版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
自然和自然規(guī)律隱藏在黑暗之中,上帝說“讓牛頓降生吧”,一切就有了光明但是,光明并不久長,魔鬼又出現(xiàn)了,上帝咆哮說:“讓愛因斯坦降生吧”世界就恢復(fù)到現(xiàn)在這個(gè)樣子自然和自然規(guī)律隱藏在黑暗之中,上帝說“讓牛頓降生吧”,一切就1少年時(shí)代的牛頓,天資平常,但很喜歡制作各種機(jī)械模型,他有一種把自然現(xiàn)象、語言等進(jìn)行分類、整理、歸納的強(qiáng)烈嗜好,對(duì)自然現(xiàn)象極感興趣。青年牛頓1666年6月22日至1667年3月25日,兩度回到鄉(xiāng)間的老家1665年獲學(xué)士學(xué)位1661年考入劍橋大學(xué)三一學(xué)院少年時(shí)代的牛頓,天資平常,但很喜歡制作各種2
1667年牛頓返回劍橋大學(xué)當(dāng)研究生,次年獲得碩士學(xué)位
1669年發(fā)明了二項(xiàng)式定理
1669年由于巴洛的推薦,接受了“盧卡斯數(shù)學(xué)講座”的職務(wù)全面豐收的時(shí)期1672年進(jìn)行了光譜色分析試驗(yàn)1672年,由于制造反射望遠(yuǎn)鏡的成就被接納為倫敦皇家學(xué)會(huì)會(huì)員1680年前后提出萬有引力理論1687年出版了《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》1667年牛頓返回劍橋大學(xué)當(dāng)研究生,3一、牛頓第一定律內(nèi)容:任何質(zhì)點(diǎn)都將保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),直到其它物體對(duì)它作用的力迫使它改變這種狀態(tài);亦稱慣性定律說明:1)物體具有保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的屬性,或者說抵抗運(yùn)動(dòng)變化的屬性,即慣性2)指出慣性是一切物質(zhì)所具有的固有屬性; 3)力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的唯一因素§2-1牛頓定律一、牛頓第一定律內(nèi)容:任何質(zhì)點(diǎn)都將保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀4慣性參考系,簡稱慣性系:在這樣的參考系中觀察,一個(gè)不受力作用的物體將保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變說明:地面參考系是一個(gè)足夠精確的慣性系內(nèi)容:作用在兩個(gè)不同物體上的作用力與反作用力大小相等,方向相反,且在同一直線上,永遠(yuǎn)成對(duì)出現(xiàn)且屬于同一性質(zhì)的力。牛頓第三定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式:二、牛頓第三定律慣性參考系,簡稱慣性系:在這樣的參考系中觀察,一個(gè)不受力作用51、重力地球表面附近的物體受到地球的吸引作用而受到的力,通常用G或P表示,且有:2、彈性力
相互緊壓的兩個(gè)物體都會(huì)發(fā)生形變,物體由于形變后要恢復(fù)原狀,而產(chǎn)生的力。(壓力(或支承力)、張力、彈性回復(fù)力等)§2.2常見力和基本力說明:1)壓力(支持力)的大小取決于物體形變的程度2)壓力方向總是垂直于接觸面而指向?qū)Ψ?)忽略繩或線質(zhì)量時(shí),繩內(nèi)部各處的張力都相等1、重力2、彈性力§2.2常見力和基本力說明:1)壓63、摩擦力相互接觸的物體在沿接觸面相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí),在接觸面之間產(chǎn)生一對(duì)阻止相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力。(靜摩擦力、動(dòng)摩擦力(滑動(dòng)摩擦力、滾動(dòng)摩擦力等))4)彈(性)力:由胡克定律,k為決定于彈簧本身結(jié)構(gòu)的常數(shù);負(fù)號(hào)表示彈力的方向總是指向要恢復(fù)它原長的方向1)靜摩擦力兩個(gè)相互接觸的物體,相互靜止,但有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)所產(chǎn)生的摩擦力最大靜摩擦力:即最大靜摩擦力正比于兩物體之間的正壓力N和靜摩擦系數(shù)3、摩擦力4)彈(性)力:由胡克定律,k72)滑動(dòng)摩擦力兩個(gè)相互接觸的物體,沿接觸面有相對(duì)滑動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的摩擦力滑動(dòng)摩擦力:即滑動(dòng)摩擦力正比于兩物體之間的正壓力N和滑動(dòng)摩擦系數(shù)4、流體阻力一個(gè)物體在流體(液體或氣體)中和流體有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),物體會(huì)受到流體的阻力。阻力方向和物體相對(duì)流體的速度方向相反。相對(duì)速率較小,流體從物體周圍平順地流過相對(duì)速率較大以致在物體的后方出現(xiàn)流體漩渦時(shí),如在空氣中2)滑動(dòng)摩擦力兩個(gè)相互接觸的物體,沿接觸面有相對(duì)滑動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生81、萬有引力四種基本力任何兩個(gè)物質(zhì)質(zhì)點(diǎn)之間的吸引力萬有引力定律:任何兩物質(zhì)之間都相互吸引,這引力的大小與它們的質(zhì)量乘積成正比,與它們的距離平方成反比為引力常數(shù)1、萬有引力四種基本力任何兩個(gè)物質(zhì)質(zhì)點(diǎn)之間的吸引力萬有引力定91)m1,m2反映了物體相互吸引的程度,被稱為引力質(zhì)量,引力質(zhì)量與慣性質(zhì)量的物理意義不同,是同一種質(zhì)量的兩種表現(xiàn),但是對(duì)于同一物體,兩者大小相等說明:2)重力就是萬有引力的一種表現(xiàn)3)宇宙天體之間,引力起著主要作用4)引力的傳遞媒介——引力子(有待證實(shí))1)m1,m2反映了物體相互吸引的程度,被稱為引力質(zhì)量,引力103、強(qiáng)力Strongnuclearforce在微觀領(lǐng)域中的一種短程力(<10-15m),存在于強(qiáng)子(核子、介子和超子)之間4、弱力weaknuclearforce
微觀領(lǐng)域中的一種短程力(<10-17m),存在于強(qiáng)子和輕子(電子、中微子、子等)之間2、電磁力
帶電粒子或帶電的宏觀物體間的相互作用力,以光子作為傳遞媒介1)分子或原子之間的相互作用力2)彈力、摩擦力、氣體的壓力以及浮力粘結(jié)力等都是電磁力的宏觀表現(xiàn)0.4×10-15m<l<10-15m引力
l<0.4×10-15m斥力3、強(qiáng)力Strongnuclearfor111)常用分量式解題
2)對(duì)于平面曲線運(yùn)動(dòng)分量式1、牛頓第二定律§2.3牛頓第二定律及其微分形式1)常用分量式解題2)對(duì)于平面曲線運(yùn)動(dòng)分量式1、牛頓12關(guān)于牛頓第二定律的說明:1)指出力與加速度之間呈瞬時(shí)性對(duì)應(yīng)關(guān)系(m不變)2)由,意味著質(zhì)量大的物體抵抗運(yùn)動(dòng)變化的性能強(qiáng),既慣性大,說明質(zhì)量是物體慣性的量度,式中的質(zhì)量又被稱為慣性質(zhì)量3)滿足迭加原理:當(dāng)物體受到幾個(gè)力同時(shí)作用時(shí),其效果與等于這幾個(gè)力矢量和的那個(gè)力的作用效果關(guān)于牛頓第二定律的說明:1)指出力與加速度之間呈瞬時(shí)性對(duì)應(yīng)關(guān)132、牛頓第二定律的微分形式內(nèi)容:運(yùn)動(dòng)的變化與所加的動(dòng)力成正比;并且發(fā)生在這力所沿的直線的方向上說明:1)運(yùn)動(dòng):質(zhì)量和速度的乘積,即物體的動(dòng)量2)變化:對(duì)時(shí)間的變化率3)現(xiàn)代描述:物體的動(dòng)量對(duì)時(shí)間的變化率與所加的外力成正比,并且發(fā)生在這外力的方向上2、牛頓第二定律的微分形式內(nèi)容:運(yùn)動(dòng)的變化與所加的動(dòng)力成正比14牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表示:(1)若質(zhì)量m保持不變,則有:(2)說明:1)(2)式是(1)式在質(zhì)量維持不變情況下的一種特例,不適應(yīng)變質(zhì)量、高速及微觀情況2)(1)式比(2)式更具有普適性(恒成立),但在(低速且m不變的)實(shí)際問題,常用(2)解決問題牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表示:(1)若質(zhì)量m保持不變,則有:(2)15(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§2-4牛頓運(yùn)動(dòng)定律應(yīng)用舉例(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(161.常力作用下的連結(jié)體問題例題2-1電梯中的連接體例題2-2小車上的擺錘例題2-3圓錐擺2.變力作用下的單體問題例題2-4小球在水中豎直沉降的速度例題2-5細(xì)棒在水中的沉降速度1.常力作用下的連結(jié)體問題例題2-1電梯中的連接體例題17例題2-1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m1>m2。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)與電梯的加速度。m1m2oym1m2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例題2-1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18(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。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T,得到:(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19(2)電梯以加速度a上升時(shí),A對(duì)地的加速度a-ar,B的對(duì)地的加速度為a+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:(2)電梯以加速度a上升時(shí),A對(duì)地的加速度a-ar,B的對(duì)地20討論:由(2)的結(jié)果,令a=0,即得到的結(jié)果由(2)的結(jié)果,電梯加速下降時(shí),a<0,即得到討論:由(2)的結(jié)果,令a=0,即得到的結(jié)果由(2)的結(jié)果,21討論:由(2)的結(jié)果,令a=0,即得到的結(jié)果由(2)的結(jié)果,電梯加速下降時(shí),a<0,即得到討論:由(2)的結(jié)果,令a=0,即得到的結(jié)果由(2)的結(jié)果,22例題2-4計(jì)算一小球在水中豎直沉降的速度。已知小球的質(zhì)量為m,水對(duì)小球的浮力為B,水對(duì)小球的粘性力為R=-Kv,式中K是和水的粘性、小球的半徑有關(guān)的一個(gè)常量。m解:以小球?yàn)檠芯繉?duì)象,分析受力:小球的運(yùn)動(dòng)在豎直方向,以向下為正方向,根據(jù)牛頓第二定律,列出小球運(yùn)動(dòng)方程:例題2-4計(jì)算一小球在水中豎直沉降的速度。已知小球的質(zhì)量為23小球的加速度最大加速度為:極限速度為:運(yùn)動(dòng)方程變?yōu)椋盒∏虻募铀俣茸畲蠹铀俣葹椋簶O限速度為:運(yùn)動(dòng)方程變?yōu)椋?4分離變量,積分得到:ot作出速度-時(shí)間函數(shù)曲線:物體在氣體或液體中的沉降都存在極限速度。分離變量,積分得到:ot作出速度-時(shí)間函數(shù)曲線:物體25例題2-5有一密度為的細(xì)棒,長度為l,其上端用細(xì)線懸著,下端緊貼著密度為的液體表面?,F(xiàn)懸線剪斷,求細(xì)棒在恰好全部沒入水中時(shí)的沉降速度。設(shè)液體沒有粘性。xl解:以棒為研究對(duì)象,在下落的過程中,受力如圖:xo棒運(yùn)動(dòng)在豎直向下的方向,取豎直向下建立坐標(biāo)系。當(dāng)棒的最下端距水面距離為時(shí)x,浮力大小為:此時(shí)棒受到的合外力為:例題2-5有一密度為的細(xì)棒,長度為l,其上端用細(xì)線懸著,26利用牛頓第二定律建立運(yùn)動(dòng)方程:要求出速度與位置的關(guān)系式,利用速度定義式消去時(shí)間積分得到利用牛頓第二定律建立運(yùn)動(dòng)方程:要求出速度與位置的關(guān)系27§2-5牛頓第二定律積分形式之一:動(dòng)量定理定義:力作用物體的時(shí)間積累量單位:分量形式:一、沖量
矢量疊加:§2-5牛頓第二定律積分形式之一:動(dòng)量定理定義:力作用物體的28二、動(dòng)量定理1、質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量定理即物體在運(yùn)動(dòng)過程中所受外力的沖量,等于該物體動(dòng)量的增量動(dòng)量定理的分量形式
二、動(dòng)量定理1、質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量定理即物體在運(yùn)動(dòng)過程中所受外力的291)一維問題、力作用時(shí)間很短時(shí),常引入平均沖力說明:2)的方向一般不是的方向,而是微分沖量的矢量和的方向。1)一維問題、力作用時(shí)間很短時(shí),常引入平均沖力說明:2)303)物體的動(dòng)量相對(duì)于不同的慣性系是不同的,但動(dòng)量定律不變。車上地上3)物體的動(dòng)量相對(duì)于不同的慣性系是不同的,但動(dòng)量定律不變。車31解:由沖量定義有[例2]一質(zhì)點(diǎn)受合外力作用,外力為求此質(zhì)點(diǎn)從靜止開始在2s內(nèi)所受合外力的沖量和質(zhì)點(diǎn)在2s末的動(dòng)量。(SI)解:由沖量定義有[例2]一質(zhì)點(diǎn)受合外力作用,外力為求此質(zhì)點(diǎn)從32根據(jù)動(dòng)量定理大小方向余弦根據(jù)動(dòng)量定理大小方向余弦33
三、質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)量定理質(zhì)點(diǎn)系:由相互作用的若干個(gè)質(zhì)點(diǎn)組成的系統(tǒng)內(nèi)力:質(zhì)點(diǎn)系內(nèi)各質(zhì)點(diǎn)間的相互作用力外力:系統(tǒng)以外的其它質(zhì)點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)任意一質(zhì)點(diǎn)的作用力說明:把牛頓定律(或動(dòng)量定理)應(yīng)用于質(zhì)點(diǎn)系中的每一個(gè)質(zhì)點(diǎn),就可以得到用于整個(gè)系統(tǒng)的牛頓定律(或動(dòng)量定理)三、質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)量定理質(zhì)點(diǎn)系:由相互作用的若干個(gè)質(zhì)點(diǎn)組成的系統(tǒng)341.兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)系相加1.兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)系相加352.n個(gè)質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)系因內(nèi)力總是成對(duì)出現(xiàn)可得或合外力總動(dòng)量或即系統(tǒng)所受合外力的沖量等于質(zhì)點(diǎn)系總動(dòng)量的增量----質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)量定理2.n個(gè)質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)系因內(nèi)力總是成對(duì)出現(xiàn)可得或合外力總動(dòng)量或36[例]一裝沙車以速率v=3m/s從沙斗下通過。每秒鐘落入車廂的沙為m=500Kg,如果使車廂的速率保持不變,應(yīng)用多大的牽引力?(車與軌道的摩擦不計(jì))解:設(shè)m為t時(shí)刻已落入車廂的沙的質(zhì)量[例]一裝沙車以速率v=3m/s從沙斗下通過。每秒鐘落入37以m和dm為研究系統(tǒng)t+dt時(shí)刻
t時(shí)刻水平總動(dòng)量為增量根據(jù)動(dòng)量定理以m和dm為研究系統(tǒng)t+dt時(shí)刻t時(shí)刻水平總動(dòng)量為增38動(dòng)量守恒定律動(dòng)量守恒的分量表述四、動(dòng)量守恒定律即質(zhì)點(diǎn)系所受合外力為零時(shí),質(zhì)點(diǎn)系的總動(dòng)量保持不變(質(zhì)心保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài))。當(dāng)合外力時(shí)則=常矢量動(dòng)量守恒定律動(dòng)量守恒的分量表述四、動(dòng)量守恒定律即質(zhì)點(diǎn)系所受391)動(dòng)量守恒定律適用于慣性系2)動(dòng)量守恒定律也適用于高速,微觀領(lǐng)域3)合外力為零,或外力與內(nèi)力相比小很多,如碰撞問題、爆炸問題等4)合外力沿某一方向?yàn)榱?該方向動(dòng)量守恒說明一:1)動(dòng)量守恒定律適用于慣性系2)動(dòng)量守恒定律也適用于高速401)動(dòng)量守恒定律反映了系統(tǒng)內(nèi)物體間相互作用過程中所遵循的物理規(guī)律,和牛頓運(yùn)動(dòng)定律相一致,但它在具體處理問題時(shí),在某些方面顯現(xiàn)出比用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題簡潔,明了的特點(diǎn),特別當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)受力情況不明或者相互作用力是變力時(shí),用牛頓第二定律計(jì)算很繁雜,甚至無法處理,而動(dòng)量守恒定律只管發(fā)生相互作用前后的狀態(tài),不必過問具體的相互作用細(xì)節(jié),因而避免了直接運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題所遇到的困難,使問題簡化.說明二:1)動(dòng)量守恒定律反映了系統(tǒng)內(nèi)物體間相互作用過程中所41
2)動(dòng)量守恒定律可用不同的方式表達(dá)
從守恒的角度來看:P=P.作用前后系統(tǒng)的總動(dòng)量不變.從變化的角度來看:P=0,作用前后系統(tǒng)的總動(dòng)量變化為零.從轉(zhuǎn)移的角度來看:PA=PB,系統(tǒng)內(nèi)A物體的動(dòng)量增加必等于B物體的動(dòng)量減少,即系統(tǒng)內(nèi)A、B兩物體的動(dòng)量變化大小相等,方向相反.2)動(dòng)量守恒定律可用不同的方式表達(dá)從守恒的角度來看:P=42例
一小船質(zhì)量為100kg,船頭到船尾共長3.6m。現(xiàn)有一質(zhì)量為50kg的人從船尾走到船頭時(shí),船頭將移動(dòng)多少距離?假定水的阻力不計(jì)。
例一小船質(zhì)量為100kg,船頭到船尾共長3.6m。現(xiàn)有一質(zhì)43=l3.6mm=50kgM=100kg已知:=0MVmv解:由動(dòng)量守恒vVl=l3.6mm=50kgM=100kg已知:=0MVmv解:44例
如圖,一浮吊,質(zhì)量M=20t,由岸上吊起m=2t的重物后,再將吊桿0A與豎直方向間的夾角θ由600轉(zhuǎn)到300。設(shè)桿長l=OA=8m,水的阻力與桿重忽略不汁,求浮吊在水平方向移動(dòng)的距離,并指明朝那邊移動(dòng)。例如圖,一浮吊,質(zhì)量M=20t,由岸上吊起m=2t的重45解:由動(dòng)量守恒x2300600解:由動(dòng)量守恒x230060046例題2-7一繩跨過一定滑輪,兩端分別拴有質(zhì)量為m及的M物體A和B,M大于m。B靜止在地面上,當(dāng)A自由下落距離h后,繩子才被拉緊。求繩子剛被拉緊時(shí)兩物體的速度,以及能上升的最大高度。MmBAh解:以物體A和B為系統(tǒng)作為研究對(duì)象,采用隔離法分析受力,作出繩拉緊時(shí)的受力圖:AB繩子剛好拉緊前的瞬間,物體A的速度為:取豎直向上為正方向。例題2-7一繩跨過一定滑輪,兩端分別拴有質(zhì)量為m及的M物47繩子拉緊后,經(jīng)過短暫時(shí)間的作用,兩物體速率相等,對(duì)兩個(gè)物體分別應(yīng)用動(dòng)量定理,得到:忽略重力,考慮到繩不可伸長,有:解得:當(dāng)物體B上升速度為零時(shí),達(dá)到最大高度繩子拉緊后,經(jīng)過短暫時(shí)間的作用,兩物體速率相等,對(duì)兩48§2-6牛頓第二定律積分形式之二:動(dòng)能定理一、功和功率力在位移方向上的分量與該位移大小的乘積1.功元功§2-6牛頓第二定律積分形式之二:動(dòng)能定理一、功和功率力49功為標(biāo)量,沒有方向,但有正負(fù)由a移動(dòng)到b功為標(biāo)量,沒有方向,但有正負(fù)由a移動(dòng)到b50合力F的功合力F的功51在直角坐標(biāo)系中,功的分量式2.功率單位時(shí)間內(nèi)力所作的功在直角坐標(biāo)系中,功的分量式2.功率單位時(shí)間內(nèi)力所作的功52[例]
質(zhì)點(diǎn)在力的作用下,從坐標(biāo)原點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P(2,3)點(diǎn),求力的功。解:[例]質(zhì)點(diǎn)在力531.質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能定理二、動(dòng)能定理1.質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能定理二、動(dòng)能定理54合外力對(duì)物體的功等于物體動(dòng)能的增量----質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能定理定義:----動(dòng)能合外力對(duì)物體的功等于物體動(dòng)能的增量----質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能定理定義:55[例]
質(zhì)量為1Kg的物體,在沿x軸方向的變力作用下,從x=0處由靜止開始運(yùn)動(dòng)。設(shè)變力F與x的關(guān)系如圖示,求物體在x=4m處的速率。解:[例]質(zhì)量為1Kg的物體,在沿x軸方向的變力作用下,從x562.質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能定理內(nèi)力外力根據(jù)動(dòng)能定理對(duì)m1對(duì)m22.質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能定理內(nèi)力外力根據(jù)動(dòng)能定理對(duì)m1對(duì)m257兩式相加兩式相加58外力和內(nèi)力對(duì)質(zhì)點(diǎn)系作的功之和等于質(zhì)點(diǎn)系總動(dòng)能的增量----質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)能定理推廣到n個(gè)質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)系外力和內(nèi)力對(duì)質(zhì)點(diǎn)系作的功之和等于質(zhì)點(diǎn)系總動(dòng)能的增量----質(zhì)59作用力和反作用力:m2相對(duì)于m1的位矢三、成對(duì)力的功m2相對(duì)于m1的位移作用力和反作用力:m2相對(duì)于m1的位矢三、成對(duì)力的功m2相對(duì)60作用力和反作用力的元功之和成對(duì)力的總功只與相互作用力及相對(duì)位移有關(guān)----與參考系的選擇無關(guān)作用力和反作用力的元功之和成對(duì)力的總功只與相互作用力及相對(duì)位61[例]
一人從10m深的水井把10Kg的水勻速提上來,由于桶漏水,每升高1m漏0.2Kg,問把水從井的水面提到井口需做多少功?(不計(jì)桶的質(zhì)量)解:[例]一人從10m深的水井把10Kg的水勻速提上來,由于桶62例題2-11利用動(dòng)能定理重做例題2-5。解:如圖所示,細(xì)棒下落過程中,合外力對(duì)它作的功為應(yīng)用動(dòng)能定理,因初速度為0,末速度v可求得如下所得結(jié)果相同,而現(xiàn)在的解法無疑大為簡便。xxlGB例題2-11利用動(dòng)能定理重做例題2-5。解:如63§2-7非慣性系慣性力1、慣性系
牛頓定律適用的參照系稱為慣性參考系,簡稱慣性系;在這個(gè)慣性系中不受力作用的物體將保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)。說明:
1)具體判斷一個(gè)參考系是不是慣性參考系,只能根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀察2)相對(duì)于慣性系做勻速直線運(yùn)動(dòng)的其它任何參考系一定是慣性系3)太陽參考系、地心參考系和地面參考系是足夠準(zhǔn)確的參考系太陽系z(mì)x
y地心系地面系§2-7非慣性系慣性力1、慣性系說明:太陽系z(mì)xy地642、非慣性系
相對(duì)于一個(gè)已知慣性系做加速運(yùn)動(dòng)的參考系,一定不是慣性系,則稱為非慣性系(相對(duì)于慣性系作加速運(yùn)動(dòng))
如圖,在平直的軌道上運(yùn)動(dòng)著的火車中有一張水平光滑的小桌,桌上有一小球,如果火車由靜止開始向前加速運(yùn)動(dòng).
1)以地面為參考系,小球保持靜止,牛頓運(yùn)動(dòng)定律成立.2)以火車為參考系,小球向后做加速運(yùn)動(dòng),而小球在水平方向不受力作用,因此在火車中的觀察者看來,牛頓運(yùn)動(dòng)定律不再成立.2、非慣性系如圖,在平直的軌道上運(yùn)動(dòng)著的火車中有一張65說明:1)相對(duì)地面做變速運(yùn)動(dòng)的參考系是非慣性參考系.2)非慣性系相對(duì)慣性系具有加速度.3、牛頓運(yùn)動(dòng)定律的適用范圍
1)只適用于在慣性系內(nèi)發(fā)生的低速運(yùn)動(dòng)物理問題
2)只適用于宏觀領(lǐng)域所發(fā)生的物理問題說明:3、牛頓運(yùn)動(dòng)定律的適用范圍664、慣性力加速平動(dòng)參考系:質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn),相對(duì)于慣性系S,在實(shí)際力的作用下產(chǎn)生加速度,根據(jù)牛頓第二定律有另一參考系S’,相對(duì)于慣性系以加速度平動(dòng)。在參考系S’中,質(zhì)點(diǎn)的加速度為,由運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性可知由上兩式可得:4、慣性力加速平動(dòng)參考系:質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn),相對(duì)于慣性系S,67上式說明:質(zhì)點(diǎn)所受的合外力不等于,因此,牛頓定律在參考系S’中不成立。設(shè)在參考系S’,質(zhì)點(diǎn)還受到一個(gè)大小和方向由表示的力,并此力也計(jì)入合力之內(nèi),如此可在S’應(yīng)用牛頓第二定律慣性力:為了使牛頓運(yùn)動(dòng)定律在非慣性系中成立,物理學(xué)里引入的一種形式上的力上式說明:質(zhì)點(diǎn)所受的合外力不等于,68慣性力1、直線加速參考系中的慣性力動(dòng)力學(xué)方程慣性力動(dòng)力學(xué)方程692、勻速轉(zhuǎn)動(dòng)參考系慣性(離心)力在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的參考系上考察一個(gè)靜止物體則物體的慣性(離心)力為轉(zhuǎn)盤相對(duì)慣性系的加速度是2、勻速轉(zhuǎn)動(dòng)參考系慣性(離心)力則物體的慣性(離心)70自然和自然規(guī)律隱藏在黑暗之中,上帝說“讓牛頓降生吧”,一切就有了光明但是,光明并不久長,魔鬼又出現(xiàn)了,上帝咆哮說:“讓愛因斯坦降生吧”世界就恢復(fù)到現(xiàn)在這個(gè)樣子自然和自然規(guī)律隱藏在黑暗之中,上帝說“讓牛頓降生吧”,一切就71少年時(shí)代的牛頓,天資平常,但很喜歡制作各種機(jī)械模型,他有一種把自然現(xiàn)象、語言等進(jìn)行分類、整理、歸納的強(qiáng)烈嗜好,對(duì)自然現(xiàn)象極感興趣。青年牛頓1666年6月22日至1667年3月25日,兩度回到鄉(xiāng)間的老家1665年獲學(xué)士學(xué)位1661年考入劍橋大學(xué)三一學(xué)院少年時(shí)代的牛頓,天資平常,但很喜歡制作各種72
1667年牛頓返回劍橋大學(xué)當(dāng)研究生,次年獲得碩士學(xué)位
1669年發(fā)明了二項(xiàng)式定理
1669年由于巴洛的推薦,接受了“盧卡斯數(shù)學(xué)講座”的職務(wù)全面豐收的時(shí)期1672年進(jìn)行了光譜色分析試驗(yàn)1672年,由于制造反射望遠(yuǎn)鏡的成就被接納為倫敦皇家學(xué)會(huì)會(huì)員1680年前后提出萬有引力理論1687年出版了《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》1667年牛頓返回劍橋大學(xué)當(dāng)研究生,73一、牛頓第一定律內(nèi)容:任何質(zhì)點(diǎn)都將保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),直到其它物體對(duì)它作用的力迫使它改變這種狀態(tài);亦稱慣性定律說明:1)物體具有保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的屬性,或者說抵抗運(yùn)動(dòng)變化的屬性,即慣性2)指出慣性是一切物質(zhì)所具有的固有屬性; 3)力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的唯一因素§2-1牛頓定律一、牛頓第一定律內(nèi)容:任何質(zhì)點(diǎn)都將保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀74慣性參考系,簡稱慣性系:在這樣的參考系中觀察,一個(gè)不受力作用的物體將保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變說明:地面參考系是一個(gè)足夠精確的慣性系內(nèi)容:作用在兩個(gè)不同物體上的作用力與反作用力大小相等,方向相反,且在同一直線上,永遠(yuǎn)成對(duì)出現(xiàn)且屬于同一性質(zhì)的力。牛頓第三定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式:二、牛頓第三定律慣性參考系,簡稱慣性系:在這樣的參考系中觀察,一個(gè)不受力作用751、重力地球表面附近的物體受到地球的吸引作用而受到的力,通常用G或P表示,且有:2、彈性力
相互緊壓的兩個(gè)物體都會(huì)發(fā)生形變,物體由于形變后要恢復(fù)原狀,而產(chǎn)生的力。(壓力(或支承力)、張力、彈性回復(fù)力等)§2.2常見力和基本力說明:1)壓力(支持力)的大小取決于物體形變的程度2)壓力方向總是垂直于接觸面而指向?qū)Ψ?)忽略繩或線質(zhì)量時(shí),繩內(nèi)部各處的張力都相等1、重力2、彈性力§2.2常見力和基本力說明:1)壓763、摩擦力相互接觸的物體在沿接觸面相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí),在接觸面之間產(chǎn)生一對(duì)阻止相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力。(靜摩擦力、動(dòng)摩擦力(滑動(dòng)摩擦力、滾動(dòng)摩擦力等))4)彈(性)力:由胡克定律,k為決定于彈簧本身結(jié)構(gòu)的常數(shù);負(fù)號(hào)表示彈力的方向總是指向要恢復(fù)它原長的方向1)靜摩擦力兩個(gè)相互接觸的物體,相互靜止,但有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)所產(chǎn)生的摩擦力最大靜摩擦力:即最大靜摩擦力正比于兩物體之間的正壓力N和靜摩擦系數(shù)3、摩擦力4)彈(性)力:由胡克定律,k772)滑動(dòng)摩擦力兩個(gè)相互接觸的物體,沿接觸面有相對(duì)滑動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的摩擦力滑動(dòng)摩擦力:即滑動(dòng)摩擦力正比于兩物體之間的正壓力N和滑動(dòng)摩擦系數(shù)4、流體阻力一個(gè)物體在流體(液體或氣體)中和流體有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),物體會(huì)受到流體的阻力。阻力方向和物體相對(duì)流體的速度方向相反。相對(duì)速率較小,流體從物體周圍平順地流過相對(duì)速率較大以致在物體的后方出現(xiàn)流體漩渦時(shí),如在空氣中2)滑動(dòng)摩擦力兩個(gè)相互接觸的物體,沿接觸面有相對(duì)滑動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生781、萬有引力四種基本力任何兩個(gè)物質(zhì)質(zhì)點(diǎn)之間的吸引力萬有引力定律:任何兩物質(zhì)之間都相互吸引,這引力的大小與它們的質(zhì)量乘積成正比,與它們的距離平方成反比為引力常數(shù)1、萬有引力四種基本力任何兩個(gè)物質(zhì)質(zhì)點(diǎn)之間的吸引力萬有引力定791)m1,m2反映了物體相互吸引的程度,被稱為引力質(zhì)量,引力質(zhì)量與慣性質(zhì)量的物理意義不同,是同一種質(zhì)量的兩種表現(xiàn),但是對(duì)于同一物體,兩者大小相等說明:2)重力就是萬有引力的一種表現(xiàn)3)宇宙天體之間,引力起著主要作用4)引力的傳遞媒介——引力子(有待證實(shí))1)m1,m2反映了物體相互吸引的程度,被稱為引力質(zhì)量,引力803、強(qiáng)力Strongnuclearforce在微觀領(lǐng)域中的一種短程力(<10-15m),存在于強(qiáng)子(核子、介子和超子)之間4、弱力weaknuclearforce
微觀領(lǐng)域中的一種短程力(<10-17m),存在于強(qiáng)子和輕子(電子、中微子、子等)之間2、電磁力
帶電粒子或帶電的宏觀物體間的相互作用力,以光子作為傳遞媒介1)分子或原子之間的相互作用力2)彈力、摩擦力、氣體的壓力以及浮力粘結(jié)力等都是電磁力的宏觀表現(xiàn)0.4×10-15m<l<10-15m引力
l<0.4×10-15m斥力3、強(qiáng)力Strongnuclearfor811)常用分量式解題
2)對(duì)于平面曲線運(yùn)動(dòng)分量式1、牛頓第二定律§2.3牛頓第二定律及其微分形式1)常用分量式解題2)對(duì)于平面曲線運(yùn)動(dòng)分量式1、牛頓82關(guān)于牛頓第二定律的說明:1)指出力與加速度之間呈瞬時(shí)性對(duì)應(yīng)關(guān)系(m不變)2)由,意味著質(zhì)量大的物體抵抗運(yùn)動(dòng)變化的性能強(qiáng),既慣性大,說明質(zhì)量是物體慣性的量度,式中的質(zhì)量又被稱為慣性質(zhì)量3)滿足迭加原理:當(dāng)物體受到幾個(gè)力同時(shí)作用時(shí),其效果與等于這幾個(gè)力矢量和的那個(gè)力的作用效果關(guān)于牛頓第二定律的說明:1)指出力與加速度之間呈瞬時(shí)性對(duì)應(yīng)關(guān)832、牛頓第二定律的微分形式內(nèi)容:運(yùn)動(dòng)的變化與所加的動(dòng)力成正比;并且發(fā)生在這力所沿的直線的方向上說明:1)運(yùn)動(dòng):質(zhì)量和速度的乘積,即物體的動(dòng)量2)變化:對(duì)時(shí)間的變化率3)現(xiàn)代描述:物體的動(dòng)量對(duì)時(shí)間的變化率與所加的外力成正比,并且發(fā)生在這外力的方向上2、牛頓第二定律的微分形式內(nèi)容:運(yùn)動(dòng)的變化與所加的動(dòng)力成正比84牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表示:(1)若質(zhì)量m保持不變,則有:(2)說明:1)(2)式是(1)式在質(zhì)量維持不變情況下的一種特例,不適應(yīng)變質(zhì)量、高速及微觀情況2)(1)式比(2)式更具有普適性(恒成立),但在(低速且m不變的)實(shí)際問題,常用(2)解決問題牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表示:(1)若質(zhì)量m保持不變,則有:(2)85(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§2-4牛頓運(yùn)動(dòng)定律應(yīng)用舉例(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(861.常力作用下的連結(jié)體問題例題2-1電梯中的連接體例題2-2小車上的擺錘例題2-3圓錐擺2.變力作用下的單體問題例題2-4小球在水中豎直沉降的速度例題2-5細(xì)棒在水中的沉降速度1.常力作用下的連結(jié)體問題例題2-1電梯中的連接體例題87例題2-1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m1>m2。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)與電梯的加速度。m1m2oym1m2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例題2-1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88(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。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T,得到:(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89(2)電梯以加速度a上升時(shí),A對(duì)地的加速度a-ar,B的對(duì)地的加速度為a+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:(2)電梯以加速度a上升時(shí),A對(duì)地的加速度a-ar,B的對(duì)地90討論:由(2)的結(jié)果,令a=0,即得到的結(jié)果由(2)的結(jié)果,電梯加速下降時(shí),a<0,即得到討論:由(2)的結(jié)果,令a=0,即得到的結(jié)果由(2)的結(jié)果,91討論:由(2)的結(jié)果,令a=0,即得到的結(jié)果由(2)的結(jié)果,電梯加速下降時(shí),a<0,即得到討論:由(2)的結(jié)果,令a=0,即得到的結(jié)果由(2)的結(jié)果,92例題2-4計(jì)算一小球在水中豎直沉降的速度。已知小球的質(zhì)量為m,水對(duì)小球的浮力為B,水對(duì)小球的粘性力為R=-Kv,式中K是和水的粘性、小球的半徑有關(guān)的一個(gè)常量。m解:以小球?yàn)檠芯繉?duì)象,分析受力:小球的運(yùn)動(dòng)在豎直方向,以向下為正方向,根據(jù)牛頓第二定律,列出小球運(yùn)動(dòng)方程:例題2-4計(jì)算一小球在水中豎直沉降的速度。已知小球的質(zhì)量為93小球的加速度最大加速度為:極限速度為:運(yùn)動(dòng)方程變?yōu)椋盒∏虻募铀俣茸畲蠹铀俣葹椋簶O限速度為:運(yùn)動(dòng)方程變?yōu)椋?4分離變量,積分得到:ot作出速度-時(shí)間函數(shù)曲線:物體在氣體或液體中的沉降都存在極限速度。分離變量,積分得到:ot作出速度-時(shí)間函數(shù)曲線:物體95例題2-5有一密度為的細(xì)棒,長度為l,其上端用細(xì)線懸著,下端緊貼著密度為的液體表面?,F(xiàn)懸線剪斷,求細(xì)棒在恰好全部沒入水中時(shí)的沉降速度。設(shè)液體沒有粘性。xl解:以棒為研究對(duì)象,在下落的過程中,受力如圖:xo棒運(yùn)動(dòng)在豎直向下的方向,取豎直向下建立坐標(biāo)系。當(dāng)棒的最下端距水面距離為時(shí)x,浮力大小為:此時(shí)棒受到的合外力為:例題2-5有一密度為的細(xì)棒,長度為l,其上端用細(xì)線懸著,96利用牛頓第二定律建立運(yùn)動(dòng)方程:要求出速度與位置的關(guān)系式,利用速度定義式消去時(shí)間積分得到利用牛頓第二定律建立運(yùn)動(dòng)方程:要求出速度與位置的關(guān)系97§2-5牛頓第二定律積分形式之一:動(dòng)量定理定義:力作用物體的時(shí)間積累量單位:分量形式:一、沖量
矢量疊加:§2-5牛頓第二定律積分形式之一:動(dòng)量定理定義:力作用物體的98二、動(dòng)量定理1、質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量定理即物體在運(yùn)動(dòng)過程中所受外力的沖量,等于該物體動(dòng)量的增量動(dòng)量定理的分量形式
二、動(dòng)量定理1、質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量定理即物體在運(yùn)動(dòng)過程中所受外力的991)一維問題、力作用時(shí)間很短時(shí),常引入平均沖力說明:2)的方向一般不是的方向,而是微分沖量的矢量和的方向。1)一維問題、力作用時(shí)間很短時(shí),常引入平均沖力說明:2)1003)物體的動(dòng)量相對(duì)于不同的慣性系是不同的,但動(dòng)量定律不變。車上地上3)物體的動(dòng)量相對(duì)于不同的慣性系是不同的,但動(dòng)量定律不變。車101解:由沖量定義有[例2]一質(zhì)點(diǎn)受合外力作用,外力為求此質(zhì)點(diǎn)從靜止開始在2s內(nèi)所受合外力的沖量和質(zhì)點(diǎn)在2s末的動(dòng)量。(SI)解:由沖量定義有[例2]一質(zhì)點(diǎn)受合外力作用,外力為求此質(zhì)點(diǎn)從102根據(jù)動(dòng)量定理大小方向余弦根據(jù)動(dòng)量定理大小方向余弦103
三、質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)量定理質(zhì)點(diǎn)系:由相互作用的若干個(gè)質(zhì)點(diǎn)組成的系統(tǒng)內(nèi)力:質(zhì)點(diǎn)系內(nèi)各質(zhì)點(diǎn)間的相互作用力外力:系統(tǒng)以外的其它質(zhì)點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)任意一質(zhì)點(diǎn)的作用力說明:把牛頓定律(或動(dòng)量定理)應(yīng)用于質(zhì)點(diǎn)系中的每一個(gè)質(zhì)點(diǎn),就可以得到用于整個(gè)系統(tǒng)的牛頓定律(或動(dòng)量定理)三、質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)量定理質(zhì)點(diǎn)系:由相互作用的若干個(gè)質(zhì)點(diǎn)組成的系統(tǒng)1041.兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)系相加1.兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)系相加1052.n個(gè)質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)系因內(nèi)力總是成對(duì)出現(xiàn)可得或合外力總動(dòng)量或即系統(tǒng)所受合外力的沖量等于質(zhì)點(diǎn)系總動(dòng)量的增量----質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)量定理2.n個(gè)質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)系因內(nèi)力總是成對(duì)出現(xiàn)可得或合外力總動(dòng)量或106[例]一裝沙車以速率v=3m/s從沙斗下通過。每秒鐘落入車廂的沙為m=500Kg,如果使車廂的速率保持不變,應(yīng)用多大的牽引力?(車與軌道的摩擦不計(jì))解:設(shè)m為t時(shí)刻已落入車廂的沙的質(zhì)量[例]一裝沙車以速率v=3m/s從沙斗下通過。每秒鐘落入107以m和dm為研究系統(tǒng)t+dt時(shí)刻
t時(shí)刻水平總動(dòng)量為增量根據(jù)動(dòng)量定理以m和dm為研究系統(tǒng)t+dt時(shí)刻t時(shí)刻水平總動(dòng)量為增108動(dòng)量守恒定律動(dòng)量守恒的分量表述四、動(dòng)量守恒定律即質(zhì)點(diǎn)系所受合外力為零時(shí),質(zhì)點(diǎn)系的總動(dòng)量保持不變(質(zhì)心保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài))。當(dāng)合外力時(shí)則=常矢量動(dòng)量守恒定律動(dòng)量守恒的分量表述四、動(dòng)量守恒定律即質(zhì)點(diǎn)系所受1091)動(dòng)量守恒定律適用于慣性系2)動(dòng)量守恒定律也適用于高速,微觀領(lǐng)域3)合外力為零,或外力與內(nèi)力相比小很多,如碰撞問題、爆炸問題等4)合外力沿某一方向?yàn)榱?該方向動(dòng)量守恒說明一:1)動(dòng)量守恒定律適用于慣性系2)動(dòng)量守恒定律也適用于高速1101)動(dòng)量守恒定律反映了系統(tǒng)內(nèi)物體間相互作用過程中所遵循的物理規(guī)律,和牛頓運(yùn)動(dòng)定律相一致,但它在具體處理問題時(shí),在某些方面顯現(xiàn)出比用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題簡潔,明了的特點(diǎn),特別當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)受力情況不明或者相互作用力是變力時(shí),用牛頓第二定律計(jì)算很繁雜,甚至無法處理,而動(dòng)量守恒定律只管發(fā)生相互作用前后的狀態(tài),不必過問具體的相互作用細(xì)節(jié),因而避免了直接運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題所遇到的困難,使問題簡化.說明二:1)動(dòng)量守恒定律反映了系統(tǒng)內(nèi)物體間相互作用過程中所111
2)動(dòng)量守恒定律可用不同的方式表達(dá)
從守恒的角度來看:P=P.作用前后系統(tǒng)的總動(dòng)量不變.從變化的角度來看:P=0,作用前后系統(tǒng)的總動(dòng)量變化為零.從轉(zhuǎn)移的角度來看:PA=PB,系統(tǒng)內(nèi)A物體的動(dòng)量增加必等于B物體的動(dòng)量減少,即系統(tǒng)內(nèi)A、B兩物體的動(dòng)量變化大小相等,方向相反.2)動(dòng)量守恒定律可用不同的方式表達(dá)從守恒的角度來看:P=112例
一小船質(zhì)量為100kg,船頭到船尾共長3.6m?,F(xiàn)有一質(zhì)量為50kg的人從船尾走到船頭時(shí),船頭將移動(dòng)多少距離?假定水的阻力不計(jì)。
例一小船質(zhì)量為100kg,船頭到船尾共長3.6m?,F(xiàn)有一質(zhì)113=l3.6mm=50kgM=100kg已知:=0MVmv解:由動(dòng)量守恒vVl=l3.6mm=50kgM=100kg已知:=0MVmv解:114例
如圖,一浮吊,質(zhì)量M=20t,由岸上吊起m=2t的重物后,再將吊桿0A與豎直方向間的夾角θ由600轉(zhuǎn)到300。設(shè)桿長l=OA=8m,水的阻力與桿重忽略不汁,求浮吊在水平方向移動(dòng)的距離,并指明朝那邊移動(dòng)。例如圖,一浮吊,質(zhì)量M=20t,由岸上吊起m=2t的重115解:由動(dòng)量守恒x2300600解:由動(dòng)量守恒x2300600116例題2-7一繩跨過一定滑輪,兩端分別拴有質(zhì)量為m及的M物體A和B,M大于m。B靜止在地面上,當(dāng)A自由下落距離h后,繩子才被拉緊。求繩子剛被拉緊時(shí)兩物體的速度,以及能上升的最大高度。MmBAh解:以物體A和B為系統(tǒng)作為研究對(duì)象,采用隔離法分析受力,作出繩拉緊時(shí)的受力圖:AB繩子剛好拉緊前的瞬間,物體A的速度為:取豎直向上為正方向。例題2-7一繩跨過一定滑輪,兩端分別拴有質(zhì)量為m及的M物117繩子拉緊后,經(jīng)過短暫時(shí)間的作用,兩物體速率相等,對(duì)兩個(gè)物體分別應(yīng)用動(dòng)量定理,得到:忽略重力,考慮到繩不可伸長,有:解得:當(dāng)物體B上升速度為零時(shí),達(dá)到最大高度繩子拉緊后,經(jīng)過短暫時(shí)間的作用,兩物體速率相等,對(duì)兩118§2-6牛頓第二定律積分形式之二:動(dòng)能定理一、功和功率力在位移方向上的分量與該位移大小的乘積1.功元功§2-6牛頓第二定律積分形式之二:動(dòng)能定理一、功和功率力119功為標(biāo)量,沒有方向,但有正負(fù)由a移動(dòng)到b功為標(biāo)量,沒有方向,但有正負(fù)由a移動(dòng)到b120合力F的功合力F的功121在直角坐標(biāo)系中,功的分量式2.功率單位時(shí)間內(nèi)力所作的功在直角坐標(biāo)系中,功的分量式2.功率單位時(shí)間內(nèi)力所作的功122[例]
質(zhì)點(diǎn)在力的作用下,從坐標(biāo)原點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P(2,3)點(diǎn),求力的功。解:[例]質(zhì)點(diǎn)在力1231.質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能定理二、動(dòng)能定理1.質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能定理二、動(dòng)能定理124合外力對(duì)物體的功等于物體動(dòng)能的增量----質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能定理定義:----動(dòng)能合外力對(duì)物體的功等于物體動(dòng)能的增量----質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能定理定義:
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 2025-2026學(xué)年新沂市數(shù)學(xué)三年級(jí)上學(xué)期階段預(yù)測試題含解析
- 船舶起重設(shè)備使用安全宣教
- 2026年重慶市資陽地區(qū)單招職業(yè)傾向性測試模擬測試卷附答案
- 2026年重慶護(hù)理職業(yè)學(xué)院單招職測考試題庫及答案1套
- 2026年重慶理工職業(yè)學(xué)院單招職業(yè)傾向性考試模擬測試卷及答案1套
- 2026年重慶科技大學(xué)單招職業(yè)傾向性測試題庫及答案1套
- 2026年重慶航天職業(yè)技術(shù)學(xué)院單招綜合素質(zhì)考試題庫及答案1套
- 2026年銅仁幼兒師范高等??茖W(xué)校單招職業(yè)適應(yīng)性測試題庫及答案1套
- 2026年長垣烹飪職業(yè)技術(shù)學(xué)院單招職業(yè)傾向性測試題庫附答案
- 2026年長春護(hù)理單招試題附答案
- 2025年大學(xué)醫(yī)學(xué)(人體解剖學(xué))試題及答案
- 2026年中央網(wǎng)信辦直屬事業(yè)單位-國家計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)急技術(shù)處理協(xié)調(diào)中心校園招聘備考題庫參考答案詳解
- DB32/T+5311-2025+港口與道路工程+固化土施工技術(shù)規(guī)范
- 2025年河南農(nóng)業(yè)大學(xué)輔導(dǎo)員考試真題
- 2025鄭州餐飲行業(yè)市場深度調(diào)研及發(fā)展前景與投資前景研究報(bào)告
- 早產(chǎn)的臨床診斷與治療指南(2025年)
- 2025年黑龍江省大慶市檢察官逐級(jí)遴選筆試題目及答案
- JBP計(jì)劃培訓(xùn)課件
- 寵物民宿創(chuàng)業(yè)規(guī)劃
- 小學(xué)生家長教育心得分享
- 2025年銀行柜員年終工作總結(jié)(6篇)
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論