大学物理 第二章 牛顿第二定律ppt课件

F rd d P trd d tm v rm d d v tr v rd d m t
dm dt
0
F ma
.
特点1、：瞬瞬时时性性：；迭F加、性a；之矢间量一性一；对定应量的量度了惯性
i
2、迭加性： FF 1F2FN Fi
3、矢量性：具体运算时应写成分量式
N1
直角坐标系中：
Fx mxamddvxt
❖ 2、弹力——发生形变的物体，由于要恢复原状，对与它 接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力。
弹力的种类：正压力或支持力 ；绳对绳的拉力(亦称 为张力)；
弹簧的拉力 。 f kx
❖ 3、摩擦力——做滑动摩擦力静摩擦力fk 。N
❖ (二)、基本的自然力 ❖ 1、引力（或称为万有引力）2、电磁力3、强力4、弱力
匀速直
匀速直
S
线运动
S
线运动
S系
.
两个车一起运动
匀速直
匀速直
S
线运动
S
线运动
S系
.
哪些参考系是惯性系呢？
•只能靠实验来确定
•相对已知惯性系匀速运动的参考系也是惯性系
•目前惯性系的认识情况是
最好的惯性系：
FK4系：是由1535个恒星平均静止
位形作为基准的参考系
稍好点的惯性系：
太阳
一般工程上可用的惯性系： 地球(地心或地面)
3、基本要求： A、掌握牛顿三定律及其适应条件，能应用微分方法求 解一维变力作用下的简单的质点动力学问题； B、掌握分析质点受力的方法，能分析简单系统在平面 内的运动的力学问题； C、了解四种基本自然力。
§1.5 牛顿运动定律及其应用
❖ 一、惯性与惯性系的基本概念
❖ 1、惯性—— 物体保持静止或匀速直线运动状态的这种属性， 叫做惯性；
Fy may mddvyt Fz mzamddvzt
4、定量的量度了惯性：
m A aB mB aA
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牛顿第二定Βιβλιοθήκη Baidu的适用范围
(1) 牛顿第二定律只适用于质点的运动情况 (2) 以下两种情况下，质量不能当常量 物体在运动中质量有所增减,如火箭、雨滴问题。
高速（v > 106 m/s ) 运动中,质量与运动速 度相关,如相对论效应问题。
第三定律是牛顿在惠更斯、雷恩、沃利 斯等人研究碰撞的时候的基础上建立的。
弹性物体的碰撞定律，在力学的体系中， 是从牛顿定律中推出的，但从定律发现的过 程看，牛顿第二、第三运动定律是从碰撞定 律、动量守恒定律的研究中逐步行成的。
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六、几种常见的力和基本的自然力
❖ (一)、几种常见的力
❖ 1、重力 ——由于地球吸引而使物体受到的力叫做重力。 重力的作用使液体有天然形状--球状。
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二、牛顿第一定律（惯性定律）
任何物体如果没有力作用在它上面，都将保持静止的或作匀速直 线运动的状态。
牛顿第一定律的意义： 1、定义了惯性参考系
2、定性了物体的惯性和力：保持运动状态和改变运动状态
三、牛顿第二定律
定义质点动量： P m
主要内容：某时刻质点受的合力为
率有关系：
F
dP dt
F，则合力与动量的变化
❖ 惯性系——或者近似惯性系 ❖ 低速——物体速度V比光速C低得多的情况 ❖ 宏观体系——微观粒子运动遵循量子力学的规律。 ❖ 实物——力的作用是超距、瞬时地传递。
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第一定律一般称为惯性定律,通常认为是 由伽利略和笛卡尔得出；
第二定律是牛顿在伽利略的自由落定律 和惠更斯的向心加速度定律的基础上建的；
❖ 2、惯性（参考）系 （1）、惯性系定义—— 在研究物体相对运动时，选取的参 考系是牛顿运动定律适用的参考系，这样的系统称为惯性 （参考）系； （2）、惯性系属性—— 凡是相对于某一已知的惯性系，作 匀速直线运动的参考系也都是惯性参考系。
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？
匀速直
线运动
S
S
S系
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仅凭观测球的上 抛和下落，不能 觉察车相对地面 的运动。
按上面的步骤进行，只是未知数不同罢了。
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例2.3-1、质量m1.0kg的物体，放在水平地上， 如图2.3-1所示。静摩擦系数 0.04今要拉动这个
物体，试求所需要的最小的拉力的大小和方向？ 解题思路：按上述四原则思路进行分析
（1）.认物体
将质量 m1.0kg的物体抽象为质点 P作为分析
的对象。 (2).看运动 分析物体的运动状态，当拉力大于摩擦力时 ，它开始运动，其轨迹为直线，作为匀加速 运动。
牛顿运动定律
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本 章 教 学 内 容
1、牛顿力学或经典力学是以牛顿三定律为基础的 力学体系。主要讨论质点动力学，就是要说明质点 为什么，或者说，在什么样的条件下做这样或那样 的运动。卫星发射.MPG；打猴.swf；直升机.exe
2、本章首先介绍牛顿三定律及其相关的概念，比如： 力、质量、动量等，然后阐述直接利用它们分析解决 问题的方法。质点的运动是可以任意选择参考系加以 描述的，但是，牛顿运动定律只能在惯性参考系中成 立。
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四、牛顿第三定律
当物体
A
以力
F作用于物体
B
时，物体
B
也同时以力
F和 F总是大小相等，方向 相反， 且在同一直线上。
F F '
第三定律揭示了力的两个性质
F作用于物体 A 上，
• 成对性 —— 物体之间的作用是相互的。
• 同时性 —— 相互作用之间是相互依存，同生同灭。
• 说明：作用力与反作用力是属于同种性质的力，如果作 用力是万有引力，那么反作用力也是万有引力。
核子、介子等
104 N
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力程 无限远 小于 1017m 无限远
1015m
七、牛顿运动定律的应用
利用牛顿运动定律解题时，最好按下述思路分析
1、认物体； 2、看运动； 3、查受力； 4、列方程； 5、解结果。
小结：动力学问题一般有两类： 一：已知力的作用情况，求运动； 二：已知运动情况求力。 这两类问题的分析方法都是一样的，都可以
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❖ (二)、基本的自然力
❖ 1、引力（或称为万有引力）
f
G
m1m2 r2
G 6.6 7 1 1 0N 1•m 2/k2 g
❖ 2、电磁力
❖ 3、强力
❖ 4、弱力
❖ 四种基本自然力的特征
力的种类 万有引力 弱力 电磁力 强力
相互作用的物体 力的强度
一切质点
1034N
大多数粒子 电荷
102 N
102 N
讨论
第三定律是关于力的定律，它适用于接触力。对于非接触的两个物体间的 相互作用力，由于其相互作用以有限速度传播，存在延迟效应。
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五、对牛顿定律做一些解释和说明
❖ 1、牛顿第一定律和两个力学基本概念（惯性、力）相 联系。
❖ 2、牛顿第一定律只是定性地指出了力和运动（动量） 的关系。
六、牛顿运动定律的适用范围