范圍內(nèi)，2.四種基本的力

宏觀世界里除了重力來源于萬有引力外，其它的力幾乎都源于電磁力。：任何有質(zhì)量的物體之間的相互吸引力。

：強子們結(jié)合在一塊的作用力，其作用機制乃是核子間相互交換介子而產(chǎn)生的。：帶電荷粒子或具有磁矩粒子通過電磁場傳遞著相互之間的作用。強力電磁力弱力萬有引力：主要表現(xiàn)在粒子的衰變過程。

三.牛頓第二定律的應用

1.牛頓第二定律的數(shù)學表達式

矢量式：

分量式：

例2-2

一質(zhì)量為m的質(zhì)點t=0時自坐標原點以初速做平拋運動，運動過程中受到空氣阻力，求:（1）

t時刻質(zhì)點的速度；

（2）

質(zhì)點的運動方程。

討論：§2.2慣性系與非慣性系慣性系:牛頓定律成立的參考系。一切相對于慣性系作勻速直線運動的參考系也是慣性系。非慣性系:相對于慣性系作加速運動的參考系。在非慣性系內(nèi)牛頓定律不成立。一．慣性參照系與非慣性參照系

一、質(zhì)點動量定理：

動量：物質(zhì)運動的一種量度，物質(zhì)的基本屬性之一。沖量：力對時間的累積作用。平均沖力：F(t)動量定理由牛頓第二定律導出，它只在慣性系中才成立。Fotn個質(zhì)點構(gòu)成的系統(tǒng)：

作用于系統(tǒng)的合外力的沖量等于系統(tǒng)動量的增量。三、動量守恒定律：，全守恒，系統(tǒng)動量沿任一方向分量都守恒。部分守恒，

內(nèi)力>>外力，可用動量守恒求近似解。動量守恒定律是物理學中普遍適用的基本規(guī)律之一。動量守恒定律應用舉例：火箭運行的原理例2-3質(zhì)量m=2kg的物體沿x軸作直線運動，所受合力F=10+6x2(SI)，如要在x0=0處時速度v0=0，試求該物體運動到x=4m處時速度的大小。解：例2-4質(zhì)量為m的子彈以速度0水平射入沙土中，設(shè)子彈所受阻力與速度反向，大小與速度成正比，比例系數(shù)為K，忽略子彈的重力，求：[1]子彈射入沙土后，速度隨時間變化的函數(shù)式[2]

子彈進入沙土的最大深度0解：例2-4質(zhì)量為m的子彈以速度0水平射入沙土中，設(shè)子彈所受阻力與速度反向，大小與速度成正比，比例系數(shù)為K，忽略子彈的重力，求：[1]子彈射入沙土后，速度隨時間變化的函數(shù)式[2]子彈進入沙土的最大深度0解：欲求子彈進入沙土的最大深度應NFmgfq書2-1平面上放一質(zhì)量為m的物體，已知物體與平面的滑動摩擦系數(shù)為，物體在恒力的作用下運動，若要使物體獲得最大的加速度，則力的方向與水平面的夾角應為多大？

NFmgfqq

=arctanm

書2-1a=(Fcosq-mmg+mFsinq)/mda/dq=0tanq=mFcosq-f=maFsinq+N-mg=0f=mN平面上放一質(zhì)量為m的物體，已知物體與平面的滑動摩擦系數(shù)為，物體在恒力的作用下運動，若要使物體獲得最大的加速度，則力