牛頓運動定律慣性力

牛頓運動定律慣性力1第1頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月空間累積效應時間累積效應瞬時效應2第2頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月一、牛頓運動定律

1、第一定律（慣性定律）任何物體都保持靜止或勻速直線運動的狀態(tài)，直到受到力的作用迫使它改變這種狀態(tài)為止。

2、第二定律在受到外力作用時，物體所獲得的加速度的大小與外力成正比，與物體的質(zhì)量成反比；加速度的方向與外力的矢量和的方向相同。

3、第三定律兩個物體之間對各自對方的相互作用總是相等的，而且指向相反的方向。3第3頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月注意：1、力是使物體速度改變的原因，而不是維持速度的原因。

2、質(zhì)量是量度物體慣性的物理量。

3、作用力和反作用力是作用在不同物體上的同一性質(zhì)的力。第二定律：4第4頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月牛頓第二定律——力的瞬時效應當v～C時m為變量說明：1）牛頓運動定律適用于慣性系。牛頓第二定律只適用于質(zhì)點。當v<<C,或m為常量時：與同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失，無先后之分2）慣性質(zhì)量與引力質(zhì)量mI—物體慣性大小的量度～慣性質(zhì)量mG～引力質(zhì)量mI=mG？同一物體：mI=mG—物體感受引力作用的能力5第5頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月二、技術中常見的幾種力重力：由于地球吸引使物體所受的力。質(zhì)量與重力加速度的乘積，方向豎直向下。彈力：發(fā)生形變的物體，由于力圖恢復原狀，對與它接觸的物體產(chǎn)生的作用力。如壓力、張力、拉力、支持力、彈簧的彈力。在彈性限度內(nèi)f=-kx,方向總是與形變的方向相反。摩擦力：物體運動時，由于接觸面粗糙而受到的阻礙運動的力。分滑動摩擦力和靜摩擦力。大小分別為fk=kN及fsmax=sN。6第6頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月三、基本的自然力1、萬有引力：G=6.6710-11Nm2/kg2例、地球?qū)ξ矬w的引力P＝mg=GMm/R2

所以g=GM/R2

2、電磁力：（庫侖力）f=kq1q2/r2k=9109Nm2/C2注意：電磁力遠遠大于萬有引力！7第7頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月3、強力：粒子之間的一種相互作用，作用范圍在0.410-15米至10-15米。4、弱力：粒子之間的另一種作用力，力程短、力弱（10－2牛頓）四種基本自然力的特征和比較力的種類相互作用的物體力的強度力程萬有引力一切質(zhì)點10－34N無限遠弱力大多數(shù)粒子10－2N小于10－17m電磁力電荷102N無限遠強力核子、介子等104N10－15m8第8頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月牛頓第二定律解題類型：對一維運動或用分量式求解時9第9頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月例1.一條質(zhì)量為M長為L的均勻鏈條，放在一光滑的水平桌面上，鏈子的一端有極小的一段長度被推出桌子的邊緣在重力作用下開始下落，試求鏈條剛剛離開桌面時的速度:任意t時刻受力：運動方程：解：Xox鏈條在運動過程中，各部分的速度，加速度都相同。建立坐標：如圖M、L10第10頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月例2.一質(zhì)量為

m

的物體，以

v0

的初速度沿與水平方向成

角的方向拋出，空氣的阻力與物體的動量成正比，比例系數(shù)為

k

，求物體的運動軌跡。解：建立坐標系如圖研究對象“m”受力：運動方程：（矢量方程）運動方程的分量式：11第11頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月由（1）12第12頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月由（2）13第13頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月14第14頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月四、牛頓第二定律在非慣性參照系的應用（1）非慣性參照系a=0牛頓定律成立的參照系～慣性系。相對慣性系作加速運動的參照系～非慣性系。相對慣性系作勻速直線運動的參照系～慣性系。15第15頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月注：非慣性系中，必須引入“慣性力”的概念，牛頓第二定律才能繼續(xù)沿用。(2)慣性力1o加速平動的非慣性系S′S′SS系：

S′

系：牛二定律在S′系不成立定義：真實力—慣性力16第16頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月表觀力物體間的相互作用物體的慣性在非慣性系中的表現(xiàn)非慣性系的牛頓第二定律：虛擬力17第17頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月例3.升降機內(nèi)物體m=100克，M=0.2千克用滑輪連接，升降機以加速度a=0.5g上升。求（1）在機內(nèi)觀察者測得兩物的加速度？（2）在地面的觀察者測得加速度？解：（1）設兩物相對升降機的加速度為對M：對m：MmaX（2）在地面的觀察者對M：對m：TMg18第18頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月例4.求繩的張力T和m1相對電梯的加速度ar

。m1m2am1>m2解：設m1相對電梯的加速度為ar，方向向下。m1am1gTm2am2gT聯(lián)立(1)、(2)兩式即可。19第19頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月例：一勻加速運動的車廂內(nèi)，觀察單擺，平衡位置和振動周期如何變化？（加速度a0

，擺長l，質(zhì)量m）a0SS'mgma0解：在S'系平衡位置周期20第20頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月2o勻速轉(zhuǎn)動的非慣性系S′mr如圖：一鐵塊靜止在一個水平勻速轉(zhuǎn)