第02章-质点动力学-ppt课件.ppt
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1、2-1 2-1 牛顿运动定律牛顿运动定律 2-2 2-2 动量定理动量定理 动量守恒定律动量守恒定律 2-4 2-4 动能定理动能定理 机械能守恒定律机械能守恒定律 2-3 2-3 角动量定理角动量定理 角动量守恒定律角动量守恒定律 1.1 1.1 牛顿第一定律牛顿第一定律 任任何何物物体体都都保保持持静静止止状状态态或或匀匀速速直直线线运运动动状状态态,直到其它物体的作用迫使它改变这种状态止。直到其它物体的作用迫使它改变这种状态止。物体的惯性:物体的惯性:物体具有保持运动状态不变的性质。物体具有保持运动状态不变的性质。力力与与运运动动的的关关系系:力力的的作作用用是是改改变变物物体体的的运运
2、动动状状态态(运运动动速速度度),而而不不是是维维持持物物体体的的运运动动状状态态(运运动动速速度度);力力是是使使物物体体运运动动状状态态发发生生变变化化的的物物体体间间的相互作用。的相互作用。1 1牛顿运动三定律牛顿运动三定律 物物体体受受到到外外力力作作用用时时,物物体体所所获获得得的的加加速速度度的的大大小小与与合合外外力力的的大大小小成成正正比比,并并与与物物体体的的质质量量成成反反比,加速度的方向与合外力的方向相同,即比,加速度的方向与合外力的方向相同,即 1.2 1.2 牛顿第二定律牛顿第二定律国际单位制:国际单位制:k=1,则,则mmkaakFF 加速度与力的关系加速度与力的关
3、系:加速度与质量的关系加速度与质量的关系:mmmmkmaa/kFF 惯性质量:惯性质量:物体惯性大小的量度。物体惯性大小的量度。加速度、力和质量三者的关系:加速度、力和质量三者的关系:1.3 1.3 牛顿第三定律牛顿第三定律 作用力和反作用力同时存在作用力和反作用力同时存在 分别作用于两个物体上,不能抵消分别作用于两个物体上,不能抵消 属于同一种性质的力属于同一种性质的力 反映了力的来源:力来自物体与物体间的相互作用反映了力的来源:力来自物体与物体间的相互作用 两物体间的相互作用力总是大小相等而方向相反:两物体间的相互作用力总是大小相等而方向相反:2.1 2.1 几种常见的力几种常见的力 万有
4、引力:万有引力:2.2.力力mMFr任任何何物物体体之之间间都都存存在的相互吸引力:在的相互吸引力:重力:重力:使物体产生重力加速度的力。使物体产生重力加速度的力。重力来源于地球对物体的引力,若忽略地球的重力来源于地球对物体的引力,若忽略地球的惯性离心力,则惯性离心力,则重力加速度与物体质量无关重力加速度与物体质量无关比萨铁塔落体实验比萨铁塔落体实验 重力随物体所处高度和纬度而微小变化重力随物体所处高度和纬度而微小变化 引力引力重力重力万有引力万有引力惯惯性离心力性离心力弹弹力力:物物体体由由于于形形变变而而对对引引起起形形变变的的物物体体产产生生的的作用力,作用力,在弹性范围内,在弹性范围内
5、,摩摩擦擦力力:相相互互接接触触的的物物体体间间产产生生的的一一对对阻阻止止相相对对运运动或相对运动趋势的力。动或相对运动趋势的力。静摩擦力:静摩擦力:决定于物体受到其它外力的合力。决定于物体受到其它外力的合力。滑动摩擦力滑动摩擦力:自自行行车车在在粗粗糙糙的的水水平平面面上上起起动动时时,前前轮轮和后轮所受的摩擦力方向如何?和后轮所受的摩擦力方向如何?2.2 2.2 四种基本力四种基本力 宏观世界里除了重力来源于万有引力外,其它的宏观世界里除了重力来源于万有引力外,其它的力几乎都源于电磁力力几乎都源于电磁力 3.1 3.1 牛顿第二定律的数学表达式牛顿第二定律的数学表达式 矢量式:矢量式:分
6、量式:分量式:3.3.牛顿第二定律的应用牛顿第二定律的应用 3.2 3.2 用牛顿第二定律解质点动力学问题用牛顿第二定律解质点动力学问题1)1)已知运动,求受力:求导过程已知运动,求受力:求导过程2)2)已知受力,求运动:积分过程已知受力,求运动:积分过程解题要点:解题要点:(1 1)受力分析,画出示力图(隔离法)受力分析,画出示力图(隔离法)(3 3)建立坐标系,化矢量式为分量式)建立坐标系,化矢量式为分量式(2 2)对各隔离体建立牛顿运动方程的矢量式)对各隔离体建立牛顿运动方程的矢量式(4 4)解方程)解方程m2 m1AB FOfmgy讨论:讨论:*4 4惯性系与非惯性系惯性系与非惯性系
7、惯惯性性参参照照系系:牛牛顿顿定定律律成成立立的的参参考考系系。一一切切相相对对于于惯性系作匀速直线运动的参考系也是惯性参照系。惯性系作匀速直线运动的参考系也是惯性参照系。非非惯惯性性参参照照系系:相相对对于于惯惯性性系系作作加加速速运运动动的的参参考考系系。在非惯性参照系内牛顿定律不成立。在非惯性参照系内牛顿定律不成立。4.1 4.1 惯性系与非惯性系惯性系与非惯性系 mgFT?2.1 2.1 惯性力惯性力2.2 非惯性参照系中的牛顿运动定律非惯性参照系中的牛顿运动定律 2.非惯性参照系中的牛顿运动定律非惯性参照系中的牛顿运动定律 Oh!mMxy OmgN1xyYX作业:作业:2-1、2-2
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