《大学物理》第二章-牛顿运动定律1课件

,第二章 牛顿运动定律,概述,研究运动与相互作用之间的关系。,以牛顿运动定律为基础,2-1,牛顿三定律,物体的惯性：物体具有保持其运动状态不变的性质。,力与运动的关系：力的作用是改变物体的运动状态（运动速度），而不是维持物体的运动状态（运动速度）；力是使物体运动状态发生变化的物体间的相互作用。,1.,牛顿第一定律,任何物体都保持静止或匀速直线运动的状态,直到其他物体所作用的力迫使它改变这种状态为止。,数学形式：,2.,牛顿第二定律,质量：物体惯性大小的量度：,物体受到外力作用时，,物体所获得的加速度的大小与合外力的大小成正比，,并与物体的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同，即,力与运动的定量关系：,定律瞬时性：合外力一旦消失，加速度为零,不是力，它是力的作用效果,加速度的单位为米,/,秒,2,(m/s,2,),，质量的单位为千克,(kg),，力的单位为牛顿,(N),动量概念表示的第二定律,质点的动量随时间的变化率等于作用在该点上的合外力,当物体的运动速度远小于光速，,v,c,，物体质量被认为是不变的，则,牛顿第三定律,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,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,当物体甲以力 作用于物体乙上时，物体乙同时以力 作用于物体甲上，与 在一条直线上，大小相等方向相反,.,相对于惯性参考系做低速（）运动的宏观质点,.,4.,牛顿运动三定律适用的范围,5.,牛顿运动定律具有瞬时性,2-2,常见的几种力,1.,重力：,重力来源于地球对物体的引力，但只是地球引力的一部分（另一部分提供物体随地球转动的向心力,),重力随物体所处高度和纬度而微小变化,地轴,赤道面,2.,弹性力,发生形变的物体，由于要恢复形变，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力称之为,弹力,.,(1),正压力,(,或支持力,),(3),弹性力,(2),拉力,(,或牵引力,),当物体与接触面存在相对滑动趋势时，物体所受到接触面对它的阻力。其方向与相对滑动趋势方向相反。,静摩擦力的大小随外力的变化而变化。,3.,摩擦力：,（,1,）静摩擦力,（,2,）滑动摩擦,当物体相对于接触面滑动时，物体所受到接触面对它的阻力。其方向与滑动方向相反。,为滑动摩擦系数,最大静摩擦力：,为静摩擦系数,注意：摩擦力的方向与物体相对运动方向相反或相对运动趋势相反。但不代表摩擦力的作用是阻碍物体的运动。,2-3,牛顿第二定律应用,1.,牛顿第二定律的数学表达式,矢量式：,分量式：,2.,用牛顿第二定律解质点动力学问题,1),已知运动，求受力：求导过程,2),已知受力，求运动：积分过程,3.,解题步骤：,（,1,）确定研究对象。对于物体系画出隔离图,（,2,）进行受力分析，画出示意图,（,3,）进行运动分析，建立坐标系,（,4,）对各隔离体建立方程（矢量式,分量式）,（,5,）解方程。进行文字运算，然后代入数据,例,1,.,如图所示，两木块质量分别为,m,A,=1.0kg,m,B,=2.0kg,。,A,、,B,间的摩擦系数,1,=0.20,。,B,与桌面的摩擦系数,2,=0.30,。若木块滑动后它们的加速度大小均为,0.15 m,s,-2,。,求作用在,B,物上的拉力？,受力分析：,m,B,g,N,1,f,1,f,2,B,F,T,N,2,m,A,g,T,f,1,N,1,A,A,y,x,B,F,A：,B：,由,A,：,由,B,：,解得：,y,x,m,A,g,T,f,1,N,1,m,B,g,N,1,f,1,f,2,B,F,T,N,2,A,例,2,质量为,m,的小球最初位于,A,点，然后沿半径为,R,的光滑圆弧面下滑。求小球在任一位置时的速度和对圆弧面的作用。,A,解：,A,以设计标准速度,行驶时，无侧向摩擦力,以,v,行驶时，有侧向摩擦力,例,3,力学（三）牛顿定律 三计算题,1,