牛頓運(yùn)動(dòng)定律課件

第三章牛頓運(yùn)動(dòng)定律一、基本的自然力四種基本力弱力強(qiáng)力§3-1物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的原因電磁力萬有引力二、技術(shù)中常見力1.重力：2.萬有引力：----萬有引力常量質(zhì)量為m的物體所受重力為M：地球的質(zhì)量R：地球的半徑3.彈性力：----胡克定律4.摩擦力：當(dāng)時(shí)靜摩擦力最大靜摩擦力：靜摩擦系數(shù)當(dāng)時(shí)，滑動(dòng)摩擦力：滑動(dòng)摩擦系數(shù)§3-2牛頓運(yùn)動(dòng)定律牛頓：《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》(1687年),提出三大運(yùn)動(dòng)定律----牛頓運(yùn)動(dòng)定律第一定律：

時(shí)，

恒矢(包括零)(2)力是物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的原因內(nèi)涵(1)物體具有慣性----慣性定律第二定律：m為常量時(shí)(1)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化與力的瞬時(shí)關(guān)系內(nèi)涵(2)m:物體慣性的量度----慣性質(zhì)量力的作用是相互的(同時(shí)存在，同時(shí)消失)第三定律：內(nèi)涵

說明:(1)牛頓第二定律只適用于質(zhì)點(diǎn)或可看著質(zhì)點(diǎn)的物體(2)力滿足疊加原理----是各外力分別作用時(shí)所產(chǎn)生的加速度的矢量和(3)求解具體問題，用分量形式第一類問題:已知質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況求作用力§3-3質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)的兩類問題及解題方法第二類問題:已知作用力,求質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況.基本步驟一、隔離物體二、分析受力（作圖）四、建立坐標(biāo)系五、將各個(gè)矢量向坐標(biāo)軸上投影，列方程六、解方程三、列牛頓第二定律的矢量形式[例1]如圖，半徑為R的光滑圓環(huán)可繞其豎直直徑旋轉(zhuǎn)。在環(huán)上套有一珠子，今從靜止開始逐漸增大圓環(huán)轉(zhuǎn)速。試求在不同轉(zhuǎn)速下珠子能靜止在環(huán)上的位置(以夾角表示)設(shè)珠子質(zhì)量為m，受力如圖解：建立如圖坐標(biāo)系，珠子靜止時(shí)y方向x方向----環(huán)上最低點(diǎn)----環(huán)上最高點(diǎn)得[例2]質(zhì)量為m的小球系在線的一端，線的另一端固定在墻壁釘子上，線長為l。拉動(dòng)小球使線保持水平靜止后松手，求線擺下角時(shí)小球的速率和線中的張力解：小球受力如圖切向得法向又[例3]一物體由靜止下落，下落時(shí)受到的阻力正比于速度，即，試求物體的運(yùn)動(dòng)方程解：物體受重力和阻力作用即得建立坐標(biāo)系得有討論：終極速度：[例4]如圖，一單位長度質(zhì)量為的勻質(zhì)繩子，盤繞在一張光滑的水平桌面上。今以一恒定加速度a豎直向上提繩，當(dāng)提起高度為y時(shí)，作用在繩端的力F為多少？若以一恒定速度v豎直向上提繩，情況又如何？

(設(shè)t=0時(shí)，y=0，v=0)解：建立如圖的坐標(biāo)系(1)恒定加速度a：當(dāng)提起y長度時(shí)因繩作初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)(2)恒定速度v：當(dāng)提起y長度時(shí)[例5]質(zhì)量為M的三角形劈置于光滑桌面上，質(zhì)量為m的木塊沿劈的光滑斜面下滑。試求劈相對(duì)于地的加速度和木塊相對(duì)于劈的加速度解：設(shè)aM為M相對(duì)于地的加速度，amM為m相對(duì)于M的加速度對(duì)M對(duì)m又解得基本步驟一、隔離物體二、分析受力（作圖）四、建立坐標(biāo)系五、將各個(gè)矢量向坐標(biāo)軸上投影，列方程六、解方程三、列牛頓第二定律的矢量形式

對(duì)地參考系的選取是任意的，但牛頓定律并不是對(duì)任何參考系都成立一、慣性系和非慣性系§3-4非慣性系對(duì)車對(duì)地對(duì)車----牛頓定律不成立牛頓定律適用的參考系稱為慣性系，反之稱為非慣性系說明：(1)參考系是否是慣性系，要靠實(shí)驗(yàn)判斷(2)對(duì)慣性系作勻速直線運(yùn)動(dòng)的參考系都是慣性系，否則為非慣性系對(duì)于不同的慣性系，牛頓力學(xué)規(guī)律都具有相同的形式——力學(xué)相對(duì)性原理或伽利略相對(duì)性原理(3)

K：

慣性系K’：非慣性系(車)

：K’相對(duì)于K的加速度

：小球相對(duì)于K’的加速度小球相對(duì)K系的加速度在K系二、慣性力即定義：----慣性力----牛頓第二定律的形式(1)慣性力不是物體間的相互作用，與真實(shí)力有本質(zhì)區(qū)別討論：(2)慣性力是由于非慣性系相對(duì)于慣性系作加速運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的(3)

大小等于質(zhì)量與非慣性系加速度的乘積；方向與非慣性系加速度的方向相反[例6]如圖，試以車為參考系求解：小球相對(duì)于車靜止，即慣性力對(duì)K’系x’方向y’方向即討論：以地面為參考系有結(jié)果相同[例7]用慣性力的方法解[例5]解：以劈為參考系劈和木塊的慣性力如圖對(duì)m水平方向垂直方向?qū)即可解得[例8]人站在一轉(zhuǎn)盤邊緣隨盤以轉(zhuǎn)動(dòng)，分別以轉(zhuǎn)盤和地面為參考系，求盤與人間的靜摩擦力解：(1)在轉(zhuǎn)盤上觀察，人靜止，即即----慣性離心力(2)從地面觀察，人作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，向心加速度向心力由摩擦力提供慣性系

非慣性系一、隔離物體二、分析受力（真實(shí)力）四、建立坐標(biāo)系五、將各個(gè)矢量向坐標(biāo)軸上投影，列方程六、解方程三、列牛頓第二定律的矢量形式二、分析受力（真實(shí)力+慣性力）潮汐現(xiàn)象地心參考系內(nèi)的太陽引力和慣性力

農(nóng)歷初一十五初八二十三一個(gè)月內(nèi)大潮小潮各出現(xiàn)兩次