1、第2章 牛頓運(yùn)動定律,2.1 牛頓運(yùn)動定律,一、 牛頓第一定律（慣性定律）,重要概念,3.慣性系,慣性定律在其中嚴(yán)格成立的參考系,叫慣性參考系，簡稱慣性系.,2.力,任何物體都保持靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)，直至其他物體所作用的力迫使它改變這種狀態(tài)為止。,1.慣性: 維持原運(yùn)動狀態(tài)的屬性,分量式,平面曲線運(yùn)動,1. 反映了力的瞬時(shí)效應(yīng),注意：,物體受到外力作用時(shí)，所獲得的加速度a大小與合外力F的大小成正比，與物體的質(zhì)量m成反比；加速度方向與合外力方向相同。,二、 牛頓第二定律,力的疊加原理,3. 只適用于慣性系。,2. 指出質(zhì)量是物體慣性大小的量度,牛頓第二定律的更為一般的表述,運(yùn)動的變化與所加的

2、動力成正比；并且發(fā)生在這個力所沿的直線的方向上。,運(yùn)動,物體動量,動量定義式,變化,對時(shí)間的變化率,- 物體受到的合外力等于物體動量對時(shí)間的變化率,牛頓認(rèn)為：,質(zhì)量與速度無關(guān),三 、牛頓第三定律,作用與反作用,對于每一個作用，總有一個相等的反作用與之相反；或者說，兩個物體對各自對方的相互作用總是相等的，而且指向相反的方向,1. 說明力是相互的,注意：,4. 作用力和反作用力同性質(zhì),2. 作用力和反作用力同生同滅,3. 適用于慣性參考系,基本單位,導(dǎo)出單位,國際單位制,SI制,SI制力學(xué)基本單位,時(shí)間,秒,s,長度,米,m,質(zhì)量,千克,kg,量綱,T,L,M,SI制力學(xué)導(dǎo)出單位,例：,力,1千克

3、 米/秒2,1牛頓 =,四、物理量單位和量綱,米、千克、秒、安培 開爾文、摩爾、坎德拉,通過物理定理等導(dǎo)出的單位,1.萬有引力,2. 彈性力,正壓力,支持力,拉力,張力,彈簧的彈力,（胡克定律）,3. 摩擦力,滑動摩擦力,靜摩擦力,大小可變,最大靜摩擦力,4. 黏滯阻力,相對速率較小時(shí),相對速率較大時(shí),2.2 力學(xué)中常見的幾種力,重力,在沒有空氣阻力時(shí)， 雞毛和蘋果有同樣的加速度。,粒子間的相互作用（四大作用） 對象 作用距離 （m） 傳遞 引力 所有粒子 引力子 電磁 帶電粒子 光子 強(qiáng) 強(qiáng)子 10 -15 膠子 g 弱 大多數(shù)粒子 10 -18 中間玻色子W ，Z0,基本的自然力,（1）

4、認(rèn)物體,（2）,看運(yùn)動,（3）,分析力,（4） 列方程,（5） 解方程,2.3 牛頓運(yùn)動定律應(yīng)用示例,一般解決兩類問題:,求,明確問題中所求運(yùn)動的物體.,考察該物體所作的運(yùn)動形式并建立坐標(biāo)系.,分別畫出各質(zhì)點(diǎn)所受的力.,寫出動力學(xué)方程 , 找出有關(guān)的幾何關(guān)系.,作必要的近似并求解.,Z,例1 求圓柱形容器以 作勻速旋轉(zhuǎn)，液體自由表面形狀？,設(shè)質(zhì)元的質(zhì)量為m ，,根據(jù)牛頓第二定律,有,x,Z,z0,解得：,可以解得：,若已知桶不旋轉(zhuǎn)時(shí)水深為h，,桶半徑為R ,有：水的總體積為,討論,結(jié)果：,查量綱：, =1/s2 ， x = m ， g =m/s2,正確。,過渡到特殊情形：,= 0，有 z =

5、z0 = h，,正確。,看變化趨勢：,x 一定時(shí)， ( z-zo ),合理。,解 ： 小滑塊在水平方向上受力分析：,擋板對小滑塊側(cè)向壓力,指向圓心，該力是迫使小滑塊 作圓周運(yùn)動的向心力；,擋板給與小滑塊的切向摩擦 力,它使小滑塊作減速運(yùn)動。,選用自然坐標(biāo)系列出動力學(xué)方程 :,法向：,切向：,兩式聯(lián)立，分離變量，得：,解得,沿切線方向,小滑塊運(yùn)動路程：由,等式兩邊積分：,得,最后由摩擦力公式,將 v 代入，得,沿切線方向。,寫成矢量式：,例3：,已知：,流體阻力,求：,質(zhì)量為m的物體在流體中下落的速率,和終極速率,解：,令,y,建立坐標(biāo)系,t=0,時(shí),終極速率,例4. 如圖所示 , 質(zhì)量為 m 的直桿可以在豎直 方向上運(yùn)動 求質(zhì)量為 m 的斜劈的加速度 和作用力（地