《物理2(第二学位)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理2(第二学位)（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二章 牛 顿 定 律Newtons Law of Motion,一、牛顿第一定律 Newtons First Law 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这种状态为止。 1. 反映了任何物体都具有惯性这一固有属性。所以牛顿第一定律又称为惯性定律。 2. 肯定了力的存在，并说明力是改变物体运动状态的原因，不是维持运动的原因。 3. 牛顿第一定律并不适用于任何参考系，凡是牛顿第一定律成立的参考系称为惯性参考系。,2-1 牛 顿 运 动 三 定 律,常用的几种惯性参考系有： 地面参考系、地心参考系 、日心参考系,一切相对于惯性系做匀速直线运动的参照系也是惯性系!,如：在加速
2、运动车厢中牛顿第一定律并不成立,二、牛顿第二定律 Newtons Second Law 运动的变化和作用力成正比并且发生在力的方向上。,动量,4. 此式为矢量关系，可写成投影式：,三、牛顿第三定律 Newtons Third Law 作用力和反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。 1. 作用力与反作用力总是成对出现。 2. 力的性质相同。 3. 分别作用于不同物体，不能抵消或平衡。,2-3 几种常见的力,万有引力（重力）、弹性力、摩擦力,一、万有引力,重力：地球表面附近的物体受到地球的吸引作用。,一般物体万有引力很小，但在天体运动中却起支配作用。,二、弹性力,当两个物体相互接触发
3、生形变，物体因形变而产生的恢复力称为弹性力。,三、摩擦力,静摩擦力,滑动摩擦力,常见的弹性力有：弹簧的弹力、绳索间的张力、压力、支持力等。,两个相互接触的物体在沿接触面相对滑动时，或者有相对滑动的趋势时，在接触面之间会产生一对阻止相对运动的力，叫做摩擦力。,害处: 消耗大量有用的能量, 使机器运转部分发热等,减少摩擦的主要方法: 化滑动摩擦为滚动摩擦, 化干摩擦为湿摩擦。,摩擦的必要性:,人行走，车辆启动与制动，机器转动（皮带轮），弦乐器演奏等。,失重状态下悬浮在飞船舱内的宇航员，因几乎受不到摩擦力将遇到许多问题。若他去拧紧螺丝钉，自己会向相反的方向旋转，所以必须先将自己固定才行。,2-4 牛
4、顿运动定律的应用,一、牛顿运动定律的局限性,只适用于宏观物体, 微观物体用量子力学,只适用于惯性系,只适用于常速运动物体, 高速运动物体用相对论,非惯性系问题要转换到惯性系,二、应用牛顿定律解题的基本思路,5）先用文字符号求解，后代入数据计算结果。,1）确定研究对象进行受力分析；,（隔离物体，分析力，画受力图）,2）取坐标系；,3）列方程（一般用分量式, 用文字符号列方程式）；,4）利用其它的约束条件列补充方程；,(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m1m2。求重物释放后，物体的加速度和绳的张力。,解：以地面为参考系,画受力图、选取坐标如图
5、,例1 阿特伍德机,(2) 求物体的运动方程。,解：两物体的加速度的值保持相等,(3) 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,例2 质量为M的三角形劈置于水平桌面上，另一质量为m的木块放在劈的斜面上。设所有的接触面都是光滑的, 试求劈的加速度和木块相对于劈的加速度。,解：,解：,例3 设有一质量为m = 2500kg 的汽车, 在平直的高速公里上以每小时 120km 的速度行驶。若欲使汽车平稳地停下来，驾驶员启动刹车装置，刹车阻力是随时间线性增加的，即Ff =bt , 其中 b = 3500Ns 。试问此车经过多长时间停下来。,思考: 在 6.90s 的时间里, 汽车行进了多长的路程 ?,例题4 质量为m的小球在水中由静止开始下沉。设水对小球的粘滞阻力与其运动速率成正比，即 fr=Kv (K为比例常数)，水对小球的浮力为B。求小球任一时刻的速度。,解：,
