大學(xué)物理牛頓運(yùn)動(dòng)定律

大學(xué)物理學(xué)電子教案,21牛頓運(yùn)動(dòng)定律22慣性系與非慣性系慣性力,a)內(nèi)容:任何物體都將保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),直到作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)為止.,（1）慣性定律(質(zhì)量是慣性大小的量度),（2）給出了力的概念,指出力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因.,b)說明：,（3）慣性系,牛頓第一定律還定義了慣性系。,在這種參考系中觀察，一個(gè)不受力或處于受力平衡狀態(tài)下的物體，將保持其靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)不變。,1牛頓第一定律,2牛頓第二定律,(1)定量地研究了力的效果,（2）定量地量度了慣性,b)說明：,F一定,(3)瞬時(shí)性的理解,m一定,慣性質(zhì)量,a)內(nèi)容:,(4)矢量性的理解,a)直角坐標(biāo)系中,(5)疊加原理,b)自然坐標(biāo)系中,3牛頓第三定律,（1）作用力和反作用力同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)消失.,（2）作用力和反作用力是性質(zhì)相同的力.,b)說明：,（3）作用于不同的物體,不能相互抵消.,a)內(nèi)容:,5.牛頓定律的適用條件總結(jié)如下：,三定律是一個(gè)整體；第一定律指出牛頓定律只能在慣性系中應(yīng)用，適用于質(zhì)點(diǎn)模型；第二定律指出力與物體運(yùn)動(dòng)變化之間的數(shù)學(xué)關(guān)系式；第三定律指出了力的相互作用關(guān)系，為正確分析物體受力提供了依據(jù)。,2.質(zhì)點(diǎn),3.低速運(yùn)動(dòng),4.宏觀物體,4.牛頓三定律的關(guān)系：,1.慣性系,1.萬(wàn)有引力和重力,2.彈力,3.摩擦力,二、幾種常見力,1.萬(wàn)有引力和重力,（1）萬(wàn)有引力,（2）重力,忽略地球自轉(zhuǎn)及其它因素,重力不是地球?qū)ξ矬w的萬(wàn)有引力，而是引力沿豎直方向的一個(gè)分力。地球引力的另一個(gè)分力提供自轉(zhuǎn)向心力。,2.彈力,（1）正壓力；,物體間接觸，物體發(fā)生形變。始終與使物體發(fā)生形變的外力方向相反。,c)三種表現(xiàn)形式,（2）繩的張力.,（3）彈簧的彈力,在彈性限度內(nèi)有胡克定律,a)條件：b)方向:,3.摩擦力,（1）最大靜摩擦力,a)條件：b)方向:,c)兩個(gè)計(jì)算公式,（2）滑動(dòng)靜摩擦力,表面接觸擠壓；相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反,(1)確定研究對(duì)象,(2)使用隔離法分析受力情況，作出受力圖,(3)分析運(yùn)動(dòng)情況，判斷加速度,(4)建立坐標(biāo)系，根據(jù)牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律列方程,(5)求解，進(jìn)行討論,解題步驟：,兩類力學(xué)問題：,已知力求運(yùn)動(dòng),已知運(yùn)動(dòng)求力,三、牛頓定律的應(yīng)用,例1電梯中的連接體,例2小車上的擺錘,例3圓錐擺,常力作用下的連結(jié)體問題,解：以地面為參考系，物體A和B為研究對(duì)象，分別進(jìn)行受力分析。,物體在豎直方向運(yùn)動(dòng)，建立坐標(biāo)系oy,例1設(shè)電梯中有一質(zhì)量可以忽略的滑輪，在滑輪兩側(cè)用輕繩懸掛著質(zhì)量分別為m1和m2的重物A和B，已知m1m2。當(dāng)電梯(1)勻速上升，(2)勻加速上升時(shí)，求繩中的張力和物體A相對(duì)于電梯的加速度。,(1)電梯勻速上升，物體對(duì)電梯的加速度等于它們對(duì)地面的加速度，大小有a1a2ar。A的加速度為負(fù)，B的加速度為正，根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)A和B分別得到：,上兩式消去T，得到：,將ar代入上面任一式，得到：,(2)電梯以加速度a上升時(shí)，A對(duì)地的加速度a1a-ar，B對(duì)地的加速度為a1a+ar，根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)A和B分別得到：,解此方程組得到：,討論：,(1)由(2)的結(jié)果，令a=0，即得到(1)的結(jié)果,(2)由(2)的結(jié)果，電梯加速下降時(shí)，aG；加速下降時(shí)，NG。前一種情況叫做“超重”，后一種情況叫做“失重”。尤其在電梯以重力加速度下降時(shí)，失重嚴(yán)重，磅秤上的讀數(shù)將為0。,宇宙飛船中的失重,小結(jié),重點(diǎn)掌握牛頓定律及應(yīng)用，會(huì)熟練進(jìn)行受力分析