《华工大学物理下学习教案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《华工大学物理下学习教案（55页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、会计学1华工华工(hugng)大学物理下大学物理下第一页，共55页。(一一)牛顿定律的表述牛顿定律的表述(bio sh)及其意义及其意义自由物体永远保持静止或匀速直线动状态。自由物体永远保持静止或匀速直线动状态。由于自然界的相互作用力有一共同由于自然界的相互作用力有一共同(gngtng)特点：相距越远作用力越小，特点：相距越远作用力越小，故当一个物体距其它物体足够远时，或其故当一个物体距其它物体足够远时，或其它物体对该物体的相互作用力相互抵消时它物体对该物体的相互作用力相互抵消时均可视为自由物体均可视为自由物体-如远在天的边慧星。如远在天的边慧星。 a）自由物体）自由物体(wt)-凡不受其它物
2、体凡不受其它物体(wt) 作用的物体作用的物体(wt)。 b）说明物体具有惯性）说明物体具有惯性-不受外力时物体都不受外力时物体都 有保持静止或匀速直线运动状态的性质。有保持静止或匀速直线运动状态的性质。1）牛顿第一定律）牛顿第一定律 c 说明力是引起物体运动状态改变的原因。说明力是引起物体运动状态改变的原因。第1页/共54页第二页，共55页。任一时刻任一时刻(shk)物体动量的变化率总是物体动量的变化率总是等于物体等于物体所受的合外力。所受的合外力。或或2）牛顿第二定律牛顿第二定律 （牛顿当年发表形式）（牛顿当年发表形式）说明：说明：a ）定律定量地说明了力的效果）定律定量地说明了力的效果(
3、xiogu)-改变物体的动量。物体动量改变物体的动量。物体动量的变化率一定等于物体所受的合外力。的变化率一定等于物体所受的合外力。第2页/共54页第三页，共55页。 b） 定量地说明了物体质量是物体惯性大小定量地说明了物体质量是物体惯性大小(dxio)的量度。的量度。F相同的条件下，质量大的物体加速度小，质相同的条件下，质量大的物体加速度小，质量小的加速度大，说明质量越大的物体越难量小的加速度大，说明质量越大的物体越难改变运动改变运动(yndng)状态。即质量是物体惯性状态。即质量是物体惯性大小的量度。大小的量度。若定义若定义m1为标准质量，为标准质量，便可测定其它便可测定其它(qt)物物体的
4、质量。定量地给出体的质量。定量地给出了其它了其它(qt)物体的质物体的质量。量。第3页/共54页第四页，共55页。注意：注意：a）要注意定律的瞬时性）要注意定律的瞬时性-力的作用力的作用(zuyng)与加速度是瞬时对应的。与加速度是瞬时对应的。 b ）要注意）要注意(zh y)定律的矢量性定律的矢量性-定律中的力和加速度都有是矢量。定律中的力和加速度都有是矢量。今天今天明天明天写出其分量写出其分量(fn ling)式为：式为：第4页/共54页第五页，共55页。第5页/共54页第六页，共55页。力的独立性原理：什么方向的力只产生什么方力的独立性原理：什么方向的力只产生什么方向的加速度而与其它向的
5、加速度而与其它(qt)方向的受力及运动方向的受力及运动无关。无关。XYOA水平方向不受力作匀速直线运动，水平方向不受力作匀速直线运动，竖直方向受重力竖直方向受重力(zhngl)只产生只产生竖直方向的加速度而不影响水平方竖直方向的加速度而不影响水平方向的运动，水平方向不受力的情况向的运动，水平方向不受力的情况也不影响到竖直方的运动。因此平也不影响到竖直方的运动。因此平抛运动可以看作水平方向的匀速直抛运动可以看作水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动线运动和竖直方向的自由落体运动的叠加。这就是运动的叠加原理。的叠加。这就是运动的叠加原理。 c ）使用时应注意单位制）使用时应注意单位制 S
6、I 制中：制中：牛顿牛顿 千克千克V0第6页/共54页第七页，共55页。3)牛顿牛顿(ni dn)第三定律第三定律物体物体A以力以力 作用在物体作用在物体B上上,物体物体B必定同时必定同时以力以力 作用在作用在A上上, 作用在同一直线上作用在同一直线上且大小相等且大小相等.方向相反方向相反,无主从之分。无主从之分。或；一对作用力反作用力总是大小或；一对作用力反作用力总是大小(dxio)相相等、方向相反、作用在同一直线上不同物体上。等、方向相反、作用在同一直线上不同物体上。-mg地心地心mg第7页/共54页第八页，共55页。注意注意(zh y)： 、 作用力反作用力无主从之分、先作用力反作用力无
7、主从之分、先 后之分、同时后之分、同时(tngsh)产生、同时产生、同时(tngsh)消失。消失。2、作用力、反作用力总是作用在不同、作用力、反作用力总是作用在不同的物体的物体(wt)上，不会抵消。上，不会抵消。3、作用力、反作用力是同性质的力作用力、反作用力是同性质的力4）牛顿定律适用的参照系）牛顿定律适用的参照系-惯性系惯性系1、牛顿定律不是适用一切参照系、牛顿定律不是适用一切参照系意义：意义：说明了力的起源是物体的相互作用。说明了力的起源是物体的相互作用。即：作用力、反作用力要满足：即：作用力、反作用力要满足： 等大、反向、共线、同时、同等大、反向、共线、同时、同性、作用在不同物体上。性
8、、作用在不同物体上。 第8页/共54页第九页，共55页。b）牛顿定律适用）牛顿定律适用(shyng)的参照系的参照系-惯性系惯性系自由物体可以作为惯性系，但实际上并不存在绝对自由物体可以作为惯性系，但实际上并不存在绝对不受力的物体，因此这个不受力的物体，因此这个 问题成为问题成为(chngwi)一个一个实践性的问题。实验表明：实践性的问题。实验表明： a、地球、地球(dqi)、太阳可以看作近似的惯性系（恒星）、太阳可以看作近似的惯性系（恒星）b、相对惯性系作匀速直线运动的参照系也、相对惯性系作匀速直线运动的参照系也 是是惯性系惯性系地球地球日日第9页/共54页第十页，共55页。第10页/共54
9、页第十一页，共55页。第11页/共54页第十二页，共55页。第12页/共54页第十三页，共55页。第13页/共54页第十四页，共55页。*例例2、如图所示，一根均质柔绳，单位长度、如图所示，一根均质柔绳，单位长度(chngd)的质的质 量为量为，盘绕在一张光滑的水平桌子上。，盘绕在一张光滑的水平桌子上。 、设在、设在t=0时时 y=0, 今以恒定的加速度今以恒定的加速度a 竖直向上提绳。当提起的高度为竖直向上提绳。当提起的高度为y时时,作用作用 在绳端的力为多少？在绳端的力为多少？、以一恒定的速、以一恒定的速 率率 竖竖 直向上提绳子时，当提直向上提绳子时，当提 起高度为起高度为y时作用在绳端
10、时作用在绳端 的力又是多少？的力又是多少？FF 、以恒力、以恒力F竖直向上提，竖直向上提， 当提起当提起(t q)高度为高度为y时绳时绳端端 的速度又是多少？的速度又是多少？ YO第14页/共54页第十五页，共55页。FFYO已知：已知：t=0时，时，y=0求求h= y时时,求求高度高度y时时,求求高度高度y时时,解：以链条整体作为研究解：以链条整体作为研究 对象对象(duxing)。以地面为参照。以地面为参照 系建立坐标系建立坐标OYym1 gm2 gN分析：因力等于动量分析：因力等于动量(dngling)的变化的变化链条动量的变化只是被拉起来的的部分，在桌面链条动量的变化只是被拉起来的的部
11、分，在桌面(zhumin)上的部分动量总是为零。故有：上的部分动量总是为零。故有：(N与与m1g 抵消抵消)第15页/共54页第十六页，共55页。FFYO已知：已知：t=0时，时，y=0求求y=h时时,hm1 gm2 gN讨论讨论(toln)：第16页/共54页第十七页，共55页。FFYOhm1 gm2 gN讨论讨论(toln)： 第17页/共54页第十八页，共55页。FFYOhm1 gm2 gN同同第18页/共54页第十九页，共55页。FYOhm1 gN两边两边(lingbin)积分：积分：代入初始条件：代入初始条件： t=0时，时，y=0得得C=0第19页/共54页第二十页，共55页。第2
12、0页/共54页第二十一页，共55页。第21页/共54页第二十二页，共55页。第22页/共54页第二十三页，共55页。初末第23页/共54页第二十四页，共55页。初末第24页/共54页第二十五页，共55页。初末第25页/共54页第二十六页，共55页。第26页/共54页第二十七页，共55页。第27页/共54页第二十八页，共55页。第28页/共54页第二十九页，共55页。第29页/共54页第三十页，共55页。第30页/共54页第三十一页，共55页。第31页/共54页第三十二页，共55页。第32页/共54页第三十三页，共55页。第33页/共54页第三十四页，共55页。第34页/共54页第三十五页，共5
13、5页。第35页/共54页第三十六页，共55页。第36页/共54页第三十七页，共55页。第37页/共54页第三十八页，共55页。*例例8:一条均匀链条，质量为一条均匀链条，质量为m， 总长总长 成直线成直线 状放在桌上，设桌面与链条之间的摩擦系数为状放在桌上，设桌面与链条之间的摩擦系数为 。现已知链条下垂长度为。现已知链条下垂长度为a时，链条开始下滑时，链条开始下滑 ，试计算链条刚巧全部离开桌面时的速率。，试计算链条刚巧全部离开桌面时的速率。已知：已知：求：求：解：方法解：方法1：利用：利用(lyng)动能定理动能定理以链条为研究以链条为研究(ynji)对象对象xY第38页/共54页第三十九页，
14、共55页。xY求重力求重力(zhngl)的功：的功：求摩擦力的功：求摩擦力的功：第39页/共54页第四十页，共55页。xY代入动能定理代入动能定理(dn nn dn l)：第40页/共54页第四十一页，共55页。xY方法方法(fngf)2：以链条、桌：以链条、桌面和地球为研究对象，由功面和地球为研究对象，由功能原理：能原理：以链条以链条(lintio)刚巧全部离开桌面时链条刚巧全部离开桌面时链条(lintio)底端为势能零点底端为势能零点第41页/共54页第四十二页，共55页。xY第42页/共54页第四十三页，共55页。第43页/共54页第四十四页，共55页。第44页/共54页第四十五页，共5
15、5页。第45页/共54页第四十六页，共55页。第46页/共54页第四十七页，共55页。第47页/共54页第四十八页，共55页。第48页/共54页第四十九页，共55页。第49页/共54页第五十页，共55页。*例例9、当货车以匀速当货车以匀速 前进时，前进时， 砂子从以速度砂子从以速度 前进的漏斗车中以速率前进的漏斗车中以速率dm/dt落入车中，求需用落入车中，求需用多大的力才能保持货车以匀速前进。多大的力才能保持货车以匀速前进。已知：已知：dm/d t求：求：解：考虑到动量的改变解：考虑到动量的改变(gibin)就是系统所受就是系统所受的力的力1）选取）选取M、dm为为 研究研究(ynji)对象
16、，对象，2）受力分析：水平方向受力）受力分析：水平方向受力 、摩擦力为零。、摩擦力为零。竖直方向的力不影响到水平竖直方向的力不影响到水平(shupng)方向的运动。方向的运动。3)建立坐标系建立坐标系OXXoM第50页/共54页第五十一页，共55页。4)列方程列方程:考虑一考虑一dt过程，系统过程，系统(xtng)初动量初动量系统系统(xtng)末末动量动量则则:依牛二律依牛二律:讨论讨论(toln):1、2):砂子从车中漏出砂子从车中漏出:第51页/共54页第五十二页，共55页。第52页/共54页第五十三页，共55页。第53页/共54页第五十四页，共55页。内容(nirng)总结会计学。若定义m1为标准质量，便可测定其它物体的质量。2、作用力、反作用力总是作用在不同的物体上，不会抵消。a、地球、太阳可以看作近似的惯性系（恒星(hngxng)）。b、相对惯性系作匀速直线运动的参照系也 是惯性系。t=0时，y=0。t=0时，y=0。以链条刚巧全部离开桌面时链条底端为势能零点。1、。2):砂子从车中漏出:第五十五页，共55页。
