牛顿运动定律详解课件.pptVIP

基本要求☆理解质点模型、参考系和坐标系等的概念.☆掌握位置矢量、位移、速度和加速度等描述质点运动状态的物理量及它们相互之间的关系.理解这些物理量的矢量性、瞬时性和相对性.☆理解运动学方程的物理意义及作用.掌握运用运动方程确定质点的位置、位移、速度和加速度的方法，以及已知质点运动的加速度和初始条件求速度、运动学方程的方法.☆理解自然坐标中的路程、速率、切向和法向加速度等物理概念，掌握质点作圆周运动时的角速度、角加速度、切向加速度和法向加速度的计算.☆理解伽利略速度变换式,并会用它求简单的质点相对运动问题.

2.1牛顿定律了.牛顿运动定律、万有引力定律和数学微积分方法第一次—亚历山大·蒲柏对大量物理现象作出了统一的定量的解释.如

如:themotionofspinningbodies,流体运动;抛体运动;motiononaninclinedplane;钟摆运动;潮汐;月亮和行星轨道.液体粘性空气漩涡单摆

根据经验,在速度低于光速三分之一的情况下,牛顿运动定律是完全成立的.速度再大时,误差将变得比较大而不能忽略.

任何物体都将保持静止或匀速直线运动的状态,直到作用在它上面的力迫使它改变这种状态为止,其数学表达式为亚里士多德认为：物体处于静止是自然的,而运动是需要原因的.这是很容易思考和观察的.但伽里略的理论认为：如果物体自由的话,它将以一定的速度（可以也可不为零）匀速运动.牛顿继承和发展了伽里略的思想,用第一定律对力作出了明确的定义——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,才需力的作用.

物体在不受外力作用时,将保持静止状态或匀速直线运动状态.可见,物体保持原来运动状态不变的特性,是物体固有的,这种特性称为物体的惯性(inertia).因此牛顿第一定律又称为惯性定律.惯性轮

在研究行星等天体的运动时,常选“日心-恒星坐标系”,以太阳中心为原点,坐标轴指向其他恒星的惯性参考系.在研究人造地球卫星的运动时,常选“地心-恒星坐标系”,以地心为原点,坐标轴指向其他恒星的惯性参考系.第一定律本质上是一个假说,不能直接用实验来验证.

（2）力和加速度都是矢量,即有大小又有方向,因此上式是矢量关系.当几个外力同时作用于一个物体时,其合外力所产1.内容动量为的物体,在合外力的作用下,其动量随时间的变生的加速度,等于各个力单独作用时所产生加速度的矢量和,这就是牛顿第二定律的普遍表达式,现代物理学已断定,对于低

上述方程中等号右边第一（4）牛顿第二定律是一个瞬时关系:物体一旦受到外力作用,立即产生相应的加速度;改变外力,加速度相应变化;一旦

坐）标第二定律背后的意义是

数学表达式：两个物体之间作用力和反作用力,沿同一直线,大小(1)虽然作用力和反作用力大小相等、方向相反,并作用在（物体间相互作用规律）同一条直线上,但是由于它们分别作用在两个不同的物体上,(2)作用力和反作用力总是成对出现,它们总是同时产生,同时消失；

(3)作用力和反作用力属于同一种性质的力.例如：作用力是弹性力，那么反作用力也一定是弹性力；作用力是引力，那么反作用力也一定是引力.作用力与反作用力沿着同一直线是第三定律的严格条件,如万有引力就是这种情况.而两者的方向相互平行+是第三定律的一般条件,比如电磁力就是这种情况.

为地球质量R例地球的质量均匀分布,地球满足球对称分布.试计算地球表面附近一只苹果的重力.解:把地球分解成许多质点,每一个质点都对苹果有引力作用,把每一个质点的力按矢量加起来发现:苹果受到的计算表明地球为地球半径

经常把地球表面上某物体与地球之间的万有引力称该物体的重力另：由月球的有关数据计算得：

2.2力学中常见的几种力12(1)依据万有引力定律定义的质量叫引力质量,常见的用天平称量物体的质量,实际上就是测引力质量;依据牛顿第二定律定义的质量叫惯性质量.实验表明:对同一物体来说,两种质量总是相等.(2)万有引力定律只直接适用于两质点间的相互作用

例如图所示,一质点m旁边放一长度为L、质量为M的设地球半经为R,质量为M,物体质量为m,考虑地球自转后物体重力为

弹簧在外力作用下发生形变(伸长或压缩),与此同时,弹簧反抗形变而对施力物体有力的作用,这个力就是弹簧的弹性力.柔软的绳子在受到外力拉伸而发生形变时,会产生弹性力,与此同时,绳的内部各段之间也有相互的弹性力作用,这种弹性力称为张力.

绳中各处的张力大小一般不相等,只有当绳的质量可以忽略不计时,绳上的张力才处处相等,且等于绳两端所受的力.例质量为m、长为l的柔软细绳,一端系着放在光滑桌面上质量为m′的物体,如图所示.在绳的另一端加如图所示的力F.绳被拉紧时会略有伸长（形变）,一般伸长甚微,可略去不计.现设