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1、第二章,牛顿定律,第 二 章 牛顿定律,2-1 牛顿定律,2-2 物理量的单位和量纲(自学),2-3 几种常见的力(自学),2-4 牛顿定律的应用举例,第 二 章 牛顿定律,2-1 牛顿定律,2-2 物理量的单位和量纲(自学),2-3 几种常见的力(自学),2-4 牛顿定律的应用举例,任何物体都要保持其静止或匀速直线运动状态，直到外力迫使它改变运动状态为止.,一 牛顿第一定律,惯性:物体保持静止或匀速直线运动状态的性质.,力:迫使物体运动状态改变的原因.,二 牛顿第二定律,动量为 的物体，在合外力 的作用下，其动量随时间的变化率应当等于作用于物体的合外力,当 时， 为常量，,合外力,(3) 该
2、式是矢量关系,使用时可用分量式.,(1) 瞬时关系,(2) 牛顿定律只适用于质点.,注意,直角坐标系中,力的叠加原理,注： 为A处曲线的曲率半径,自然坐标系中,A,地面参考系：,（小球保持匀速运动）,车厢参考系：,定义：适用牛顿定律的参考系叫做惯性参考系； 反之，叫做非惯性参考系 .,（小球加速度为 ）,车厢由匀速变为加速运动,注意,(4) 牛顿第一和第二定律只适用于惯性系 .,在研究地面上物体的运动时，地球可近似地看成是惯性系 .,凡相对于惯性系作匀速直线运动的一切参考系都是惯性系,两个物体之间作用力 和反作用力 ，沿同一直线，大小相等，方向相反，分别作用在两个物体上,（物体间相互作用规律）
3、,三 牛顿第三定律,作用力与反作用力特点：,(1)大小相等、方向相反，分别作用在不同物体上，同时存在、同时消失，它们不能相互抵消,(2)是同一性质的力,注意,例 分析物体间的相互作用力,四 力学相对性原理,若s系为惯性系:,s系(相对于s系作匀速直线运动):,即,若 为常量,即,凡相对于惯性系作匀速直线运动的一切参考系都是惯性系,强调,（在研究地面上物体的运动时，地球可近似地看成是惯性参考系 .）,四 力学相对性原理,若s系为惯性系:,s系(相对于s系作匀速直线运动):,即,若 为常量,即,对于不同惯性系，牛顿力学的规律都具有相同的形式，与惯性系的运动无关.,表明,第 二 章 牛顿定律,2-1
4、 牛顿定律,2-2 物理量的单位和量纲(自学),2-3 几种常见的力(自学),2-4 牛顿定律的应用举例,已知力求运动方程 已知运动方程求力, 两类常见问题, 解题步骤,(1) 如图所示滑轮和绳子的质量均不计，滑轮与绳间的摩擦力以及滑轮与轴间的摩擦力均不计且 求重物释放后，物体的加速度和绳的张力,例 阿特伍德机,解(1) 以地面为参考系,画受力图、选取坐标如右图,（2）若将此装置置于电梯顶部，当电梯以加速度 相对地面向上运动时，求两物体相对电梯的加速度和绳的张力,解 以地面为参考系.,设两物体相对于地面的加速度分别为 ，且相对电梯的加速度为 .,1）确定研究对象,利用隔离法对物体进行受力分析,
5、画出受力图； 2）建立坐标系(坐标系建立在惯性系上；以物体加速的方向为坐标轴的正向)； 3）列方程（一般用分量式）； 4）利用其它的约束条件列补充方程； 5）解方程 (先用物理量符号求解，最后代入数据计算结果；矢量标明方向).,解题的基本思路,问绳和铅直方向所成的角度 为多少？空气阻力不计,例 如图,摆长为 的圆锥摆，细绳一端固定在天花板上，另一端悬挂质量为 的小球，小球经推动后，在水平面内绕通过圆心 的铅直轴作角速度为 的匀速率圆周运动,解,越大， 也越大,另有,利用此原理，可制成蒸汽机的调速器（如图所示）,例 一质量 ，半径 的球体在水中静止释放沉入水底已知阻力 , 为粘滞系数，求此球体在
6、水中沉降的速度与时间的函数关系(设球体竖直下沉,其路径为一直线.),为浮力,解 取坐标如图,令,（极限速度）,当 时,若球体在水面上是具有竖直向下的速率 ，且在水中的重力与浮力相等.,例 设空气对抛体的阻力与抛体的速度成正比，即 ， 为比例系数抛体的质量为 、初速为 、抛射角为 求抛体运动的轨迹方程,解 取如图所示的 平面坐标系,已知,P50 2-8,解: 对各物体进行受力分析,如图.,已知,P49 2-6,解:建立坐标如图.,对物体m进行受力分析,如图.,作业 P50: 2-9 2-19,例 如图，长为 的轻绳，一端系质量为 的小球,另一端系于定点 . 小球在铅直平面内圆周运动, 时小球位于最低位置，具有水平速度 .求小球在任意位置的速率及绳的张力,解,例 已知一质量为m的质点在x轴上运动，质点只受到指向原点的引力的作用，引力大小与质点离原点的距离x的平方成反比，比例常数是k设质点在 x=A时的速度为零，求质点在x=A /4处的速度的大小,解：,例 质量为m的子弹以速度v0水平射入沙土中，设子弹所受阻力与速度反向，大小与速度成正比，比例系数为，忽略子弹的重力，求： (1) 子弹射入沙土后，速度随时间变化的函数式； (2) 子弹进入沙土的最大深度,解：(1) 子弹进入沙土后受力为v，由牛顿定律,(2) 求最大深度.,解法一：,(2) 求最大深度.,解法二：,