第2章_1 牛頓運(yùn)動(dòng)定理 2014.3.12

1、2.1.1 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的內(nèi)容牛頓運(yùn)動(dòng)定律的內(nèi)容2.1 牛頓運(yùn)動(dòng)定律牛頓運(yùn)動(dòng)定律2.1.2 牛頓運(yùn)動(dòng)定律所涉及牛頓運(yùn)動(dòng)定律所涉及 的基本概念和物理量的基本概念和物理量2.1.3 常見(jiàn)的幾種力常見(jiàn)的幾種力2.1.4 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用2.1.5 例題分析例題分析 牛頓 Issac Newton（16431727）杰出的英國(guó)物理學(xué)家,經(jīng)典物理學(xué)的奠基人.他的不朽巨著自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理總結(jié)了前人和自己關(guān)于力學(xué)以及微積分學(xué)微積分學(xué)方面的研究成果. 他在光學(xué)和天文光學(xué)和天文學(xué)學(xué)等學(xué)科都有重大發(fā)現(xiàn). 2.1.1 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的內(nèi)容牛頓運(yùn)動(dòng)定律的內(nèi)容 牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律 任何

2、物體都保持靜任何物體都保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，直至其它物體對(duì)它止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，直至其它物體對(duì)它作用的力作用的力迫使它改變迫使它改變這種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為止這種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為止. . )Const.( 常常矢矢量量 v牛頓第一定律也稱為牛頓第一定律也稱為慣性定律慣性定律. . 牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律 物體受到外力作用時(shí)，物體受到外力作用時(shí)，它所獲得的加速度它所獲得的加速度 的大小與合外力的大小與合外力 的大的大小成正比，與物體的質(zhì)量小成正比，與物體的質(zhì)量m 成反比，加速度成反比，加速度 的方向與合外力的方向與合外力 的方向一致的方向一致. . aFaFamF 牛頓第二定律也稱為牛頓第二定

3、律也稱為加速度定律加速度定律. . 合外力合外力 F瞬時(shí)對(duì)應(yīng)瞬時(shí)對(duì)應(yīng) 低速低速tmmaFxxxddvtmmaFyyyddv直角坐標(biāo)表示直角坐標(biāo)表示牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式 牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律 當(dāng)物體甲以力當(dāng)物體甲以力 作作用于物體乙上時(shí)，物體乙同時(shí)以力用于物體乙上時(shí)，物體乙同時(shí)以力 作用作用于物體甲上，于物體甲上， 與與 在一條直線上，大小在一條直線上，大小相等方向相反相等方向相反. . FF FF 牛頓第三定律也稱為牛頓第三定律也稱為作用與反作用定律作用與反作用定律. . FF 物體間的萬(wàn)有引力：物體間的萬(wàn)有引力：12r2m mFGer-2211kgmN

4、1067. 6G萬(wàn)有引力常數(shù)萬(wàn)有引力常數(shù)：一一 萬(wàn)有引力萬(wàn)有引力 萬(wàn)有引力定律適用于兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)萬(wàn)有引力定律適用于兩個(gè)質(zhì)點(diǎn). 1m2mrerF 重力重力: 地球?qū)Φ孛娓浇矬w的地球?qū)Φ孛娓浇矬w的萬(wàn)有引力萬(wàn)有引力.Gmg22E2Esm82. 9RGmrGmg2.1.2 常見(jiàn)的幾種力常見(jiàn)的幾種力2. 彈力彈力（壓力、支持力、張壓力、支持力、張(拉拉)力、彈簧彈性力等力、彈簧彈性力等） 發(fā)生形變發(fā)生形變的物體，由于要恢復(fù)形變，對(duì)與的物體，由于要恢復(fù)形變，對(duì)與它接觸的物體會(huì)產(chǎn)生力的作用，這種力稱之為它接觸的物體會(huì)產(chǎn)生力的作用，這種力稱之為彈力彈力. . (1)正壓力正壓力(或支持力或支持力)(2)拉力拉

5、力(或牽引力或牽引力)(3)彈性力彈性力kxf 0 xxkmNfFF 滑動(dòng)滑動(dòng)摩擦力摩擦力 靜靜摩擦力摩擦力f0mf00FF3 3 摩擦力摩擦力 當(dāng)相互接觸的物體作相對(duì)運(yùn)動(dòng)或當(dāng)相互接觸的物體作相對(duì)運(yùn)動(dòng)或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)時(shí)時(shí), 它們中間所產(chǎn)生的阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力稱為摩擦力它們中間所產(chǎn)生的阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力稱為摩擦力. 干摩擦干摩擦: 固體表面之間的摩擦固體表面之間的摩擦. （滑動(dòng)滑動(dòng)摩擦、摩擦、靜靜摩摩擦、擦、滾動(dòng)滾動(dòng)摩擦）摩擦） 濕摩擦濕摩擦: 液體內(nèi)部或液體內(nèi)部或液體和固體表面液體和固體表面的摩擦的摩擦.N0f0mFF最大最大靜摩擦靜摩擦0一般一般情況情況 滑動(dòng)滑動(dòng)摩擦系數(shù)摩擦系

6、數(shù)靜靜摩擦系數(shù)摩擦系數(shù)接觸面間正壓力接觸面間正壓力摩擦在摩擦在實(shí)際實(shí)際中的意義中的意義 害處害處: 消耗大量有用的能量消耗大量有用的能量, 使機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)部分發(fā)熱等使機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)部分發(fā)熱等. 減少摩擦的主要方法減少摩擦的主要方法: 化滑動(dòng)摩擦為滾動(dòng)摩擦化滑動(dòng)摩擦為滾動(dòng)摩擦, 化干摩擦為濕摩擦化干摩擦為濕摩擦. 摩擦的摩擦的必要性必要性: 人行走人行走, 車(chē)輛啟動(dòng)與制動(dòng)車(chē)輛啟動(dòng)與制動(dòng), 機(jī)器轉(zhuǎn)動(dòng)（皮帶輪）機(jī)器轉(zhuǎn)動(dòng)（皮帶輪）. 討論討論：胖子和瘦子拔河：胖子和瘦子拔河,兩人彼此之間施與的力兩人彼此之間施與的力是一對(duì)作用力和反作用力（繩子質(zhì)量可略），大小是一對(duì)作用力和反作用力（繩子質(zhì)量可略），大小相等，方向

7、相反，那么相等，方向相反，那么他們的輸贏與什么有關(guān)他們的輸贏與什么有關(guān)？50kg勝負(fù)的關(guān)鍵在于腳下的摩擦力勝負(fù)的關(guān)鍵在于腳下的摩擦力.2.2.1 質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量及動(dòng)量定理質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量及動(dòng)量定理2.2 動(dòng)量動(dòng)量 動(dòng)量守恒定律動(dòng)量守恒定律2.2.2 質(zhì)點(diǎn)組的動(dòng)量及動(dòng)量定理質(zhì)點(diǎn)組的動(dòng)量及動(dòng)量定理2.2.3 動(dòng)量守恒定律及其意義動(dòng)量守恒定律及其意義2.2.4 例題分析例題分析2.2.1 質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量及動(dòng)量定理質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量及動(dòng)量定理 vmdtddtvdmamF vmP 令令PddtF 則則000PPPddtFPPtt 積積分分有有 ttdtFI0令令0PPI 則則動(dòng)量動(dòng)量 動(dòng)量定理的微分形式動(dòng)量定理的微分形式 沖

8、量沖量 動(dòng)量定理的積分形式動(dòng)量定理的積分形式 sN 秒秒牛牛頓頓)()()(00tPttPPddttFPPttt ,)(,變化規(guī)律難以確定變化規(guī)律難以確定且且很小很小若若tFt )()(1)(1tPttPtdttFtFttt 則則)(tFFtttt 12121221dttmmtttFFttvv動(dòng)量定理常應(yīng)用于碰撞問(wèn)題動(dòng)量定理常應(yīng)用于碰撞問(wèn)題 越小，則越小，則 越大越大 . 例如例如人從高處跳下、飛機(jī)與鳥(niǎo)相撞、人從高處跳下、飛機(jī)與鳥(niǎo)相撞、打樁等碰撞事件中，作用時(shí)間很短，沖力打樁等碰撞事件中，作用時(shí)間很短，沖力很大很大 .注意注意tF在在 一定時(shí)一定時(shí)p 問(wèn)：?jiǎn)枺簽槭裁囱杆俚匕焉w在杯上的薄板從側(cè)面打去，為什么迅速地把蓋在杯上的薄板從側(cè)面打去，雞蛋就掉在杯中；慢慢地