第13章 简述PPT课件
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力迫使它改变运动状态为止. F0 时， v恒矢量
惯性和力的概念
2. 牛顿第二定律
p F 动量为 的物体，在合外力 的作用下，其动量随时间
的变化F 率(t应)当等dp 于(作t)用,于p 物(t体) 的m 合v 外(力t). dt
当 vc 时，m为常量
F (t)m a (t)
瞬时关系
牛顿定律的研究对象是单个物体（质点）
vA
v
vB
加速度 a
加速度大小
add vt lt idd0 m 2t r2v tddvta xx 2 i a dd2 y vty
j
质点作三维运动时加速度为
ax
dvx dt
d 2x dt2
aaxiayjazk
加速度大小
ay
dvy dt
d2y dt2
a ax2 ay2 az2
az
dvz dt
d 2z dt2
方向相反, 分别作用在两个物体上 .
F12F21
（物体间相互作用规律）
m
T＇ T
m
P P＇
地球
4. 几种常见力
1) 万有引力
引力常量
F
重力
GPmr1m2 2mg, G g 6 .6 GRm 2E1 7 1 90 N .1 8m 0 m 2 k s- 22 g
2) 弹性力 （压力，张力，弹簧弹性力等）
3 质点
如果我们研究某一物体的运动，而可以忽略其 大小和形状对物体运动的影响，若不涉及物体的转 动和形变，我们就可以把物体当作是一个具有质量 的点（即质点）来处理 .
质点是经过科学抽象而形成的理想化的物理模 型。目的是为了突出研究对象的主要性质 , 暂不考 虑一些次要的因素。
这种模型化处理在物理学研究中十分重要，应 用时视具体情况而定。
弹簧弹性力 f kx
3) 摩擦力
四、掌握功的概念, 能计算变力的功； 理解保守力作功的特 点及势能的概念, 会计算万有引力、重力和弹性力的 势能 ；掌握动能定理 、功能原理和机械能守恒定律, 掌握运用守恒定律分析问题的思想和方法 。
1.1 质点的运动
1.1.1 参考系 坐标系 质点
1 参考系 为描述物体的运动而选择的标准物叫做参考系。 选取的参考系不同，对物体运动情况的描述不同， 这就是运动描述的相对性。 2 坐标系 为了从数量上确定物体相对于参考系的位置，需 要在参考系上选用一个固定的坐标系。根据问题的需 要，可以选取直角坐标系、极坐标系、柱坐标系、球 坐标系和自然坐标系等。究竟应当选用哪种坐标系， 坐标原点设在何处, 坐标轴的取向如何, 应以问题的处 理最简化为准。
力的叠加原理
a F F a 1 1 F a 22 F 3 a 3
a F a F x x i i a F y y jj a F zz k k
Fx max
Fy may Fz maz
3. 牛顿第三定律
两个物体之间作用力 F和反作 用力 F＇, 沿同一直线, 大小相等,
x x(t)
y(t)
分量式 y y(t)
r(t)
z z(t)
从中消去参数 t得轨迹方程
o
f(x,y,z)0
z(t)
z
x(t)
x
3. 位移
y
A r B
rA
rByLeabharlann y B A ryA r A
rB
B
yByA
o
x
o
xA
xB x
xBxA
经过时间间隔 t 后, 质点位置矢量发生变化, 由 始位 点移矢A量指r B 向 r终. r 点位A 移 B 矢的 r 量 有也向简线称段位A B移称. 为r 点 Ar B 到 Br A 的
1.1.2 位移 运动方程
y
1. 位置矢量 确定质点P某一时刻在
y
j
r
*P
坐位标置r 系矢 里 量x 的, i 简位 称置y 位的 j矢 物r理zk . 量称
zk o
z
i
x
x
式中 i、j、k分别为x、y、z
方向的单位矢量. r 位矢 的值为 rr x2y2z2
r ( t ) 2 . x 运( t 动) i 方 程y ( t ) j z ( t ) k y
第1-3章 力学基本定律(自学)
教学基本要求
一、掌握位置矢量、位移、速度、加速度等描述质点运动及 运动变化的物理量；理解这些物理量的矢量性、瞬时 性和相对性；理解运动方程的物理意义及作用。
二、掌握牛顿定律的基本内容及其适用条件 ；了解了解惯性 系和非惯性系。
三、理解动量、冲量概念, 掌握动量定理和动量守恒定律 ； 了解完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞的特点 。
y v y
v
v x
其速度v 为dxidyjdzk
o
x
dt dt dt
v 瞬时速率：速度 的大小称为速率
v
ds dt
et
vv (dx)2(dy)2(dz)2 v d s
dt dt dt
dt
平讨瞬均论时一速速运率率动质vv 点在dd某st st瞬时位于矢yo径r(tr(xt,)yr()tB)的rA端s 点x
处，其速度大小为
dr （A） d t
d r （C） d t
d r （B） d t
（D）
(dx)2 (dy)2 dt dt
4. 加速度 （反映速度变化快慢的物理量）
1） 平均加速度
单位时间内的速度增 量即平均加速度
a v t
a 与 v 同方向 .
y vA
vB
B
A
O
x
2）（瞬时）加速度
alimvdv t0 t dt
2. 瞬时速度
当 t 0时平均速度的极限值叫做瞬时速度,
简称v速度limrdr t0t dt
v lim xilim yj
t 0t
当 t0时,
dtr 0tds
v
ds dt
et
当质点做曲线运动时, 质点在某一点的速度方向
就是沿该点曲线的切线方向.
v dxidy
j
v dv txidv ty j
若质点在三维空间中运动,
质点运动学两类基本问题
一、 由质点的运动方程可以求得质点在任 一时刻的位矢、速度和加速度；
二、 已知质点的加速度以及初始速度和初 始位置, 可求质点速度及其运动方程 .
r(t) 求导 v ( t )
积分
求导 a(t)
积分
1.2 牛顿运动定律
1. 牛顿第一定律 任何物体都要保持其静止或匀速直线运动状态，直到外
1.1.3 速度 加速度
1. 平均速度
在 t 时间内, 质点从点
A 运动 到点B, 其位移为
y
r(tt)
B
s r
r r(t t) r(t)
A
t v 时 间 内r, 质 点x的i 平 均y速j度 o
r(t)
x
或 v tvxi tvy jt 平均速度 v 与 r同方向.
平均速度大小
v (x)2(y)2 t t
惯性和力的概念
2. 牛顿第二定律
p F 动量为 的物体，在合外力 的作用下，其动量随时间
的变化F 率(t应)当等dp 于(作t)用,于p 物(t体) 的m 合v 外(力t). dt
当 vc 时，m为常量
F (t)m a (t)
瞬时关系
牛顿定律的研究对象是单个物体（质点）
vA
v
vB
加速度 a
加速度大小
add vt lt idd0 m 2t r2v tddvta xx 2 i a dd2 y vty
j
质点作三维运动时加速度为
ax
dvx dt
d 2x dt2
aaxiayjazk
加速度大小
ay
dvy dt
d2y dt2
a ax2 ay2 az2
az
dvz dt
d 2z dt2
方向相反, 分别作用在两个物体上 .
F12F21
（物体间相互作用规律）
m
T＇ T
m
P P＇
地球
4. 几种常见力
1) 万有引力
引力常量
F
重力
GPmr1m2 2mg, G g 6 .6 GRm 2E1 7 1 90 N .1 8m 0 m 2 k s- 22 g
2) 弹性力 （压力，张力，弹簧弹性力等）
3 质点
如果我们研究某一物体的运动，而可以忽略其 大小和形状对物体运动的影响，若不涉及物体的转 动和形变，我们就可以把物体当作是一个具有质量 的点（即质点）来处理 .
质点是经过科学抽象而形成的理想化的物理模 型。目的是为了突出研究对象的主要性质 , 暂不考 虑一些次要的因素。
这种模型化处理在物理学研究中十分重要，应 用时视具体情况而定。
弹簧弹性力 f kx
3) 摩擦力
四、掌握功的概念, 能计算变力的功； 理解保守力作功的特 点及势能的概念, 会计算万有引力、重力和弹性力的 势能 ；掌握动能定理 、功能原理和机械能守恒定律, 掌握运用守恒定律分析问题的思想和方法 。
1.1 质点的运动
1.1.1 参考系 坐标系 质点
1 参考系 为描述物体的运动而选择的标准物叫做参考系。 选取的参考系不同，对物体运动情况的描述不同， 这就是运动描述的相对性。 2 坐标系 为了从数量上确定物体相对于参考系的位置，需 要在参考系上选用一个固定的坐标系。根据问题的需 要，可以选取直角坐标系、极坐标系、柱坐标系、球 坐标系和自然坐标系等。究竟应当选用哪种坐标系， 坐标原点设在何处, 坐标轴的取向如何, 应以问题的处 理最简化为准。
力的叠加原理
a F F a 1 1 F a 22 F 3 a 3
a F a F x x i i a F y y jj a F zz k k
Fx max
Fy may Fz maz
3. 牛顿第三定律
两个物体之间作用力 F和反作 用力 F＇, 沿同一直线, 大小相等,
x x(t)
y(t)
分量式 y y(t)
r(t)
z z(t)
从中消去参数 t得轨迹方程
o
f(x,y,z)0
z(t)
z
x(t)
x
3. 位移
y
A r B
rA
rByLeabharlann y B A ryA r A
rB
B
yByA
o
x
o
xA
xB x
xBxA
经过时间间隔 t 后, 质点位置矢量发生变化, 由 始位 点移矢A量指r B 向 r终. r 点位A 移 B 矢的 r 量 有也向简线称段位A B移称. 为r 点 Ar B 到 Br A 的
1.1.2 位移 运动方程
y
1. 位置矢量 确定质点P某一时刻在
y
j
r
*P
坐位标置r 系矢 里 量x 的, i 简位 称置y 位的 j矢 物r理zk . 量称
zk o
z
i
x
x
式中 i、j、k分别为x、y、z
方向的单位矢量. r 位矢 的值为 rr x2y2z2
r ( t ) 2 . x 运( t 动) i 方 程y ( t ) j z ( t ) k y
第1-3章 力学基本定律(自学)
教学基本要求
一、掌握位置矢量、位移、速度、加速度等描述质点运动及 运动变化的物理量；理解这些物理量的矢量性、瞬时 性和相对性；理解运动方程的物理意义及作用。
二、掌握牛顿定律的基本内容及其适用条件 ；了解了解惯性 系和非惯性系。
三、理解动量、冲量概念, 掌握动量定理和动量守恒定律 ； 了解完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞的特点 。
y v y
v
v x
其速度v 为dxidyjdzk
o
x
dt dt dt
v 瞬时速率：速度 的大小称为速率
v
ds dt
et
vv (dx)2(dy)2(dz)2 v d s
dt dt dt
dt
平讨瞬均论时一速速运率率动质vv 点在dd某st st瞬时位于矢yo径r(tr(xt,)yr()tB)的rA端s 点x
处，其速度大小为
dr （A） d t
d r （C） d t
d r （B） d t
（D）
(dx)2 (dy)2 dt dt
4. 加速度 （反映速度变化快慢的物理量）
1） 平均加速度
单位时间内的速度增 量即平均加速度
a v t
a 与 v 同方向 .
y vA
vB
B
A
O
x
2）（瞬时）加速度
alimvdv t0 t dt
2. 瞬时速度
当 t 0时平均速度的极限值叫做瞬时速度,
简称v速度limrdr t0t dt
v lim xilim yj
t 0t
当 t0时,
dtr 0tds
v
ds dt
et
当质点做曲线运动时, 质点在某一点的速度方向
就是沿该点曲线的切线方向.
v dxidy
j
v dv txidv ty j
若质点在三维空间中运动,
质点运动学两类基本问题
一、 由质点的运动方程可以求得质点在任 一时刻的位矢、速度和加速度；
二、 已知质点的加速度以及初始速度和初 始位置, 可求质点速度及其运动方程 .
r(t) 求导 v ( t )
积分
求导 a(t)
积分
1.2 牛顿运动定律
1. 牛顿第一定律 任何物体都要保持其静止或匀速直线运动状态，直到外
1.1.3 速度 加速度
1. 平均速度
在 t 时间内, 质点从点
A 运动 到点B, 其位移为
y
r(tt)
B
s r
r r(t t) r(t)
A
t v 时 间 内r, 质 点x的i 平 均y速j度 o
r(t)
x
或 v tvxi tvy jt 平均速度 v 与 r同方向.
平均速度大小
v (x)2(y)2 t t