大学物理相对运动常见力与基本力

合集下载

大学物理第三章牛顿运动定律

四、几种实用的惯性系
1、地面参考系 ground reference frame
由于我们生活在地面上，地面是一个最常用的惯性系。但只能说地面是一个近似的惯性系，而不是一个严格的惯性系，因为地球有自转角速度：由于地球的自转，地球上的物体有法向加速度。
1 7.3 105 rad s 1
2、地心参考系 earth's core
地心参考系相对地面参考系严格些，地球绕太阳公转的角速度：
2 2.0 107 rad s 1
3、日心参考系 sun's core
日心参考系相对地心参考系更严格些，但太阳还绕银河中心旋转：
3 8.0 1012 rad s 1
• 5、牛顿定律适用的范围是什么？什么是惯性参考系？ • 6、有人说：力是运动的根源，没有力就没有运动，你是怎么理解的？ • 7、日常生活中，我们经常接触的力有哪些？它们都属于基本力中的哪一种？ • 8、有人说：人推车时只有作用力大于反作用力时车才能被推动，且先有作用力，后有反作用力。你认为呢？ • 9、动量和动能有什么区别和联系？
• “只要运动是匀速的，你无法从其中任何一个现象来确定船是在运动还是停着不动．你跳向船尾也不会比跳向船头来得远,虽然你跳在空中时,脚下的船底板向着你跳的反方向移动．你把不论什么东西扔给你的同伴时,如果你的同伴在船头而你在船尾, 你所用的力并不比你们两个站在相反位置时所用的力更大．水滴将象先前一样,滴进下面的罐子,一滴也不会滴向船尾,虽然水滴在空中时,船已行驶了相当距离."
（3） m
a 是什么力？
§３.３牛顿运动定律的应用
Applications of Newton’s Laws of motion • 一、牛顿运动定律的适用范围

上海理工大学大学物理第一章质点运动学(1)

0
k i
x
z
r x2 y2 z2
r xi y j z k
2. 运动方程
当质点运动时，其位置矢量随时间变化：
r r ( t ) x( t )i y( t ) j z( t )k
该式称质点的运动方程。其中x(t)、 y(t)、z(t)是运动方程的分量式，也是质点运动轨迹的参数方程。
从上面分析可以看出，圆周运动的加速度可以分解为相互正交的切向加速度和法向加速度;
dv v 2 at et ; an en dt R
dv 2 v 2 2 2 a at2 an ( ) ( ) dt R
vA
vA
et
vB
在曲线运动中，既有切向加速度，也有法向加速度；如果只有切向加速度，没有法向加速度，就成为变速直线运动；如果只有法向加速度，没有切向加速度，就成为匀速圆周运动。
tggatvgtcos202?????????gatg1021yxx???13相对运动常见力和基本力131相对运动运动关系的相对性表明只有选择了合适的参考系才能对运动进行测量要研究质点的运动必须确定相应的参考系而参考系选择不同观测的结果会大相径庭
第一章质点运动学
1-1 质点运动的描述
机械运动：一个物体相对于另一个物体的位置，或者一个物体的某些部分相对于其它部分的位置，随之间变化的过程。一、质点参考系 1. 质点: 具有一定质量的点称质点。
运动学的重要任务之一就是找出各种具体运动的运动方程。 3. 位移设在时间Δt = t2 - t1 内质点由A点运动到B点，其位移为由A点指向B 点的矢量，称位移矢量。位移和质点所经历的路程是有区别的，位移矢量表示质点位置的变化，而路程是质点在位置变化过程中所经历的移动轨迹。

相对运动

问题:
牛顿定律的几点说明 1. 牛顿定律只适用于惯性系 2.牛顿第二定律只适用于质点或可看作质点的物体 2.牛顿第二定律只适用于质点或可看作质点的物体
v v 中 v 是物体所受合外力 3. F = ma F 是物体所受合外力
v v 体的质量保持不变时才和 F = ma 等价 r r r d(mv ) r dv r r =m F= = ma d p = F dt dt dt
2.电磁力 2.电磁力
N m /kg
2
2
电磁力：电磁力：存在于静止电荷之间的电性力以及存在于运动电荷之间的磁性力，总称为电磁力。于运动电荷之间的磁性力，总称为电磁力。例如：弹力、摩擦力，气体的压力、浮力、例如：弹力、摩擦力，气体的压力、浮力、粘滞阻力。阻力。 3.强力 3.强力 4.弱力 4.弱力
三、牛顿第三定律
对于每一个作用力,总有一个对应的反作用力; 对于每一个作用力,总有一个对应的反作用力; 两者大小相等、方向相反、在同一直线上。两者大小相等、方向相反、在同一直线上。数学表达式: 数学表达式:
r r F12 = F21
注意:1.作用力与反作用力同生同灭。注意:1.作用力与反作用力同生同灭。 :1.作用力与反作用力同生同灭 2.作用力与反作用力分别作用于两个不同的 2.作用力与反作用力分别作用于两个不同的物体上 3.作用力与反作用力性质相同。 3.作用力与反作用力性质相同。作用力与反作用力性质相同
v
x
二、常见力
1.重力 1.重力(gravity) 重力重力：在地球表面的物体，重力：在地球表面的物体，受到地球的吸引而使物体受到的力。体受到的力。
r r G = mg

1-4 相对运动常见力和基本力

dv Ft ma t m dt 2 v Fn ma n m

1. 常力作用下的连接体问题例1-7 设电梯中有一质量可以忽略的滑轮，在滑轮两侧用轻绳悬挂着质量分别为m1 和m2的重物A和B，已知 m1>m2 。当电梯 (1) 匀速上升，(2) 匀加速上升时，求绳中的张力和物体A相对电梯的加速度。
可以证明,凡是相对于某惯性系静止或作匀速直线运动的其他参考系都是惯性系.
二、牛顿第二定律
物体受到外力作用时，它所获得的加速度的大小与合外力的大小成正比，与物体的质量成反比；加速度的方向与合外力F的方向相同.
F ma
瞬时性：第二定律是力的瞬时作用规律第二 F、 a 之间一一对应矢量性：有大小和方向，可合成与分解力的叠加原理
§1-4 牛顿运动定律
一、牛顿第一定律任何物体都保持静止的或沿一条直线作匀速运动状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。 1.第一定律涉及了哪两个基本概念? 答:惯性和力。 2.第一定律定义了一个什么样的参考系? 答:惯性参考系。 3.一艘船在一个风平浪静的海面上匀速的航行,某人站在船尾纵身向上一跃,问此人能否掉入海里?
R
O
ds
d
g sin
vdv gR sin d

v
0
vdv gR sin θ dθ
0
θ
1 2 mv mg ( R R cos ) 2
小球对圆柱体的压力为
y
2
v FN mgcosθ m FN R mg cos 2mg (1 cos )
ar
m1
ar
m2
解：以地面为参考系，物体 A 和 B 为研究对象，分别进行受力分析。在竖直方向建立坐标系Oy . (1) 电梯匀速上升，物体对电梯的加速度ar等于它们对地面的加速度。根据牛顿第二定律，对A和B分别得到： FT m1 g m1ar FT FT y

相对性运动常见力和基本力课件

详细描述
动量守恒定律适用于封闭系统，即系统不受外界作用力或系统所受的外力矢量和为零。在碰撞、爆炸等物理过程中，动量守恒定律确保系统内各物体动量的矢量和保持不变。
动能定理
总结词
动能定理揭示了力对物体运动状态改变的作用效果，即合外力对物体所做的功等于物体动能的改变量。
详细描述
动能定理指出，在运动过程中，合外力对物体所做的功等于物体动能的增加量。这意味着力对物体的作用会导致物体运动状态的改变，即速度和方向的改变。动能定理广泛应用于分析物体的运动轨迹、速度和加速度等问题。
动能定理
动能定理指出，力对物体所做的功等于物体动能的增量。
相对性运动的应用场景
车辆动力学
车辆动力学是研究车辆在行驶过程中受到的力和运动规律的科学，相对性运动在车辆动力学中有着广泛的应用。
航空航天工程
体育运动
在体育运动中，相对性运动原理可以帮助运动员更好地理解技术动作和提高运动表现。
航空航天工程中，飞行器的运动涉及到复杂的力和运动关系，相对性运动是理解和分析这些关系的重要工具。
潮汐现象
由于地球自转和月球引力作用，海水周期性的涨落现象。潮汐能对海岸线地貌和海洋生态系统产生影响。
火箭的发射与推进力
火箭发射
利用推进剂在发动机内燃烧产生高速气体，通过喷嘴向下喷出，产生反作用力使火箭升空。
推进力
火箭发动机产生的推力，使火箭克服重力上升或前进。推进力的大小和方向影响火箭的运动轨迹。
优化产品设计
在产品设计和制造过程中，相对性运动理论的应用可以帮助工程师更好地预测和控制产品的运动性能，提高产品的稳定性和可靠性。例如，在机械、航空、船舶等领域，相对性运动理论的应用可以帮助优化机器部件的配合和整体性能。

1-3 相对运动常见力和基本力

o
v0
x
vK vKK tan 60 10 tan 60 17.3 （m s ） vK 2 vK vK H 15.3 m 2g
o 1
vKK
二、常见力
1.重力重力：在地球表面的物体，受到地球的吸引而使物体受到的力。 f m f 向心力 F G 赤道面 R
F 万有引力
G 重力
重力与重力加速度的方向都是竖直向下。
地轴
G mg
g 9.8m s
2
2.弹力
常见力和基本力
弹性力：两个相互接触并产生形变的物体企图恢复原状而彼此互施作用力。条件：物体间接触，物体的形变。方向: 始终与使物体发生形变的外力方向相反。三种表现形式： (1)两个物体通过一定面积相互挤压；大小:取决于挤压程度。方向:垂直于接触面指向对方。
方向：与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。最大静摩擦力滑动静摩擦力
fs s N f k k N
S=static k=kinetic
其中s为静摩擦系数，k为滑动摩擦系数。它们与接触面的材料和表面粗糙程度有关。
k s 1
4.万有引力
万有引力：存在于一切物体间的相互吸引力。牛顿万有引力定律:
• 强力（strong interaction）在原子核内（亚微观领域）才表现出来，存在于核子、介子和超子之间的、把原子内的一些质子和中子紧紧束缚在一起的一种力。其强度是电磁力的百倍，两个相邻质子之间的强力可达104 N 。力程：<10-15 m • 弱力（weak interaction）亚微观领域内的另一种短程力。导致衰变放出电子和中微子。两个相邻质子之间的弱力只有10-2 N 左右。

高考物理基本的力和运动知识归纳

高考物理知识归纳（一） ----基本的力和运动Ⅰ。

力的种类:（13个性质力）这些性质力是受力分析不可少的“受力分析的基础” 重力： G = mg (g 随高度、纬度、不同星球上不同) 弹簧的弹力：F= Kx 滑动摩擦力：F 滑= μN 静摩擦力： O ≤ f 静≤ f m 万有引力： F 引=G221r m m 电场力： F 电=q E =qdu 库仑力： F =K221rq q (真空中、点电荷) 磁场力：(1)、安培力：磁场对电流的作用力。

公式： F= BIL （B ⊥I ）方向:左手定则(2)、洛仑兹力：磁场对运动电荷的作用力。

公式： f=BqV (B ⊥V) 方向:左手定则分子力：分子间的引力和斥力同时存在,都随距离的增大而减小,随距离的减小而增大,但斥力变化得快．。

核力：只有相邻的核子之间才有核力，是一种短程强力。

Ⅱ。

运动分类：（各种运动产生的力学和运动学条件及运动规律．．．．．．．．．．．．．）是高中物理的重点、难点 ①匀速直线运动 F 合=0 V 0≠0 ②匀变速直线运动：初速为零，初速不为零，③匀变速直、曲线运动(决于F 合与V 0的方向关系) 但 F 合= 恒力④只受重力作用下的几种运动：自由落体，竖直下抛，竖直上抛，平抛，斜抛等⑤圆周运动：竖直平面内的圆周运动(最低点和最高点)；匀速圆周运动(关键搞清楚是向心力的来源)⑥简谐运动：单摆运动，弹簧振子； ⑦波动及共振；分子热运动； ⑧类平抛运动;⑨带电粒在电场力作用下的运动情况；带电粒子在f 洛作用下的匀速圆周运动 Ⅲ。

物理解题的依据：（1）力的公式A（2）各物理量的定义（3）各种运动规律的公式（4）物理中的定理、定律及数学几何关系Ⅳ几类物理基础知识要点：凡是性质力要知：施力物体和受力物体；对于位移、速度、加速度、动量、动能要知参照物；状态量要搞清那一个时刻（或那个位置）的物理量；过程量要搞清那段时间或那个位侈或那个过程发生的；（如冲量、功等）如何判断物体作直、曲线运动；如何判断加减速运动；如何判断超重、失重现象。

大一物理相对运动知识点

大一物理相对运动知识点一、相对运动的概念相对运动是指物体的运动状态相对于其他物体的运动状态而言的运动。

在相对运动中，我们需要关注参考系的选取和相对速度的计算。

1. 参考系的选取参考系是指用来描述和观察物体运动的参照物。

选择不同的参考系可以得到不同的相对运动结果。

常见的参考系包括地球、火车、飞机等。

2. 相对速度的计算相对速度是指两个物体之间的速度差。

在相对运动中，我们可以通过向量运算来计算相对速度，其中关键的概念包括平行四边形法则和几何法则。

二、相对运动的相关定理相对运动有一些重要的定理和规律，这些定理可以帮助我们解决一些实际问题。

1. 速度叠加定理速度叠加定理是指当两个物体相对于同一个参考系作匀速直线运动时，它们的速度可以叠加。

叠加的原理是将两个速度矢量相连构成一个平行四边形，其对角线即为相对速度。

2. 相对运动定律相对运动定律是指当两个物体相对运动时，它们之间的相对速度与它们各自的速度的矢量和有关。

根据相对运动定律，我们可以知道两个物体之间的相对速度等于其中一个物体相对于另一个物体的速度减去自身的速度。

三、相对运动的应用相对运动的知识点在日常生活和实际问题中有着广泛的应用。

1. 相对速度的计算在不同的交通工具中，我们需要计算相对速度来确保安全。

例如，在车辆追尾问题中，我们可以通过计算两车的相对速度来判断碰撞的严重程度。

2. 摩擦力与相对运动在物体间存在相对运动时，常常伴随着摩擦力的产生。

通过研究相对运动和摩擦力的关系，我们可以优化机械设备的设计，减少能量损失和运动阻力。

3. 碰撞问题与相对运动在碰撞问题中，相对运动是一个重要的概念。

通过分析相对运动的速度和方向，我们可以预测和解释碰撞发生的原因和结果。

四、相对运动的挑战与发展相对运动虽然在我们的日常生活和物理学中有重要的应用，但也存在一些挑战和未解决的问题。

1. 相对性原理相对性原理是指物理规律在不同的参考系下的不变性。

相对性原理提出了一个新的观念，即物理规律不依赖于参考系的选择，它对于相对运动的研究和理解产生了深远的影响。

运动和力知识点总结

运动和力知识点总结1. 基本概念1.1 力（Force）：作用在物体上的推或拉，能够使物体的静止状态或运动状态发生改变。

1.2 质量（Mass）：物体所含物质的多少，是物体惯性的量度。

1.3 惯性（Inertia）：物体保持其静止状态或匀速直线运动状态的性质。

1.4 运动（Motion）：物体位置随时间的变化。

1.5 速度（Velocity）：描述物体运动快慢和方向的物理量。

1.6 加速度（Acceleration）：物体速度随时间的变化率。

2. 力的作用2.1 重力（Gravitational Force）：地球对物体的吸引力。

2.2 摩擦力（Friction）：物体之间接触面产生的阻力。

2.3 弹力（Elastic Force）：物体由于形变产生的恢复力。

2.4 流体阻力（Fluid Resistance）：物体在流体中运动时受到的阻力。

3. 力的合成与分解3.1 合力（Resultant Force）：多个力作用在一点时的等效力。

3.2 分力（Component Force）：合力的分解，按照一定规则分解为若干个力。

4. 牛顿运动定律4.1 牛顿第一定律（Inertia Law）：物体若未受外力，将保持静止或匀速直线运动。

4.2 牛顿第二定律（F=ma）：物体的加速度与作用力成正比，与物体质量成反比。

4.3 牛顿第三定律（Action-Reaction Law）：作用力和反作用力大小相等，方向相反。

5. 动量与能量5.1 动量（Momentum）：物体质量与速度的乘积，是矢量量。

5.2 动能（Kinetic Energy）：物体由于运动而具有的能量。

5.3 势能（Potential Energy）：物体由于位置或状态而具有的能量。

5.4 机械能守恒定律（Conservation of Mechanical Energy）：在没有非保守力做功的情况下，系统的总机械能保持不变。

6. 圆周运动6.1 向心力（Centripetal Force）：使物体沿圆周路径运动的力。

§1-3 相对运动常见力和基本力

已知：
v风人1 0i v风人1x j v人地1 10i 0 j
O
Y (北 )
v
45
10ms-1 15ms-1 X (东 ) 且
v风人2 v风人2x i v风人2y j v人地2 15i 0 j
v风人2y v风人2x
作为两个相对运动的参考系。根据速度变换公式得到： O
v
45
10ms-1 15ms-1
X (东 )
v vx i v y j v风地1 v风人1 v人地1 v vx i v y j v风地2 v风人2 v人地2
Fk k FN
对于给定的一对接触面，有
（k 为滑动摩擦因数）
k s 1
滚动摩擦力：当物体相对于接触面滚动时，物体所受到接触面对它的阻力，其方向与滚动方向相反。
4. 万有引力
存在于任何两个物体间的相互吸引力。
m1m2 牛顿万有引力定律：F G r2
其中m1和m2为两个质点的质量，r为两个质点的距离，G叫做引力常量。
速度为2.44m/s时,有一螺母自升降机的天花
板松落，天花板与升降机的底板相距 2.74m。
计算螺母自天花板落到底板所需的时间及螺
母相对于升降机外固定柱的下降距离。
解取螺母刚松落为计时零点.
O
O'
a
动点为螺母,取二个坐标系：
升降机和外柱
x x' h
如图
a螺地 gi , a升地 ai , a螺升 ? a螺地 a升地 a螺升 , a螺升 a螺地 a升地 a螺升 a螺地 a升地 =g a

物理学的四大基本力引力电磁力弱相互作用和强相互作用

物理学的四大基本力引力电磁力弱相互作用和强相互作用物理学的四大基本力：引力、电磁力、弱相互作用和强相互作用物理学是研究自然界中各种物质及其相互作用规律的科学。

在物理学中，研究物质相互作用的一个核心问题就是力的研究。

力是物理系统进行相互作用的驱动力，而在自然界中存在着多种不同类型的力。

其中，被公认为四大基本力的力是引力、电磁力、弱相互作用和强相互作用。

本文将详细介绍这四种力及其在物理学中的重要性。

引力是最早被人们认识和研究的一种力。

引力的作用力正比于物体的质量，并与物体之间的距离的平方成反比。

根据爱因斯坦的广义相对论，引力可以理解为物体沿着弯曲的时空几何线上的运动。

在自然界中，引力的作用力体现在诸如行星围绕太阳公转、月球围绕地球运动等现象中。

引力是宇宙中最为普遍和广泛的一种力，无论是大到星系的相互作用，还是小到人和物体之间的相互作用，都离不开引力的作用。

接下来是电磁力，它是我们熟知的一种力。

在自然界中，电磁力起着至关重要的作用，它包括静电力、磁力和电磁感应等现象。

电磁力的产生是由于电荷之间的相互作用所引起的。

同样电磁力也是一种相互作用力，正电荷与正电荷之间、负电荷与负电荷之间会互相排斥，而正电荷与负电荷之间会互相吸引。

电磁力在物质世界中无处不在，无论是电子的运动、电流的产生，还是光的传播，都离不开电磁力的作用。

弱相互作用是一种只在微观尺度上才能够显现出来的力。

它是使得一些基本粒子（如质子、中子等）发生衰变和相互转变的力。

弱相互作用能够在质子和中子之间发生相互转变，从而使得核反应发生，这些反应是太阳内部能量的来源之一。

弱相互作用相对于其他三种力来说比较短程，只能在微观尺度上发挥作用。

最后一种基本力是强相互作用，它是一种极为强大的力。

正如其名称所示，强相互作用是束缚在原子核中的质子和中子之间的力。

它的作用范围非常短，仅限于核内部。

强相互作用的作用力非常大，远远超过带电粒子之间的静电排斥力，正是强相互作用的存在，使得原子核内部的正电荷质子能够稳定地结合在一起。

(完整版)大学物理八种力的分类归纳一览表

(完整版)大学物理八种力的分类归纳一览表引言大学物理研究了物质的运动和相互作用，而力是物质相互作用的基本概念之一。

根据物理学的发展和研究，我们可以将物理学中的力分为八种不同的类型。

本文将介绍和归纳这八种力，并提供一览表以方便理解和记忆。

1. 引力 (Gravity)引力是物质之间的吸引力，可以解释天体的引力现象。

根据万有引力定律，两个物体之间的引力与它们的质量和距离的平方成正比。

引力的作用范围无限大。

2. 电磁力 (Electromagnetic Force)电磁力是电荷之间的相互作用力。

根据库仑定律，两个带电物体之间的电磁力与它们的电荷量的乘积成正比，与它们之间的距离的平方成反比。

电磁力是物质中最常见的力之一，它包括静电力、磁力和电磁感应力。

3. 弹力 (Elastic Force)弹力是由于弹性形变而产生的力。

当物体被压缩或拉伸时，它会产生一个恢复原状的力，这个力就是弹力。

弹簧的伸缩、橡胶球的弹性、弓箭的发射等都涉及到弹力的作用。

4. 推力 (Thrust)推力是物体朝特定方向施加的力，通常用于描述物体的运动状况。

例如，火箭发动机的推力使它能够离开地球表面，并在宇宙中航行。

5. 摩擦力 (Friction)摩擦力是由物体间的接触而产生的阻碍相对运动的力。

它可以分为静摩擦力和动摩擦力。

当物体静止时，静摩擦力阻止物体开始运动；当物体运动时，动摩擦力阻碍物体的运动。

6. 标准力 (Normal Force)标准力是物体受支撑面的垂直力，与重力作用相抵消。

例如，当我们站在地面上时，地面对我们的身体施加了一个向上的标准力，使我们保持平衡。

7. 核力 (Nuclear Force)核力是介于原子核内的强相互作用力。

原子核中的质子和中子之间通过核力相互吸引，使得原子核的结构得以保持稳定。

8. 弱相互作用力 (Weak Interaction)弱相互作用力是一种作用在粒子之间的相互作用力，对于粒子的衰变和转化起重要作用。

高考物理力与运动知识点

高考物理力与运动知识点在高考物理考试中，力与运动是非常重要的知识点，占据了相当大的比例。

力与运动是物理学的基础，理解和掌握它们对于解题至关重要。

接下来，我将从力的概念、运动的基本规律和力与运动的常见应用等方面进行论述。

一、力的概念力是一个物体对另一个物体施加的作用，它具有方向和大小。

力的大小用牛顿（N）作为单位。

力的作用可以使物体产生加速度，也可以改变物体的形状。

常见的力包括重力、弹力、摩擦力等。

重力是地球对物体的吸引力，它的大小与物体的质量有关。

在水平方向上，重力没有作用；在竖直方向上，物体受到的重力等于其质量乘以重力加速度。

根据万有引力定律，地球对物体的吸引力与物体与地球的质量和距离有关。

弹力是弹簧等弹性物体受拉伸或压缩时产生的力。

根据胡克定律，弹簧的弹力与其伸长（或缩短）的长度成正比。

摩擦力是物体表面接触时产生的力，可以分为静摩擦力和动摩擦力。

静摩擦力是物体未发生相对滑动时的摩擦力，它的大小等于物体受力最大值乘以静摩擦系数；动摩擦力是物体发生相对滑动时的摩擦力，它的大小等于物体受力大小乘以动摩擦系数。

二、运动的基本规律运动具有一些基本规律，如匀速直线运动、加速直线运动和斜抛运动等。

在匀速直线运动中，物体在同等时间间隔内，所运动的距离相等。

物体在匀速直线运动中的速度保持不变，且速度与位移成正比。

速度可以通过位移除以时间来计算。

在加速直线运动中，物体在同等时间间隔内，所增加（或减少）的速度相等。

物体在加速直线运动中的加速度保持不变，且加速度与位移成正比。

加速度可以通过速度的变化量除以时间来计算。

斜抛运动是一个平抛和自由落体运动的结合。

在平抛运动中，物体在水平方向上匀速运动，而在竖直方向上受到重力的作用，自由落体运动是物体在竖直方向上自由下落。

斜抛运动的轨迹为抛物线。

三、力与运动的常见应用力与运动的知识在日常生活中有很多应用，下面介绍几个常见的例子。

汽车行驶时，摩擦力对轮胎起到至关重要的作用。

摩擦力提供了足够的附着力，使轮胎能够抓地，保证车辆的行驶安全。

大学物理第一章第三节相对运动常见力与基本力

x(东)
vA KvA K ' vK 'K,vA Kv'A K 'v'K 'K
由图中的几何关系，知
vK 'Kv'K 'Kv'A K 'cos452vK'K
1 2
v'AK'
vAK
cos
vAK' v'AKsin45
1 2 v 'AK '
vAK sin
由此解得
y(北)
v'A K ' 2vK 'K5.66km /h
z
y
y'
v
P
O
v v K K O'
v x x'
z'
设K’系相对于K系作匀加速直线运动,加速度沿x方向。
a0
t0 ,vv0
K'系相对于K系的速度
vv0a 0 t dvKdvK dv dt dt dt 当 aa 0K 0a 时 K a ,a K 0a 伽K 利略加速度变换。
表明质点的加速度相对于作匀速运动的各个参考系不变。
tt
y
P点在K系和K'系的空间坐标、时间坐标的对应关系为
xxvt
y y
O
zz
z
tt
——伽利略坐标变换式。
y'
v
P
r
r
O'
x
x'
z'
2.伽利略速度变换与加速度变换
v
Kv、K 分v别K表dd示rt质点在两个d坐d标rt系中的速度d(rdtvt)vKv
vv v 即 K K

大学物理(2.2.1)--常见力非惯性系惯性力

第二讲常见力非惯性系惯性力
第二讲常见力非惯性系惯性力
※ 几种常见力
m1
m2
1 、万有引力
F

G
m1m2 r2
r
引力常数 G 6.67 1011 N m2 kg2
重力 P mg,
g

GmE r2
地表附近
g

GmE R2
9.80 m s-2
2 、弹性力
由物体形变而产生的。
微观领域中的一种短程力，存在于强子和轻子（电子、中微子、子
1 1015
1013 1017
问题：弹性力和摩擦力分别属于四种基本力中的哪一种？
电磁力！
※ 惯性系
1 、惯性系：牛顿定律适用的参考系，称为惯性系。（循环定义？！） 2 、非惯性系：牛顿定律不适用的参考系，叫非惯性系。
T m2 g m2a m2ar (2)
ar
m1
m1 g
a
T
Tm2
m1am2 g m2a
ar

(m1
m2 ) (g m1 m2
a)
T

2m1m2 m1 m2
(g
a)
例一水桶绕自身垂直轴以角速度
旋转 , 当水与桶一起转动时 , 水面的
形状如何？
解：水面上水珠受力分析如图
dz dr

tan

Δm 2r Δmg

2r g
dz

2r
g
dr
两边积分：
z dz
z0

2
g
r rdr
0
z

z0

普通物理学(第六版)上册第一章第二节课件

v dv t
dt
v2
v0
0R
v v0
1 v0t R
2）又 v d s dt
s
t
ds vdt
0
0
t
s
v0
0 1 v0t
R
dt
R
ln 1
R
v0tБайду номын сангаас
（一般圆周运动，取自然坐标系）
§1 – 5 伽利略相对性原理非惯性参考系惯性力
一、伽利略相对性原理
伽 x x vt vx vx v
说明
1）定义力 2）力的瞬时作用规律 3）矢量性 4）说明了质量的实质：物体惯性大小的量度 5）适用条件：质点、宏观、低速、惯性系
Fx
max
m
dvx dt
直角坐标系中：
Fy
may
m
dvy dt
Fz
m az
m dvz
dt
F ma i ma j ma k
x
y
z
自然坐标系中：
F
ma
（3）一般仅适用于宏观物体的宏观运动。微观粒子的微观运动，要用量子力学处理。
四、牛顿运动定律的应用
原则上，由牛顿运动定律可以解决所有力学问题。
常见的力学问题分为两类： 1）已知力求运动 2）已知一些力和运动求另一些力解题关键：正确地分析物体（质点）所受的力！！
一般解题步骤：选对象、看运动、分析力、建坐标系并列方程
人站在地球上，以地球为参考系，人静止不动。而以地球以外的物体为参考系，则是“坐地日行八万里”了。
位移、速度、加速度等都要加上“相对 ”二字：相对位移、相对速度、相对加速度。
同一质点在不同参考系中的位置矢量、速度和加速度等物理量之间关系的规律。

大学物理力学归纳总结

大学物理力学归纳总结在大学物理学习中，力学是一个重要的基础学科。

通过学习力学，我们可以深入了解物体的运动规律、力的作用以及各种力学定律。

为了帮助大家更好地掌握力学知识，本文将对力学的基本概念、常见力和力学定律进行归纳总结。

一、基本概念1. 质点：质点是指物体在力学研究中将物体的大小和形状抽象化为一个点，用来表示物体的位置和运动状态。

2. 参考系：参考系是用来观察和描述物体运动的基准系统。

常见的参考系有惯性参考系和非惯性参考系。

3. 位移：位移是指物体从一个位置变到另一个位置的变化量。

位移可以是直线运动的位移，也可以是曲线运动的位移。

4. 速度：速度是指物体在单位时间内所走过的位移。

速度的大小可以用平均速度和瞬时速度两种方式表示。

5. 加速度：加速度是指物体单位时间内速度的变化率。

加速度的大小可以用平均加速度和瞬时加速度两种方式表示。

二、常见力1. 弹力：当物体被拉伸或压缩时，产生的力称为弹力。

弹力的大小与物体的伸长或压缩量成正比。

2. 重力：重力是地球或其他天体对物体产生的吸引力。

重力的大小与物体的质量成正比。

3. 引力：引力是物体之间相互吸引的力。

根据牛顿万有引力定律，两个物体之间的引力与它们的质量和距离成反比。

4. 摩擦力：摩擦力是物体之间接触面上相互抵抗相对运动的力。

根据摩擦力的方向，可以分为静摩擦力和动摩擦力。

三、力学定律1. 牛顿第一定律（惯性定律）：一个物体如果不受外力作用，或者受到的外力平衡，则它将保持静止或匀速直线运动的状态。

2. 牛顿第二定律（动力学定律）：物体的加速度与作用在物体上的力成正比，与物体的质量成反比。

这个关系可以用公式 F=ma 表示，其中 F 代表力，m 代表质量，a 代表加速度。

3. 牛顿第三定律（作用与反作用定律）：对于每一个作用在物体 A 上的力，一定存在一个大小相等、方向相反的力作用在物体 B 上，且这两个力在时间上同时发生。

4. 动量定理：物体的动量变化率等于作用在物体上的力。

1-3 相对性运动常见力和基本力

1 2 s1 v0t gt 2
而在这段时间内，升降机却以初速v0作加速度a=1.22 m/s2的匀加速运动，它上升的距离为

上页下页返回退出
因在螺帽与机底相遇时，s2与s1之差实际上是升降机的高度h=2.74 m，由此即可求出螺帽与机底相遇的时刻，亦即 1 2
v AK v AK vK K
设大地为K系，车为K’系，雨为A
V雨对地 V雨对车 V

车对地
上页下页返回退出
例1-7 一货车在行驶过程中，遇到5m/s竖直下落的大雨，车上仅靠挡板平放有长为l=1m的木板。如果木板上表面距挡板最高端的距离h=1m，问货车以多大的速度行驶，才能使木板不致淋雨？ h 解：车在前进的过程中，雨 l 相对于车向后下方运动，使雨不落在木板上，挡板最上端处的雨应飘落在木板的最左端的左方。
a0
t 0, v v0
K'系相对于K系的速度
v v0 a0t d vK d vK d v dt dt dt aK aK a0 伽利略加速度变换当a0 0时, aK aK

r
R
z'
上页下页返回退出
r
o' x
o
x'
t t

因此，满足经典时空观的条件时
r r R r vt t t
P点在K系和K'系的空间坐标、时间坐标的对应关系为：
y
y'
v
P
x x vt y y z z t t
水对岸
vK K cos α v AK'

物理1-3 相对运动常见力和基本力

v雨对地 v雨对车 v车对地
上式在x、y方向投影为
v雨地 sin 30 v雨车 sin 45 35 v雨地 cos 30 v雨车 cos 45 得 v雨对地 25 .6m/s
或
v雨对车
x
45 30
v车对地
v雨对地
绝对相对
伽利略坐标变换式 dr dr0 dr 两边求导牵连 dt dt dt
2
1-3 相对运动常见力和基本力
第一章力和运动
dr 绝对速度 v 物体相对于 S 系的速度 dt dr0 S 系相对于 S 系的速度牵连速度 v0 dt dr 相对速度 v 物体相对于 S 系的速度 dt
2
2
8
1-3 相对运动常见力和基本力
第一章力和运动
2
重力：
重力是物体所受地球引力的一个分量。
引力
重力
F mg
9
1-3 相对运动常见力和基本力
第一章力和运动
3 弹性力
相互接触的物体因挤压或拉伸而产生形变，形变物体内部产生的反抗这种形变的力称为弹性力（压力，张力，弹簧弹性力等）弹簧的弹性力：
v 人对地 v 人对风 v风对地 v人对风 v人对地 v地对风 v人对地 v风对地 v风对地 v风对人 v人对地
解
由速度合成定理得： y (北 )
v人对地 30 v人对风

x (东 )
30
v风对人
v风对地
4
1-3 相对运动常见力和基本力
第一章力和运动

大学物理02牛顿运动定律

说明: 说明: (1)牛顿第二定律只适用于质点或可看着质点 (1)牛顿第二定律只适用于质点或牛顿第二定律只适用于质点的物体 (2)力满足叠加原理
v v v v v F = ∑F = F + F +L+ F i 1 2 n
v ---- a 是各外力分别作用分别作用时所产生的加速度是各外力分别作用时所产生的加速度
v v dp d(mv) v 第二定律：第二定律： F = = dt v dt v v dv m为常量时 F = m = m a dt 内涵 (1)运动状态变化与力的瞬时关系 (1)运动状态变化与力的瞬时关系 ----惯性质量 (2)m:物体惯性的量度 ----惯性质量 (2)m v v 第三定律： ab 第三定律： F = −F ba 力的作用是相互的(同时存在，内涵力的作用是相互的(同时存在，同时消失) 时消失)
讨论：讨论：终极速度：终极速度： t →∞
k − t m
g −kv m k ln =− t g m
v f
v y mg
mg v= k
[ 例 4] 如图，一单位长度质量如图，的匀质绳子，为 λ 的匀质绳子，盘绕在一张光滑的水平桌面上。光滑的水平桌面上。今以一恒定加速度a 竖直向上提绳，定加速度 a 竖直向上提绳，当提起高度为y 提起高度为 y 时，作用在绳端的力F 为多少？的力 F 为多少？若以一恒定速竖直向上提绳，度 v 竖直向上提绳，情况又如 y=0 何？ (设t =0时，y=0，v=0)
结果相同
[例7]用惯性力的方法解[例5] 7]用惯性力的方法解用惯性力的方法解[ m 解：以劈为参考系 M 劈和木块的惯性力如图 θ v v v N v v N aM Fm惯 F惯 M M