§3.1 牛顿第一定律和惯性参考系

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惯性参考系的定义

惯性参考系的定义定义对一切运动的描述，都是相对于某个参考系的。

参考系选取的不同，对运动的描述，或者说运动方程的形式，也随之不同。

在有些参考系中，不受力的物体会保持相对静止或匀速直线运动状态，其时间是均匀流逝的，空间是均匀和各向同性的。

在这样的参考系内，描述运动的方程有着最简单的形式，此参考系就是惯性参考系（惯性系）。

朗道《场论》（主要是相对论电动力学）给出的定义：牛顿第一定律成立的参照系叫做惯性系（原文直接说在这样的参考系中，一个不受相互作用的粒子将保持相对静止或匀速直线运动）。

这个定义在牛顿力学和狭义相对论中均适用。

①牛顿第一定律定义了惯性系。

②牛顿力学在惯性系中成立（在相对论中，修正为麦克斯韦方程组和相对论力学在其中成立）。

这样就不存在逻辑循环，同时也说明，牛顿第一定律不是牛顿第二定律在F=0时的特殊情况。

在空间中，相对于任何参考点（静止中或移动中），一个运动中的粒子的位移、速度和加速度都可以测量计算而求得。

虽然如此，经典力学假定有一组特别的参考系。

在这组特别的参考系内，大自然的力学定律呈现出比较简易的形式，所以称这些特别的参考系为惯性参考系（惯性系）。

惯性系有个特性：两个惯性系之间的相对速度必是常数；相对于一个惯性系，任何非惯性参考系（非惯性系）必定呈加速度运动。

所以，一个净外力是零的点粒子在任何惯性参考系内测量出的速度必定是常数；只有在净外力非零的状况下，才会有点粒子加速度运动。

因为万有引力的存在，并无任何方法能够保证找到净外力为零的惯性系。

实际而言，相对于遥远星体呈现常速度运动的参考系应是优良的选择。

惯性系是不存在引力作用、不存在自身加速度的“自由”参考系。

在经典力学中，这是一种理想参考系：由于宇宙空间中无处不存在引力，实际的惯性系是不存在的。

在广义相对论中，由于引力作用和加速度是完全等效的，对于一个在引力场中作自由落体运动的参考系，引力作用和自身加速度的作用抵消。

这样的参考系，是一个真实的“自由”参考系。

牛顿第一定律惯性定律

牛顿第一定律惯性定律牛顿第一定律——惯性定律牛顿第一定律是经典力学中最基本的定律之一，也被称为惯性定律。

它由英国物理学家艾萨克·牛顿于1687年在他的著作《自然哲学的数学原理》中提出。

牛顿第一定律的内容是：物体在没有外力作用下保持静止或匀速直线运动的状态。

一、牛顿第一定律的原理解析牛顿第一定律的原理非常简单，但却具有重要的意义。

它告诉我们，如果一个物体不受力作用，那么它将保持静止状态或匀速直线运动的状态。

这意味着物体有一个固有的属性，即惯性。

物体的运动状态只会因为外力的作用而发生改变。

二、惯性定律的应用惯性定律在日常生活中有广泛的应用。

我们可以通过一些例子来理解它的具体应用。

（1）行车过程中的感受当我们乘坐公交车或汽车行驶时，若突然刹车，我们会因为惯性而向前冲。

这是因为我们身体继续保持前进的惯性，而车辆突然减速。

同理，当车辆急加速时，我们身体后仰，也是惯性使然。

（2）飞行中的感受在飞机起飞或降落的过程中，我们很容易感受到身体的重力变化。

在飞机进入平稳状态后，我们会感觉自己没有受到任何力的作用，这是因为我们与飞机一起以相同的速度和方向进行匀速直线运动。

（3）小球的滚动将一个小球推向地面，当没有其他力作用时，小球将保持滚动的状态。

这是因为牛顿第一定律告诉我们，物体会保持静止或匀速直线运动的状态。

三、惯性定律与参考系牛顿第一定律的应用需要明确参考系的概念。

参考系是用来描述物体运动和力的观察的基准。

在某一个参考系中观察，物体可能会保持静止，而在另一个参考系中观察，物体可能会匀速直线运动。

因此，牛顿第一定律的应用要结合具体的参考系来进行。

四、总结牛顿第一定律，即惯性定律，是经典力学中最基本的定律之一。

它告诉我们物体在没有外力作用下会保持静止或匀速直线运动的状态。

惯性定律在日常生活中有广泛的应用，如行车过程中的感受、飞行中的感受以及物体的滚动等。

在应用惯性定律时，我们需要明确参考系的概念，因为观察物体运动和力的效果与所选择的参考系有关。

《牛顿第一定律、惯性》课件

8 .运送液体货物的槽车，液体上有气泡，如图所示。当车向右开动时，气泡将向向右运动，其原因是液体具有惯性。
9．关于惯性，下列说法中正确的是（ D）
A.物体在静止时不容易推动，所以物体静止时比运动时惯性大
B.物体高速运动时不容易停下来，所以物体速度越大，惯性越大
C.当物体没有受到力作用时，能保持匀速直线运动或静止状态，所以物体不受力时才有惯性
甲 O
乙
A
O
丙
A
O
A
B
毛巾表面
B
棉布表面
B
木板表面
分析论证
①三次实验，小车最终都静止，为什么？
②三次实验小车运动的距离不同，这说明什么问题？
③小车运动的长短与它受到的阻力有什么关系？
④若使小车运动时受到的阻力进一步减小，小车的运动距离将会变长还是变短？
历史回顾：伽利略的理想实验
A
B
O
伽利略对惯性现象进行了深入的思考，提出了一个理想实验。如图，它制作了几个表面非常光滑的斜面和水平面，以期尽量减小摩擦。让小球从左边斜面上滚下，又滚上另一斜面，阻力足够小得话，都能滚到本来的高度，斜面坡度越小则经过的路程越长（OB>OA），坡度减小到零，即为水平面，则小球经过的路程就将无穷大，沿着水平面以不变的速度永远运动下去，这一运动并没有力在维持。据此，伽利略总结出“物体的运动不需要力来维持”的结论。这一结论在意义重大，它推翻了当时”力是维持物体运动的原因“的结论。
初中物理
牛顿第一定律、惯性和惯性现象
最便宜的旅行法 17世纪，法国有一位叫西拉诺·德·别尔热拉克的作家，写了一本讽刺小说，名叫《月国史话》（1652年），里面有一处谈到一件好像他本人曾经亲身经历过的奇事。有一次他做物理实验，竟莫名其妙地和他的玻璃瓶一起升到了空中。过了几小时，他才得重新降落到地面上。这时候可真叫他惊奇，他发觉自己已经不在本国法兰西，甚至也不在欧洲，却在北美洲的加拿大了！但是，这位法国作家对于自己这次出乎意外的横跨大西洋的飞行，却认为是完全自然的。他解释的理由是：在一个情不自禁的旅行家离开地球表面的时候，我们这行星还是和从前一样在从西向东转；因此，他降落的时候，在自己的脚下已经不是法兰西，而是美洲大陆了。

牛顿第一、二、三定律解析

牛顿第一、二、三定律解析牛顿第一定律：惯性定律牛顿第一定律，也被称为惯性定律，是牛顿力学的基础。

惯性定律表述如下：一个物体若没有受到外力的作用，它将保持静止状态或匀速直线运动状态。

这条定律揭示了物体运动状态的保持性。

也就是说，在没有外力作用的情况下，物体的运动状态不会发生变化。

惯性定律可以从两个方面来理解：1.静止状态的保持：一个静止的物体，在没有外力作用的情况下，将一直保持静止状态。

2.匀速直线运动状态的保持：一个做匀速直线运动的物体，在没有外力作用的情况下，将继续保持这一运动状态。

惯性定律也引入了一个重要的概念——惯性参考系。

惯性参考系是指一个相对于其他物体没有加速度的参考系。

在这个参考系中，牛顿第一定律总是成立的。

牛顿第二定律：加速度定律牛顿第二定律是牛顿力学中关于力和运动关系的核心定律，表述如下：一个物体的加速度与作用在它上面的外力成正比，与它的质量成反比，加速度的方向与外力的方向相同。

牛顿第二定律的数学表达式为：[ F = m a ]其中，( F ) 表示作用在物体上的外力，( m ) 表示物体的质量，( a ) 表示物体的加速度。

从牛顿第二定律，我们可以得出以下几点：1.力的作用：力是引起物体加速度变化的原因。

如果一个物体受到了外力，它的运动状态（静止或匀速直线运动）将会发生改变。

2.质量：质量是物体对加速度的抵抗程度。

质量越大，物体对加速度的抵抗越大，即相同的力作用在质量大的物体上，其加速度会比质量小的物体小。

3.加速度方向：加速度的方向与外力的方向相同。

这意味着，如果外力改变了方向，加速度也会相应地改变方向。

牛顿第三定律：作用与反作用定律牛顿第三定律是关于力的相互作用定律，表述如下：任何两个物体之间都存在相互作用的力，且这些力大小相等、方向相反。

牛顿第三定律揭示了力的相互作用性。

对于任何两个相互作用的物体，它们之间的力都是大小相等、方向相反的。

例如，当我们用手推墙时，我们的手感受到了墙的推力，而墙也感受到了我们手的推力。

漆安慎《力学》教案第03章动量-牛顿运动定律

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第三章动量牛顿运动定律
§3.2 惯性质量和动量
主要内容: §3.2.1 惯性质量 §3.2.2 动量·动量变化率和力 §3.2.3 牛顿运动定律 §3.2.4 伽利略的相对性原理
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第三章动量牛顿运动定律
§3.2.1 惯性质量
1.两质点在气桌上的碰撞
经典力学
m = 常量
相对论力学
m
m0
1 v2 / c2
m0为静止质量，v 和 c 分别表示质点的运动速度和真空中的光速.
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第三章动量牛顿运动定律
§3.2.2 动量·动量变化率和力
1. 动量定义： p m v 对任何两质点，有
m1v1 m2v2
v12 △v1 v22 △v2
m0 v
m m0
Δv0 Δv
Δv0 Δv
kg
m就是某物体“质量的操作型定义”其. 中m0的规定为： 1. 对宏观物体：取巴黎国际计量局中铂铱合金国际千
克原器为标准物体，规定其质量为 m0=1kg(千克)，此即国际单位质量的基本单位.
2. 对微观粒子：取原子质量单位(u)，它是碳的同位素 12C原子质量的1/12.
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第三章动量牛顿运动定律
§3.1 牛顿第一定律和惯性参考系P.63
1. 什么是孤立质点？
2. 牛顿第一定律的内容是什么？ 3. 牛顿第一定律中说的静止或运动是以什么为参考系的？
4. 什么是惯性参考系( 简称惯性系)？
5. 太阳是惯性系吗？绕银河中心转动 an 3108 cm s2
2. 牛顿第三定律
作用力与反作用力之间有 F21 F12

动量定理及动量守恒定律

力
学
祝恒江
第三章动量定理及动量守恒定律
前言 § 3.1 牛顿第一定律和惯性参考系 § 3.2 惯性质量、动量和动量守恒定律 § 3.3 牛顿运动定律 • 伽利略相对性原理 § 3.4 主动力和被动力 § 3.5 牛顿运动定律的应用
§ 3.6 非惯性系中的力学
§3.7 用冲力表示动量定理 §3.8 质点系动量定理和质心运动定理 §3.9 经典力学中动量守恒定律的常见形式习题课
3.1牛顿第一定律和惯性参考系
我们都知道，运动是绝对的，但对运动的描述都是相对的。那么，是否存在这样的参考系，使得物体相对它静止或等速直线运动，而不对其产生作用呢？换句话讲，牛顿第一定律实际上提出了一个描述物体运动的适当的参考系。我们通常把这种参考系叫惯性参考系，简称惯性系。现在的问题，惯性系是真的存在，严格地讲，这种参考系是不存在的。值得幸运的是，实验事实告诉我们，在一定的精度条件下，存在着近似的惯性系。例如，地球相对太阳的运动、有公转和自转。尽管如此，在研究地球上物体相对地球的运动时，（坐标原点取在地心或地球表面），在一有限的时间和空间范围内，可以把地球当做近似的惯性系。同样道理在研究太阳系中各行星的运动时，可以把太阳当做近似的惯性系。总之，只有近似的惯性系，不存在绝对的惯性系。另外，利用伽利略变换，我们可以证明：相对惯性系静止或等速直线运动的参考系也是一个惯性系。就是，发现一个惯性系，便会有无穷多个惯性系。
3.1牛顿第一定律和惯性参考系
牛顿第一定律，应该说为为先是由伽利略提出的，它实际上是伽利略思想的继承和发展。在伽利略之前，人们曾错误地认为运动着的物体需要连续不断的的推动或牵引来维持其运动。如：一般的经验告诉我们，要使物体在地面上作水平运动，就要对物体施加某种方式的作用（推、拉）。不管是什么作用引起物体状态的变化，一旦这种作用被解除，物体就将逐渐停止运动。正是这一直观的事实使人们产生了上述那种错误地认识。

第三章动量定理和动量守恒定律.

量守恒：
p

pi

mvi

恒矢量
i
i
（5）
注意：动量守恒定律是自然界最基本的定律之一。适用于：经典力学，相对论力学，场，宏观物体和微观粒子组成的物
体系。
应用：动量守恒定律可以预测新粒子的存在。原子核的β衰变可写为AB+e，但实验显示B核和e电子的径迹不在一条直线上，违背动量守恒定律。为此泡利（W.Pauli）于1930年提出中微子假说来维护动量守恒定律。1956年终于在实验中发现了中微子。在电磁学中研究两个运动带电粒子，人们发现两者动量的矢量和似乎不守恒，后来考虑了电磁场的动量，总动量又守恒了。
1
§3.1 牛顿第一定律和惯性参考系
一、牛顿第一定律
孤立质点静止或作等速直线运动（每个物体继续保持其静止或作等速直线运动的状态，除非有力加于其上迫使它改变这种状态）。
使用范围：质点和惯性参考系。
对牛顿第一定律的理解：
（1）定性的说明了运动和力的关系：物体的运动并不需要力去维持，只有当物体的运动状态（速度）发生变化即产生加速度时，才需要力的作用。
d
F 21 k dt
m1 v1
d
, F12 k dt
m2 v2
式中k为常数。在SI中k=1，力的量纲为LMT-2，于是
F21 d dt
m1 v1
, F12 d dt
m2 v2
或一般的可写作 F d mv dt
2) 力的独立作用原理
若在一质点上同时作用几个力，则这些力各自产生自己
是没有任何物理意义的。
3
§3.2 惯性质量 • 动量和动量守恒定律

初中物理牛顿运动三定律图文详解

初中物理牛顿运动三定律图文详解牛顿运动三定律是物理学中关于力和运动关系的基本定律，它们被广泛应用于解释和预测各种物体的运动。

本文将通过图文详细解析牛顿运动三定律，帮助读者深入理解这些定律。

一、牛顿第一定律-惯性定律牛顿第一定律，也被称为惯性定律，它表明一个物体如果没有外力作用于它，将会保持静止或匀速直线运动。

这意味着物体在没有受力时不会改变自己的状态。

以下图文解析将帮助读者更好地理解牛顿第一定律。

图1：[图片描述：一辆静止的小汽车][图片位置：文章中部]图1展示了一辆静止的小汽车。

根据牛顿第一定律，如果没有外力作用于这辆汽车，它将保持静止。

这是因为物体具有惯性，即物体倾向于保持自身运动状态，可能是静止也可能是匀速直线运动。

图2：[图片描述：一个小球沿着直线匀速运动][图片位置：文章中部]图2显示了一个沿着直线匀速运动的小球。

同样根据牛顿第一定律，如果一个物体受到一个恒定的合力，并且没有其他力的作用，它将以恒定的速度沿直线匀速运动。

这是因为物体保持自身运动状态的特性。

二、牛顿第二定律-力的作用定律牛顿第二定律是最著名的牛顿定律之一，它描述了力和物体运动之间的关系。

它的数学表达式为F=ma，其中F是力，m是物体的质量，a是物体的加速度。

以下图文解析将对牛顿第二定律进行详细说明。

图3：[图片描述：一个悬挂在绳子上的重物][图片位置：文章中部]图3展示了一个悬挂在绳子上的重物。

根据牛顿第二定律，物体所受的力等于质量乘以加速度。

在这个例子中，物体的质量为m，加速度为a，所以它所受的力F=ma。

这意味着当一个物体受到一个力时，它将产生一个加速度，加速度的大小与所受力成正比，与物体质量成反比。

图4：[图片描述：用力推动一个物体][图片位置：文章中部]图4展示了一个人用力推动一个物体。

根据牛顿第二定律，当一个人用力推动一个物体时，物体将受到一个力，力的大小取决于人的推力。

根据F=ma，物体的加速度将取决于所受力的大小和物体的质量。

3.1牛顿第一定律、第二定律的理解

第1讲牛顿第一定律、第二定律的理解一、牛顿第一定律1．牛顿第一定律（1）形成：伽利略（理想斜面实验，得出力不是维持物体运动的原因）→牛顿。

(2)内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。

(2)意义①揭示了物体的固有属性：一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又叫惯性定律。

②揭示了力与运动的关系：力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，即力是产生加速度的原因。

(3)适用范围：惯性参考系。

2．惯性(1)定义：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。

(2)惯性的两种表现①物体不受外力作用时，其惯性表现在保持静止或匀速直线运动状态。

②物体受外力作用时，其惯性表现在反抗运动状态的改变。

(3)量度：质量是惯性大小的唯一量度，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小。

(4)普遍性：惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性，与物体的运动情况和受力情况无关(选填“有关”或“无关”)。

3.惯性与惯性定律（1）惯性是物体本身的属性（2）质量是物体惯性大小的量度。

（3)外力作用于物体上，物体运动状态改变，但物体的惯性不变。

（4)惯性有大小，惯性定律是牛顿第一定律。

二、牛顿第二定律1.内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。

2.表达式：F＝kma，当F、m、a单位采用国际单位制时k＝ 1 ，F＝ma。

3.适用范围①牛顿第二定律只适用于惯性参考系(相对地面静止或做匀速直线运动的参考系)。

②牛顿第二定律只适用于宏观物体(相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情况。

3.对牛顿第二定律的理解1）矢量性:α与F 合的方向相同.已知F 合的方向.可推知α的方向, 反之亦然 . 2）瞬时性:α与F 合同时产生,同时变化,同时消失.（见例1）3）相对性:用α=F 合/m 求得的加速度α是相对地面的( 或惯性参照系 ), 4）同体性:α= F 合/m,各量都是属于同一物体的,即研究对象的统一性. 5）独立性:F 合=m α总 F x =ma x, F Y =ma y （见例2） 4.牛顿第一定律与牛顿第二定律关系（1）物体不受外力和物体所受合外力为0是有区别的，所以不能把牛顿第一定律看作牛顿第二定律在时的特例。

牛顿第一定律惯性与惯性参考系

牛顿第一定律惯性与惯性参考系牛顿第一定律是经典力学中的基础原理之一，也被称为惯性定律。

它表明一个物体如果不受到外力的作用，将会保持静止或匀速直线运动。

惯性参考系是指观察者观测物体运动时所处的参考系。

本文将探讨牛顿第一定律的概念以及如何确定惯性参考系。

1. 牛顿第一定律的概念牛顿第一定律简称为惯性定律或惯性法则，由英国物理学家艾萨克·牛顿在1687年提出。

它表明在没有外力作用的情况下，物体将保持其运动状态，即静止或匀速直线运动。

这意味着物体具有惯性，即一种抵抗状态改变的性质。

2. 惯性参考系的定义惯性参考系是指一个观测者进行物体运动观察时所选择的参考系。

在这个参考系中，牛顿第一定律适用，物体如果不受到外力，则保持静止或匀速直线运动。

这样的参考系被认为是惯性参考系。

3. 如何确定惯性参考系确定惯性参考系的关键在于排除非惯性力的影响。

非惯性力是指不是由物体自身作用力引起的力，而是由其他物体或参考系的加速度引起的力。

当存在非惯性力时，物体将会受到额外的力的作用，从而使牛顿第一定律失效。

为了确定惯性参考系，可以采取以下步骤：3.1 观察是否存在可见的力在选定的参考系中观察物体的运动，如果物体在不受外力作用下保持静止或匀速直线运动，则说明该参考系是惯性参考系。

如果观察到物体的运动状态发生变化，可能存在非惯性力的作用。

3.2 排除外力的干扰如果在观测中发现物体的运动状态发生改变，需要仔细检查是否有外力的作用。

外力可以通过实验设计、测量仪器等方式进行确定和排除。

只有排除了外力的作用，才能得到准确的惯性参考系。

3.3 持续观测运动状态通过持续观测物体的运动状态，可以进一步验证所选参考系是否为惯性参考系。

如果运动状态始终保持不变，则说明该参考系是惯性参考系。

4. 惯性参考系的意义惯性参考系的确立对于研究物体的运动规律和力学定律具有重要意义。

只有在惯性参考系中，牛顿力学定律才能得到准确应用。

通过确定惯性参考系，我们可以研究物体在不受外力作用下的自由运动规律，揭示自然界中的普遍定律。

物理知识总结牛顿第一定律与惯性

物理知识总结牛顿第一定律与惯性牛顿第一定律与惯性牛顿第一定律，也被称为惯性定律，是经典力学中最基本的定律之一。

它在物理学的发展历程中起到了非常重要的作用，揭示了物体运动状态的特性。

本文将对牛顿第一定律与惯性进行总结，并探讨其在日常生活中的应用。

一、牛顿第一定律的基本概念牛顿第一定律的经典陈述为：“物体在没有外力作用下，要么保持静止，要么以恒定速度直线运动。

”这个定律强调了运动状态的保持，即物体在没有受到外部力的情况下，会继续保持其原来的状态，静止或匀速直线运动。

二、惯性的概念及特性惯性是指物体保持其原来状态的特性，是牛顿第一定律的基础。

对于静止物体来说，它会一直保持静止，直到外力作用于它；而对于运动的物体来说，它会以恒定速度继续运动，直到外力改变了它的状态。

惯性与物体的质量有密切关系。

质量越大的物体，具有越强的惯性，即它们更不容易改变运动状态。

而质量较小的物体则具有较小的惯性，受到的外力作用更容易改变它们的运动状态。

三、牛顿第一定律的应用举例1. 车辆突然停止时的惯性：当车辆突然停止时，乘车人会感到向前窜的一种感觉，这是因为车辆突然停止，而人体具有惯性，继续保持着前行的状态。

2. 船只通过桥洞时的示例：当一艘船通过桥洞时，船在经过桥洞之前需要减速，以确保船身不会与桥墩相撞。

这是因为船具有惯性，需要通过减速保持安全距离。

3. 感受静止与匀速直线运动的互换：在飞机上，当它以恒定速度飞行时，乘客感受不到任何加速度。

这是因为飞机的运动状态保持恒定，符合牛顿第一定律。

四、现代理解与拓展牛顿第一定律的经典表述虽然简洁明了，但在现代物理学中得到了更深入的解释和拓展。

随着相对论理论的发展，我们发现质量不仅是物体惯性的源泉，同时也与能量的等效性相关。

牛顿第一定律的现代表述可以解释为，在没有引力或其他江湖力作用下，牛顿第一定律描述了自由粒子的运动状态保持不变的原则。

而引力场则可能改变物体的运动状态，使其偏离直线运动。

3-1牛顿第一定律和惯性参考系.

律（Newton first law）（惯性定律）牛顿认为：孤立质点静止或作等速直线运动。二、惯性（参考）系孤立粒子（质点）相对于它静止或作等速直线运动的参考系称为惯性参考系。注意相对于惯性系静止或作等速直线运动的参考系也是惯性系。不存在精确意义下的惯性参考系。
二、孤立质点系统(由两质点组成)的运动
由于两质点的运动轨迹对称和时间对称性,因此
dr1 kdr2
dr1 dr2 k dt dt v1 kv2
dv1 kdv2
令常数
可见, (m1v1 m2v2 ) 是系统的具有守恒意义的物理量。
(m0 , m1 )系统 : m1 k1m0 常量
3-4 主动力和被动力一、主动力
具有“独立自主”的方向和大小,不受质点所受其它
力的影响,处于“主动”地位的力—主动力.
二、被动力或约束反力
没有“独立自主”的方向和大小,由质点所受主动力
及运动状态而定,处于“被动”地位的力—被动力.
约束反力一般是未知力.
3-5 牛顿运动定律.伽利略相对性原理一、牛顿运动定律 1.牛顿第一定律
系统有: dp dp1
m, m1 组成的孤立
二、质点动量定理
dp F Fi dt
特点
( 2)
瞬时性；迭加性；矢量性
三、力的冲量
1. 元冲量 dI Fdt 2. t0 t 时间内的冲量 t 冲量是力的时间积累. I F dt
四、质点的动量
p mv
单位： kg.m.s
1
（千克•米/秒）
五、动量守恒定律孤立“质点系统”的动量守恒, 即或
dp d pi d mi vi 0 p pi mi vi 恒矢量

牛顿第一定律和惯性体的解释

牛顿第一定律和惯性体的解释牛顿第一定律，也被称为惯性定律，是牛顿三大运动定律中的第一定律。

它描述了一个物体在没有外力作用下的运动状态。

牛顿第一定律的内容可以概括为：一个物体要么保持静止不动，要么以恒定速度做直线运动，除非受到外力的作用。

惯性体是指那些能够保持其运动状态不变的物体，即它们不会自发地改变自己的速度或方向。

惯性体的概念是牛顿第一定律的核心内容。

惯性体的特性可以归纳为以下几点：1.惯性体的静止状态：一个物体在没有外力作用时，会保持静止不动。

这意味着，如果一个物体处于静止状态，那么它会一直保持静止，除非有外力作用于它。

2.惯性体的匀速直线运动：一个物体在没有外力作用时，会以恒定速度做直线运动。

这意味着，如果一个物体正在做匀速直线运动，那么它会一直以相同的速度和方向运动，除非有外力作用于它。

3.惯性体的加速度：当外力作用于一个惯性体时，惯性体将产生加速度。

加速度是速度变化的量度，它描述了物体速度的变化快慢和方向。

4.惯性体的质量：惯性体的质量越大，它对力的抵抗能力越强，即需要更大的外力才能改变它的运动状态。

质量是惯性体的一个重要属性，它决定了惯性体对力的反应程度。

牛顿第一定律和惯性体的解释对于我们理解物体的运动规律和力的作用具有重要意义。

它们是物理学中的基本概念，对于中学生来说，理解和掌握这些知识点对于进一步学习物理学是至关重要的。

习题及方法：1.习题：一个静止的物体在没有任何外力作用下，它的运动状态是什么？解题方法：根据牛顿第一定律，一个静止的物体在没有外力作用下，将保持静止状态。

答案：静止状态。

2.习题：一个匀速直线运动的物体在没有任何外力作用下，它的运动状态是什么？解题方法：根据牛顿第一定律，一个匀速直线运动的物体在没有外力作用下，将保持匀速直线运动状态。

答案：匀速直线运动状态。

3.习题：一个物体受到一个力的作用，发生了加速度，这个力是什么类型的力？解题方法：根据牛顿第一定律，一个物体受到一个力的作用，发生了加速度，这个力是改变物体运动状态的外力。

1-3-1牛顿运动定律、惯性系与非惯性系

牛顿运动定律、惯性系与非惯性系牛顿运动定律的表述牛顿第一定律（Newton first law)(惯性定律)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：惯性和力固有特性牛顿第二定律（Newton second law）在受到外力作用时，物体所获得的加速度的大小与合外力大小成正比，与物体的质量成反比；加速度的方向与外力的矢量和的方向相同。

特点：瞬时性；迭加性；矢量性；定量的量度了惯性（1）瞬时性之间一一对应F a （2）迭加性121N N ii F F F F F ==+++=∑F ma=（3）矢量性：具体运算时应写成分量式直角坐标系中：dtd m ma F x x x υ==dtd m ma F yy y υ==dtd m ma F z z z υ==自然坐标系中：dt d m ma F υττ==ρυ2m ma F n n ==（4）定量的量度了惯性AB B A a a m m 惯性质量：牛顿第二定律中的质量常被称为惯性质量,质量是物体平动惯性大小的量度牛顿第三定律（Newton third law ）两个物体之间对各自对方的作用力总是大小相等的，而且指向相反的方向，作用在一条直线上作用力与反作用力（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, 绝对不是平衡力（3）它们一定是属于同一种性质的力12F F =-惯性系与非惯性系牛顿定律成立的参考系称为惯性参考系，简称惯性系。

相对惯性系作匀速直线运动的参考系也是惯性系。

而相对惯性系作加速运动的参考系是非惯性系。

惯性参考系——牛顿定律严格成立的参考系。

根据天文观察，以太阳系作为参考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。

地球可以看作近似度很高的惯性系(公转和自转向心加速度很小）力学中常见的几种力基本自然力力学常见的几种力重力弹力摩擦力流体阻力（)kv f弹力摩擦力流体阻力气体压力浮力都是电磁力（3）强力（质子、中子、介子间短程作用力）4151010N,m-（4）弱力（粒子间更短程作用力）2171010N,m --基本自然力(1) 引力1202m m F G r r=-（2）电磁力1202q q F k r r=。

3.1牛顿第一定律与惯性参考系

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第三章动量牛顿运动定律
§3.1 牛顿第一定律和惯性参考系
牛顿第一定律(惯性定律牛顿第一定律惯性定律) 惯性定律任何物体都要保持其静止或匀速直线运动状态, 任何物体都要保持其静止或匀速直线运动状态, 直到其它物体所作用的力迫使它改变为止。物体所作用的力迫使它改变为止。
v v F = 0时，v = 恒矢量
1.牛顿第一定律提出了力和惯性的概念牛顿第一定律提出了力和惯性的概念牛顿第一定律是物体间的相互作用. 力——是物体间的相互作用力是引起运动状态改是物体间的相互作用变的原因. 变的原因因此要改变物体所处的状态, 因此要改变物体所处的状态外界必须对物体施加力的作力作用的效果是使该物体改变运动状态。用，力作用的效果是使该物体改变运动状态。牛顿第一定律揭示了力是物体获得加速度的原因力是物体获得加速度的原因。揭示了力是物体获得加速度的原因。
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第三章动量·牛顿运动定律· 动量守恒定律
§3.1 牛顿第一定律和惯性参考系
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第三章动量牛顿运动定律
•牛顿: 17世纪最伟大的科学巨牛顿: 17世纪最伟大的科学巨牛顿英国物理学家、数学家、匠。英国物理学家、数学家、天文学家、自然哲学家。文学家、自然哲学家。在光学方面，在光学方面，说明了色散的起发现了色差及牛顿环，因，发现了色差及牛顿环，他还提出了光的微粒说．提出了光的微粒说．在数学方面，在数学方面，总结和发展了前人的工作，建立了二项式定理，人的工作，建立了二项式定理，创立了微积分；创立了微积分；在天文学方面，在天文学方面，发现了万有引力定律，创制反射望远镜，力定律，创制反射望远镜，初步观察到了行星运动的规律。观察到了行星运动的规律。