第四讲21牛顿运动定律22惯性系与非惯性系力学PPT课件
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非惯性系中物体的运动规律(共12张PPT)
相对惯性系作匀速直线运动的参照系——惯性系。
在有些参照系中牛顿定律成立，这些参照系称为惯系。
f f 惯＝ma'
第8页，共12页。
四、匀速转动的非惯性系、惯性离心力
地面观察者：质点受绳子的 拉力提供的向心力，所以作 匀速圆周运动。
圆盘上观察者：质点受绳 子的拉力，为什么静止？
第9页，共12页。
在匀速转动的非惯性系中，小球受到一个惯性离心力
第12页，共12页。
轴与物体间的距离为R，为了使物体能在锥体该处保持静止不动，物体与锥面间的静摩擦系数至少为多少？
要确定一个参考系是否惯性系，只 物体水平方向受拉力，所以随小车加速前进。
例2、在倾角为 的圆锥体的侧面放一质量为m 的小物体，圆锥体以角速度 绕竖直轴匀速转动。
能依靠观察和实验。 a=0时以车或地为参照系单摆和小球的状态符合牛顿定律
非惯性系中物体的运 动规律
第1页，共12页。
第2页，共12页。
二、惯性系与非惯性系
1、问题：
a=0时以车或地为参照系单摆和小球的状态符合牛顿定律 a≠0时以地为参照系单摆和小球的状态符合牛顿定律
以车为参照系单摆和小球的状态不符合牛顿定律 2、定义
牛顿运动定律成立的参考系称为惯性系 牛顿运动定律不成立的参考系称为非惯性系。
f
m
地面观察者：
物体水平方向受拉 力，所以随小车加速前 进。
车里观察者： 物体水平方向受拉力，为什么静止在原处？
第6页，共12页。
加速平动的参照系是非惯性系，牛顿定律不成立
根据伽俐略变换，有
a' aa0
相对加速度a′ —— 质点相对非惯性系的加速度；
绝对加速度a ——质点相对惯性系的加速度；
高一物理惯性系和非惯性系(PPT)4-2
时细胞内积累大量的营养物质，形成厚壁孢子，环境适宜时，发育成新的个体。 有性生殖 两个生殖细胞结合形成合子，合子直接萌发成新个体，或经过减数
分裂形成孢子，并发育成新个体。在形状、结构、大小和运动能力等方面完全相同的两个配子结合，称为同配生殖。在形状和结构上相同，但大小和运动能 力不同，大而运动； 有机副食品 有机副食品 ；能力迟缓的为雌配子，小而运动能力强的为雄配子，此两种配子的结合称为异配生殖。 在形状、大小和结构上都不相同的配子，大而无鞭毛不能运动的为卵，小而有鞭毛能运动的为精子，精卵结合称为卵式生殖。两个没有鞭毛能变形的配子结 合，称为接合生殖。 主要价值编辑 小球藻和珊藻富含蛋白质可供人食用和作动物饲料。绿藻是藻类生理生化研究的材料及宇宙航行的供氧体，有的可制藻胶。 绿藻在水体自净中起净化和指示生物的作用。 细胞结构编辑 有单细胞的，群体的或多细胞的；群体定形或不定形；多细胞个体为球形、分枝和不分枝的丝状、
扁平叶片状、杯状和空管状；除极少的例外，绿藻的营养细胞多具有细胞壁，细胞壁的外层是果胶质，内层是纤维质；刚毛藻属、鞘藻属和毛鞘藻属的细胞 壁还有几丁质，松藻目细胞壁的最内层由胼胝质构成；通常具有至多个细胞核，有液泡。 在一些群体的团藻类有明显的胞间连丝；每个营养细胞都具至数个 色素体,色素体的形状多样，有杯状、星状、带状、片状、网状、粒状等；绝大多数种类的营养细胞含有至多个蛋白核,少数种类没有；游动细胞具有、条或更 多的等长的鞭毛。 分类进化编辑 分类系统至今还没有取得一致的看法。 年,中国藻类学家饶钦止提出本门应分为纲、目，即： 绿藻纲(Chlorophyceae) 生 活史中具有鞭毛的游动细胞;有性生殖普遍,但没有接合生殖。包括目： 团藻目(Volvocales)，四孢藻目(Tetrasporales),绿球藻目(Chlorococcales),丝藻目 (Ulotrichales),胶毛藻目(Chaetophorales)，石莼目(Ulvales),溪菜目(Prasiolales)，鞘藻目(Oedogoniales),刚毛藻目(Cladophorales)，管枝藻目 (Siphonocladales)，绒枝藻目(Dasycladales)和管藻目(Siphonales)。 接合藻纲(Conjugatophyceae) 生活史中不产生有鞭毛的游动细胞；有性生殖只有接合 生殖。此纲只有双星藻目(Zygnematales)一目。 H.博尔德和 M.温
牛顿运动定律精品PPT课件
“千克标准原器” 是用铂铱合金制造的一个金 属圆柱体，保存在巴黎度量衡局中。
导出量
速率 vds/dt
1ms-11m/1s
力
Fma
1N1kgms-2
引入的
注意：对于速度很高的相对论情况， Fma 不成
立，但是牛顿原来给出的形式仍然准确，好像牛顿 对此有预见似的。
讨论1 Fma
惯性质量
即：牛顿第二定律定量地描述了物体平动惯性的大 小，即质量是物体惯性大小的量度。
例如外力相同： Fm 1a1m 2a2
m1 a2 m 2 a1
质量大的物体产 生的加速度小
在直角坐标系中力的叠加原理表示为：
F x F 1 x F 2 x F n x F ix m 1 x a m 2 x a m n x a ma ix
m x a m d d v tx m d d 2 t2 x
F yF 1yF 2y F n y F iym 1y a m 2y a m n y amy a
文学和数学等学科都有重大发 现，其代表作《自然哲学的数 学原理》是力学的经典著作。 牛顿是近代自然科学奠基时期 具有集前人之大成的贡献的伟 大科学家。完成 了人类文明史 上第一次自然科学的大综合。
恩格斯总结了牛顿的科学业绩：“牛顿由于发现 了万有引力定律而创立了科学的天文学，由于进 行了光的分解而创立了科学的光学，由于建立了 二项式定律和无穷小理论而创立了科学的数学， 由于认识了力的本性而创立了科学的力学。”
注意：对作用力、反作用力和平衡力的区分。
牛顿力学 —— 经典力学至今仍散发着迷人魅力！
宇航员将水果摆 放在直立的圆周 上 不受力，维持图 形不变
在飞船中 可验证惯性定律
牛顿力学的胜利
1978年发射空间飞船ISEE3，4年后经37次点火和5次飞近 太阳而进入了一个复杂的轨道。85年拦截了一个彗星，86 年与哈雷慧星相遇。2012年返回。
导出量
速率 vds/dt
1ms-11m/1s
力
Fma
1N1kgms-2
引入的
注意：对于速度很高的相对论情况， Fma 不成
立，但是牛顿原来给出的形式仍然准确，好像牛顿 对此有预见似的。
讨论1 Fma
惯性质量
即：牛顿第二定律定量地描述了物体平动惯性的大 小，即质量是物体惯性大小的量度。
例如外力相同： Fm 1a1m 2a2
m1 a2 m 2 a1
质量大的物体产 生的加速度小
在直角坐标系中力的叠加原理表示为：
F x F 1 x F 2 x F n x F ix m 1 x a m 2 x a m n x a ma ix
m x a m d d v tx m d d 2 t2 x
F yF 1yF 2y F n y F iym 1y a m 2y a m n y amy a
文学和数学等学科都有重大发 现，其代表作《自然哲学的数 学原理》是力学的经典著作。 牛顿是近代自然科学奠基时期 具有集前人之大成的贡献的伟 大科学家。完成 了人类文明史 上第一次自然科学的大综合。
恩格斯总结了牛顿的科学业绩：“牛顿由于发现 了万有引力定律而创立了科学的天文学，由于进 行了光的分解而创立了科学的光学，由于建立了 二项式定律和无穷小理论而创立了科学的数学， 由于认识了力的本性而创立了科学的力学。”
注意：对作用力、反作用力和平衡力的区分。
牛顿力学 —— 经典力学至今仍散发着迷人魅力！
宇航员将水果摆 放在直立的圆周 上 不受力，维持图 形不变
在飞船中 可验证惯性定律
牛顿力学的胜利
1978年发射空间飞船ISEE3，4年后经37次点火和5次飞近 太阳而进入了一个复杂的轨道。85年拦截了一个彗星，86 年与哈雷慧星相遇。2012年返回。
牛顿运动定律PPT教学课件
另一类问题
加速度a 牛顿第二定律
运动学公式
已知受力情况求运动情况
如图所示．地面上放一m＝40kg的木箱， 用大小为 10 N与水平方向夹角300的力 推木箱，木箱恰好匀速运动，若用此力 与水平方向成300角斜向上拉木箱，30s 可使木箱前进多少米？（g取10m/s2）
μ＝Fcos300/（mg＋ Fsin300）=0。02
产生失重现象的条件： 是物体具有向下的加速度，与物体速 度的大小和方向无关.
物体可能的运动状态： 向下加速运动或向上做减速运动
产生失重现象的原因：
当物体具有向下的加速度a时，支持物对 物体的支持力（或悬挂物对物体的拉力） 为F。由牛顿第二定律
mg－F＝ma，
所以 F＝m（g－a）
由牛顿第三定律知，物体对支持物的压 力（或对悬挂物的拉力）F ′＜mg.
答案:2.4N
a
六、动力学的两类基本问题：
（1）以知力求运动 已知物体的全部受力，求出加速度；再运 用运动学公式求出物体的运动情况。
（2）以知运动求力 已知物体的运动情况，求出加速度；再运 用牛顿定律推断或求出物体的受力情况。
两类动力学问题的解题思路：
牛顿第二定律 加速度a 运动学公式
受力情况
第一类问题 运动情况
C．竖直向下的直线 D．无规则曲线
三、牛顿第三定律 牛顿第三定律概括了作用力和 反作用力间的“四同两异”： “四同”：大小相同；力的性
质相同；作用时间相同；作用线 在同一条直线上．
“两异”；方向相反；作用对 象不同，互以别方为作用对象．
例1：物体静止于一斜面上，如图所示。则 下述说法正确的是：
A、物体对斜面的压力和斜面对物体的支持 力是一对平衡力；
5、如图所示，台秤上放一装水的杯 子，杯底粘连一细线，细线上端系 一木球浮在水上，若细线突然断开， 试分析在木球上浮的过程中，台秤 的示数将如何变化？
加速度a 牛顿第二定律
运动学公式
已知受力情况求运动情况
如图所示．地面上放一m＝40kg的木箱， 用大小为 10 N与水平方向夹角300的力 推木箱，木箱恰好匀速运动，若用此力 与水平方向成300角斜向上拉木箱，30s 可使木箱前进多少米？（g取10m/s2）
μ＝Fcos300/（mg＋ Fsin300）=0。02
产生失重现象的条件： 是物体具有向下的加速度，与物体速 度的大小和方向无关.
物体可能的运动状态： 向下加速运动或向上做减速运动
产生失重现象的原因：
当物体具有向下的加速度a时，支持物对 物体的支持力（或悬挂物对物体的拉力） 为F。由牛顿第二定律
mg－F＝ma，
所以 F＝m（g－a）
由牛顿第三定律知，物体对支持物的压 力（或对悬挂物的拉力）F ′＜mg.
答案:2.4N
a
六、动力学的两类基本问题：
（1）以知力求运动 已知物体的全部受力，求出加速度；再运 用运动学公式求出物体的运动情况。
（2）以知运动求力 已知物体的运动情况，求出加速度；再运 用牛顿定律推断或求出物体的受力情况。
两类动力学问题的解题思路：
牛顿第二定律 加速度a 运动学公式
受力情况
第一类问题 运动情况
C．竖直向下的直线 D．无规则曲线
三、牛顿第三定律 牛顿第三定律概括了作用力和 反作用力间的“四同两异”： “四同”：大小相同；力的性
质相同；作用时间相同；作用线 在同一条直线上．
“两异”；方向相反；作用对 象不同，互以别方为作用对象．
例1：物体静止于一斜面上，如图所示。则 下述说法正确的是：
A、物体对斜面的压力和斜面对物体的支持 力是一对平衡力；
5、如图所示，台秤上放一装水的杯 子，杯底粘连一细线，细线上端系 一木球浮在水上，若细线突然断开， 试分析在木球上浮的过程中，台秤 的示数将如何变化？
大学物理非惯性系惯性力ppt课件
1.在变速直线运动参考系中的惯性力 非惯性系 定义：对某一特定物体惯性定律成立的参考系叫做 惯性参考系.相对惯性系作加速运动的参考系为非惯 性参考系 .
1
惯性力— 惯性在非惯性系中
的表现.
mas
平动非惯性系中惯性力
N
P
m a'
as
F惯 mas
非惯性系中牛顿第二定律 F mas ma'
5
* 2–2 非惯性系 惯性力
3.科里奥利力
一圆盘绕铅直轴以角速转动6 盘心有一光滑小孔，沿半径方向有一光滑槽，
槽中有一小球被穿过小孔的细线所控制，
u相
使其只能沿槽做匀速运动，现小球沿槽以
u 相 向外运动。
从圆盘上观察，则小球仅有径
向匀速运动，即小球处于平衡态，
径向：惯性离心力，牵引张力平衡；
注意 1) 惯性力是引入的虚拟的力.
2)惯性力不是物体间的相互作用，不存在惯性力的 反作用力, 找不出它的施力物体．
3)在研究地面上物体的运动时，地球可近似地看成 是惯性参考系 .
2
例 动力摆可用来测定车辆的加速度. 一根质量不 计的细棒一端固定在车厢的顶部, 另一端系一小球, 当
列车以加速度 a 行驶时, 细杆偏离竖直线成 角. 试求 加速度 a 与摆角 间的关系 .
r
圆心，但小球仍处于静
fc
m 2 r
止状态
此时
as
2r
4
重力W实际上应是F引和ƒ*c的合力
W F引 f 惯 W F引 m 2R cos2
地球自转角速度很小 2 7.3105 rad / s
24 3600
1
惯性力— 惯性在非惯性系中
的表现.
mas
平动非惯性系中惯性力
N
P
m a'
as
F惯 mas
非惯性系中牛顿第二定律 F mas ma'
5
* 2–2 非惯性系 惯性力
3.科里奥利力
一圆盘绕铅直轴以角速转动6 盘心有一光滑小孔，沿半径方向有一光滑槽，
槽中有一小球被穿过小孔的细线所控制，
u相
使其只能沿槽做匀速运动，现小球沿槽以
u 相 向外运动。
从圆盘上观察，则小球仅有径
向匀速运动，即小球处于平衡态，
径向：惯性离心力，牵引张力平衡；
注意 1) 惯性力是引入的虚拟的力.
2)惯性力不是物体间的相互作用，不存在惯性力的 反作用力, 找不出它的施力物体．
3)在研究地面上物体的运动时，地球可近似地看成 是惯性参考系 .
2
例 动力摆可用来测定车辆的加速度. 一根质量不 计的细棒一端固定在车厢的顶部, 另一端系一小球, 当
列车以加速度 a 行驶时, 细杆偏离竖直线成 角. 试求 加速度 a 与摆角 间的关系 .
r
圆心，但小球仍处于静
fc
m 2 r
止状态
此时
as
2r
4
重力W实际上应是F引和ƒ*c的合力
W F引 f 惯 W F引 m 2R cos2
地球自转角速度很小 2 7.3105 rad / s
24 3600
大学物理——牛顿运动定律及其应用PPT课件
N sin q M a0
a(M Mm ms)sini2nqqg
方向：沿斜面向下
a02(M msm ins2qin2q)g 方向：沿 x 轴负向
精选
13
axaco q sa0 a(M Mm ms)sini2nqqg
ay asinq
a0 2(M msm ins2qin2q)g
Msin2q ax 2(Mmsin2q)g
Fma
牛顿第二定律的更准确表示:
F dpd(mv) dt dt
这种表示无论是高速( m可变)还是低速运动都正确.
低速时质量不变 F dm v mdv m a
d 精选 t
dt
3
同时受几个外力作用
F i m a
注意： 上式的瞬时性 矢量性
直角坐标系
自然坐标系
分量形式
Fix max
i
Fiy m ay
(2) 力的强度：地面上相隔1 m 的人 10-7 N
(3) 力程 —— 无限远
二、 重力
P mg 方向竖直向下
地球附近的物质所受的地球引力
PG R 2m Em M , g 精g 选G M R 2 E
M：地球质量 R：地球半径
5
三、弹力 作用在相互接触的物体之间，与物体的形变相联
系，是一种弹性恢复力。
ay (M Mm m)ssiin2n2qqg
a 2 (M M sm is2 qn i2qn )g i ( (M M m m )ssi2 i2 qn qn )g j
精选
14
例.一根不可伸长的轻绳跨过固定在O点的水平光滑细杆， 两端各系一个小球。a球放在地面上，b球被拉到水平位 置，且绳刚好伸直。从这时开始将b球自静止释放。设 两球质量相同。
惯性系与非惯性系
电 磁 诠 释78 惯性系与非惯性系一、经典理论中惯性系与非惯性系的概念 经典理论认为凡是牛顿运动定律适用的参照系为惯性系，牛顿运动定律不成立的参照系为非惯性系。
所有相对于惯性系做匀速直线运动的参照系都是惯性系，相对于惯性系做非匀速直线运动的参照系就不是惯性系。
在一般精度范围内，地球或静止在地面上的任一物体都可以近似看作惯性系。
同样，在地面上做匀速直线运动的物体也可以近似地看作惯性系，但在地面上做变速运动的物体就不能看作惯性系。
可以看出，经典理论是把匀速直线运动的参照系作为惯性系，非匀速直线运动的参照系作为非惯性系。
二、匀速直线运动和非匀速直线运动的统一 通过以前的论述，我们知道不管是匀速直线运动，还是非匀速直线运动，都存在实际加速度0αA 或αA 。
并且实际加速度的量值不随参照系的改变而改变。
这样，我们就可以用实际加速度把匀速直线运动和非匀速直线运动统一起来。
下面我们用实际加速度曲线说明之。
惯性系与非惯性系79图1 实际加速度曲线（惯性系曲线）物体m 在极地作匀速直线运动，其实际加速度0tan 00ααα⋅=g A0200tan )(α⋅-=rv g 00220tan )sin (αα⋅-=rc g 取极地g 0=9.8322 m/s 2，极地半径r =6.3568×106m ，光速c =3×108m/s 时，根据上式可画出极地实际加速度0αA 与速度斜角0α的关系曲线，如上图所示。
1. 当0α=0或v 0=0时，表现为相对静止。
2. 当0α=1.5215×105-或v 0=4.5644×103 m/s 时，极 地、匀速直线运动的实际加速度有最大值m ax 0αA =9.9731×电 磁 诠 释80 105- m/s 2。
3. 当0α=2.6353×105-或v 0=7.9058×103m/s 时，形成稳态运动，这时毗邻阻力f B =m 0αA ⋅=0。
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作用力与反作用力： 1、它们总是成对出现。它们之间一一对应。
2、它们分别作用在两个物体上。绝不是平衡力。 3、它们一定是属于同一性质的力。
小 结： 三大定律共性：① 因果关系；② 瞬时对应关系；
③ 大小关系；④ 方向关系。
综述：三大定律的共同点都是研究运动与力的关系； 不同点是第一、二定律是研究一个物体运动与力的关 系，所不同的是第一定律是研究一个物体在不受力的情 况下，运动与力的关系；而第二定律是研究一个物体在 受力的情况下，运动与力的关系。第三定律是研究两个 物体运动与力的关系。
令 F i： m a 0
惯性力(虚拟力)
FF i m a'
2、在匀角速转动的非惯性系中的惯性力：
----惯性离心力
P42例2-5 如图所示，在光滑的水平地面上放一质量为 M的楔块，楔块底角为θ，斜面光滑.今在其斜面上放一 质量为m的物块，试用惯性力的概念求楔块的加速度.
解 如图所示，以a0表示楔块相对于地面参考系的加速 度，方向和地面坐标系x轴方向相反.
vmgF(1ekmt) k
2.2 惯性系与非惯性系力 一、惯性系与非惯性系
问 题
a=0时单摆和小球的状态符合牛顿定律 a≠0时单摆和小球的状态为什麽不符合牛顿定律？
结论：在有些参照系中牛顿定律成立，这些系称为惯
性系。相对惯性系作加速运动的参照系是非惯性系。 而相对惯性系作匀速直线运动的参照系也是惯性系。
k
F
式中t为从沉降开始计算的时间
证明：取坐标，作受力图。 根据牛顿第二定律，有
m gkvFm amdv dt
f
a x
mg
m gkvFm amdv dt
初始条件：t=0 时 v=0
v
dv
t
dt
0(m gkvF)m 0
mvd(m gkvF) t
k0 (m gkvF) 0dt
lnm ( gkvF)v kt 0m
m
0
d
ma
dt dt dt dt
i
4、迭加性： FF 1F 2 F N F i
5、矢量性：具体运算时应写成分量式
N1
直角坐标系中：
Fx mxamddxt Fy may mddyt
Fz mzamddzt
自然坐标系中：F mamddt
2 Fn man m
6、定量的量度了惯性
m A aB mB aA
相 系对S地',面质以点加m在速其度中为的a加0 速度加为速平a动' 的车子作为参考
aa'a0
a'
mF
a0
F ma
aa'a0
F m a m a 0 a ' m a 0 m a '
F ( m a 0) m a ' Fm a'
因此牛顿定律在S参中考不系成.立
惯性质量：牛顿第二定律中的质量常被称为惯性质量
引力质量：
F Gmr1m 2 2
r0
式中 m1、m2 被称为引力质量
经典力学中不区分引力质量和惯性质量
Mdv
三、第三定律（Newton third law）
两个物体之间对各自对方的相互作用总是相等的，
而且指向相反的方向。 F1F2
四、牛顿定律的应用举例
解题方法——隔离法 隔离体→受力图 →选坐标 →列方程→文字解
请同学们自学： P36例2-1； P37例2-2 P38例2-3
例：质量为m的小球，在水中受的浮力为常力F，当
它从静止开始沉降时，受到水的粘滞阻力为f=kv(k为
常数），证明小球在水中竖直沉降的速度v与时间t的
关系为 vmgF(1ekmt)
以楔块为参考系，建立坐
标系x’O’y’.在此加速
参考系内，除真实力外， 楔块和物块还分别受到惯
性力Fi0＝－Ma0，Fi＝－ma0， 二者方向均沿x′轴正向.
对物块，由牛顿第二定律 有
Q&A
人人思考，大声说出
结束语
感谢参与本课程，也感激大家对我们工作的支持与积极 的参与。课程后会发放课程满意度评估表，如果对我们
第二章 质点动力学
2-1 牛顿运动定律
一、惯性定律 惯性参考系
1、惯性定律（Newton first law）
任何物体都保持静止或匀速直线运动的状态， 直到受到力的作用迫使它改变这种状态为止。
包含两个重要概念：惯性和力 固有特性
整体概况
概况一
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01
概况二
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惯性参照系——牛顿定律严格成立的参照系。根据天 文观察，以太阳系作为参照系研究行星运动时发现行 星运动遵守牛顿定律，所以太阳系是一个惯性系。
伽利略相对性原理： 力学定律在一切惯性系中都是成立的。 比如：水滴实验
二、惯性力
1、在变速直线运动参考系中的惯性力：
a'
mF
a0
以地面作为惯性系S ,质点m受力 F Fma
02
概况三
点击此处输入 相关文本内容
03
伽利略的理想斜面实验
二、牛顿第二定律（Newton second law）
物体所受的合外力等于物体动量的瞬时变化率。
质点动量: 牛顿第二定律:
pF m dp d(m)
dt
注意：1、适用于质点运动.
dt Fma
2、瞬时性.
dm
3F 、 运d动(m 中 )质 量d不m 变 时m ,d dt
课程或者工作有什么建议和意见，也请写在上边
最后、感谢您的到来
· 讲师： XXXX
· 时间：202X.XX.XX
2、它们分别作用在两个物体上。绝不是平衡力。 3、它们一定是属于同一性质的力。
小 结： 三大定律共性：① 因果关系；② 瞬时对应关系；
③ 大小关系；④ 方向关系。
综述：三大定律的共同点都是研究运动与力的关系； 不同点是第一、二定律是研究一个物体运动与力的关 系，所不同的是第一定律是研究一个物体在不受力的情 况下，运动与力的关系；而第二定律是研究一个物体在 受力的情况下，运动与力的关系。第三定律是研究两个 物体运动与力的关系。
令 F i： m a 0
惯性力(虚拟力)
FF i m a'
2、在匀角速转动的非惯性系中的惯性力：
----惯性离心力
P42例2-5 如图所示，在光滑的水平地面上放一质量为 M的楔块，楔块底角为θ，斜面光滑.今在其斜面上放一 质量为m的物块，试用惯性力的概念求楔块的加速度.
解 如图所示，以a0表示楔块相对于地面参考系的加速 度，方向和地面坐标系x轴方向相反.
vmgF(1ekmt) k
2.2 惯性系与非惯性系力 一、惯性系与非惯性系
问 题
a=0时单摆和小球的状态符合牛顿定律 a≠0时单摆和小球的状态为什麽不符合牛顿定律？
结论：在有些参照系中牛顿定律成立，这些系称为惯
性系。相对惯性系作加速运动的参照系是非惯性系。 而相对惯性系作匀速直线运动的参照系也是惯性系。
k
F
式中t为从沉降开始计算的时间
证明：取坐标，作受力图。 根据牛顿第二定律，有
m gkvFm amdv dt
f
a x
mg
m gkvFm amdv dt
初始条件：t=0 时 v=0
v
dv
t
dt
0(m gkvF)m 0
mvd(m gkvF) t
k0 (m gkvF) 0dt
lnm ( gkvF)v kt 0m
m
0
d
ma
dt dt dt dt
i
4、迭加性： FF 1F 2 F N F i
5、矢量性：具体运算时应写成分量式
N1
直角坐标系中：
Fx mxamddxt Fy may mddyt
Fz mzamddzt
自然坐标系中：F mamddt
2 Fn man m
6、定量的量度了惯性
m A aB mB aA
相 系对S地',面质以点加m在速其度中为的a加0 速度加为速平a动' 的车子作为参考
aa'a0
a'
mF
a0
F ma
aa'a0
F m a m a 0 a ' m a 0 m a '
F ( m a 0) m a ' Fm a'
因此牛顿定律在S参中考不系成.立
惯性质量：牛顿第二定律中的质量常被称为惯性质量
引力质量：
F Gmr1m 2 2
r0
式中 m1、m2 被称为引力质量
经典力学中不区分引力质量和惯性质量
Mdv
三、第三定律（Newton third law）
两个物体之间对各自对方的相互作用总是相等的，
而且指向相反的方向。 F1F2
四、牛顿定律的应用举例
解题方法——隔离法 隔离体→受力图 →选坐标 →列方程→文字解
请同学们自学： P36例2-1； P37例2-2 P38例2-3
例：质量为m的小球，在水中受的浮力为常力F，当
它从静止开始沉降时，受到水的粘滞阻力为f=kv(k为
常数），证明小球在水中竖直沉降的速度v与时间t的
关系为 vmgF(1ekmt)
以楔块为参考系，建立坐
标系x’O’y’.在此加速
参考系内，除真实力外， 楔块和物块还分别受到惯
性力Fi0＝－Ma0，Fi＝－ma0， 二者方向均沿x′轴正向.
对物块，由牛顿第二定律 有
Q&A
人人思考，大声说出
结束语
感谢参与本课程，也感激大家对我们工作的支持与积极 的参与。课程后会发放课程满意度评估表，如果对我们
第二章 质点动力学
2-1 牛顿运动定律
一、惯性定律 惯性参考系
1、惯性定律（Newton first law）
任何物体都保持静止或匀速直线运动的状态， 直到受到力的作用迫使它改变这种状态为止。
包含两个重要概念：惯性和力 固有特性
整体概况
概况一
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01
概况二
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惯性参照系——牛顿定律严格成立的参照系。根据天 文观察，以太阳系作为参照系研究行星运动时发现行 星运动遵守牛顿定律，所以太阳系是一个惯性系。
伽利略相对性原理： 力学定律在一切惯性系中都是成立的。 比如：水滴实验
二、惯性力
1、在变速直线运动参考系中的惯性力：
a'
mF
a0
以地面作为惯性系S ,质点m受力 F Fma
02
概况三
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03
伽利略的理想斜面实验
二、牛顿第二定律（Newton second law）
物体所受的合外力等于物体动量的瞬时变化率。
质点动量: 牛顿第二定律:
pF m dp d(m)
dt
注意：1、适用于质点运动.
dt Fma
2、瞬时性.
dm
3F 、 运d动(m 中 )质 量d不m 变 时m ,d dt
课程或者工作有什么建议和意见，也请写在上边
最后、感谢您的到来
· 讲师： XXXX
· 时间：202X.XX.XX