動力學第二章牛頓運動定律基本要求

一掌握牛頓定律的基本內容及其適用條件.

二熟練掌握用隔離體法分析物體的受力情況,能用微積分方法求解變力作用下的簡單質點動力學問題.英國物理學家,經典物理學的奠基人.他對力學、光學、熱學、天文學和數學等學科都有重大發現,其代表作《自然哲學的數學原理》是力學的經典著作.牛頓是近代自然科學奠基時期具有集前人之大成的貢獻的偉大科學家.牛頓IssacNewton

（1643－1727）每個物體繼續保持其靜止或勻速直線運動的狀態，直到有外力迫使它改變這種狀態為止。一牛頓第一定律慣性和力的概念2-1牛頓運動定律慣性：物體的這種保持其原有運動狀態的性質稱為物體的慣性。力：使物體運動狀態發生變化的原因。牛頓第一定律又稱為慣性定律。二牛頓第二定律運動的變化即為動量

的變化，即：運動的變化和所加的力成正比，并且發生在所加的力的那個直線方向上。動量守恒兩個物體之間作用力和反作用力

,沿同一直線,大小相等,方向相反,分別作用在兩個物體上.

（物體之間的作用是相互的）三牛頓第三定律地球矢量關系力的疊加原理牛頓定律適用的范圍是質點、宏觀低速物體和慣性系。瞬時關系力學的基本單位

1984年2月27日，我國國務院頒布實行以國際單位制（SI）為基礎的法定單位制.物理量單位名稱符號長度米質量千克時間秒2-2物理量的單位和量綱速率導出量（導出單位）倍數單位

定義：表示一個物理量如何由基本量的組合所形成的式子

.量綱作用1）可定出同一物理量不同單位間的換算關系

.3）從量綱分析中定出方程中比例系數的量綱和單位

.2）量綱可檢驗文字結果的正誤

.量綱某一物理量

的量綱

一、四種基本自然力（相互作用）＊以距源處強相互作用的力強度為1力的種類相互作用的物體力的強度力程萬有引力一切質點無限遠弱力大多數粒子小于電磁力電荷無限遠強力核子、介子等＊2-3自然力和幾種常見的力引力常量二、幾種常見的力1萬有引力重力2彈性力壓力

拉力

彈簧彈性力3摩擦力滑動摩擦力靜摩擦力方向：接觸面的切線方向，與相對運動（趨勢）方向相反MmBA1）隔離物體，受力分析；2）對研究對象的運動狀況作定性分析；3）建立適當的坐標系(直角坐標系，自然坐標系)；4）列方程組（一般用各個方向的分量式）；利用其它的約束條件列補充方程；5）求解方程，分析結果（先用符號表示，后帶入數據計算結果）.解題的基本思路2-4牛頓定律的應用舉例兩類題型（1）已知物體的運動狀態求物體所受的力；（2）已知物體的受力情況，求物體的運動狀態.（1）如圖所示滑輪和繩子的質量均不計，滑輪與繩間的摩擦力以及滑輪與軸間的摩擦力均不計.且.求重物釋放后，物體的加速度和繩的張力.解以地面為參考系畫受力圖、選取坐標如圖例1滑輪（2）若將此裝置置于電梯頂部，當電梯以加速度相對地面向上運動時，求兩物體相對電梯的加速度和繩的張力.解以地面為參考系設兩物體相對于地面的加速度分別為，且相對電梯的加速度為（3）已知：滑輪為輕滑輪，求各物體的加速度及繩中的張力。解以地面為系，動滑輪為系

例2

如圖所示（圓錐擺），長為的細繩一端固定在天花板上，另一端懸掛質量為的小球，小球經推動后，在水平面內繞通過圓心的鉛直軸作角速度為的勻速率圓周運動

.問繩和鉛直方向所成的角度為多少？空氣阻力不計.解：受力分析解

例3

如圖長為的輕繩，一端系質量為的小球,另一端系于定點，時小球位于最低位置，并具有水平速度，求小球在任意位置的速率及繩的張力.

例4：一質量為m的物體從高空中某處靜止開始下落，下落過程中所受的空氣阻力與物體速率的關系為: