第2章 質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)-制作精美

第二章質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)1主講呂桓林自然和自然規(guī)律隱藏在黑暗之中，上帝說“讓牛頓降生吧”，一切就有了光明；但是，光明并不久長(zhǎng)，魔鬼又出現(xiàn)了，

上帝咆哮說：“讓愛因斯坦降生吧”，但世界變得更不可捉摸。2

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)了力學(xué)以及微積分學(xué)方面的研究成果，其中含有三條牛頓運(yùn)動(dòng)定律和萬(wàn)有引力定律,以及質(zhì)量、動(dòng)量、力和加速度等概念．牛頓IssacNewton（1643－1727）3夏娃-人類的起源.牛頓-擊中了人類最具智慧的頭顱喬布斯-完美主義者和偏執(zhí)狂，給人們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)全新的感知世界，讓一種產(chǎn)品成為一個(gè)宗教.三個(gè)蘋果改變的世界4白光是由各種不同顏色的光組成的光學(xué)的貢獻(xiàn)制成了第一架反射望遠(yuǎn)鏡樣機(jī)(1668年)

56牛頓數(shù)學(xué)橋是劍橋大學(xué)城里的一大景觀，全橋由7177根大小不一的木頭銜接而成，有10299個(gè)接口，如果以一個(gè)接口用一枚鐵釘來計(jì)算，那么至少需要10299枚鐵釘。但牛頓把所有鐵釘都倒進(jìn)了河里，整座橋沒用一枚鐵釘，這就是數(shù)學(xué)的奇妙。多少年來，劍橋數(shù)學(xué)系的高才生們都?jí)粝虢馄茢?shù)學(xué)橋的奧秘。多數(shù)人設(shè)計(jì)出來的橋至少需要上千枚鐵釘才能達(dá)到原橋同等效果，只有少數(shù)幾人把鐵釘數(shù)量減少到千枚數(shù)之內(nèi)。有個(gè)冰島人，他創(chuàng)造了有史以來的最好成績(jī)，把鐵釘數(shù)減少到561枚。。

7牛頓的出生地8牛頓的母校-英國(guó)劍橋大學(xué)任何物體都要保持其靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，直到外力迫使它改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為止.一牛頓第一定律9如果說我比別人看得更遠(yuǎn)一些，那是因?yàn)槲艺驹诰奕说募绨蛏??！ｎD10牛頓所指的巨人伽利略開普勒笛卡爾二牛頓第二定律物體運(yùn)動(dòng)的加速度，與作用在物體的合外力成正比，與物體的質(zhì)量成反比．合外力11即注：為A處曲線的曲率半徑．自然坐標(biāo)系中A牛頓第二定律12(1)

瞬時(shí)關(guān)系(2)

牛頓定律只適用于質(zhì)點(diǎn)注意(3)

力的疊加原理牛頓第二定律13兩個(gè)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(gè)物體上．（物體間相互作用規(guī)律）三牛頓第三定律14作用力與反作用力特點(diǎn)

(1)大小相等、方向相反，分別作用在不同物體上，同時(shí)存在、同時(shí)消失，它們不能相互抵消．

(2)是同一性質(zhì)的力．15四萬(wàn)有引力定律一切物體都是相互吸引的，兩個(gè)物體間的引力大小與它們的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們距離的平方成反比。16意義

萬(wàn)有引力定律把地面上物體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和天體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律統(tǒng)一了起來。17神舟六號(hào)待命飛天注：照片摘自新華網(wǎng)18神舟六號(hào)發(fā)射成功1920例一質(zhì)量為m，速度為v0的摩托車，在關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后沿直線滑行，它所受到的阻力為f=-kv，其中k為大于零的常數(shù)，求:關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后t時(shí)刻的速度。解力的累積效應(yīng)對(duì)積累對(duì)積累VIIIVIIVIVIVIIIIII動(dòng)量沖量動(dòng)量定理動(dòng)量守恒動(dòng)能功動(dòng)能定理機(jī)械能守恒21五沖量

質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量定理

動(dòng)量沖量（矢量）積分形式動(dòng)量定理

在給定的時(shí)間間隔內(nèi)，外力作用在質(zhì)點(diǎn)上的沖量，等于質(zhì)點(diǎn)在此時(shí)間內(nèi)動(dòng)量的增量．22某方向受到?jīng)_量，該方向上動(dòng)量就增加．說明分量表示23六質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量定理質(zhì)點(diǎn)系對(duì)兩質(zhì)點(diǎn)分別應(yīng)用質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量定理：因內(nèi)力，兩式相加后得：24作用于系統(tǒng)的合外力的沖量等于系統(tǒng)動(dòng)量的增量——質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)量定理25區(qū)分外力和內(nèi)力內(nèi)力僅能改變系統(tǒng)內(nèi)某個(gè)物體的動(dòng)量，但不能改變系統(tǒng)的總動(dòng)量.注意26根據(jù)質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)量定理若質(zhì)點(diǎn)系所受的合外力——?jiǎng)恿渴睾愣蓜t系統(tǒng)的總動(dòng)量不變七動(dòng)量守恒定律27(1)守恒條件：合外力為零．當(dāng)時(shí)，可近似地認(rèn)為系統(tǒng)總動(dòng)量守恒．討論28(2)若，但滿足有八功

力的空間累積效應(yīng)：，動(dòng)能定理對(duì)積累1恒力作用下的功29B**A2

變力的功30(1)

功的正、負(fù)取決于力與位移之間的夾角(2)

作功的圖示（3）功是一個(gè)過程量，與路徑有關(guān)．討論31九保守力及保守力的功1.萬(wàn)有引力的功322.重力的功333.彈性力的功

若某種力做功僅與起末位置有關(guān)而與路徑無關(guān)，則這種力稱之為保守力；反之，為非保守力.34十

勢(shì)能

功是能量改變的量度，把保守力做功所改變的能量稱之為勢(shì)能（僅與位置有關(guān)）.35而十一質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能定理ABθ36功是過程量，動(dòng)能是狀態(tài)量；注意

合外力對(duì)質(zhì)點(diǎn)所作的功，等于質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能的增量

——質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能定理質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能定理37外力功內(nèi)力功十二質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能定理

質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)能定理

內(nèi)力可以改變質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能注意

對(duì)質(zhì)點(diǎn)系，有

對(duì)第個(gè)質(zhì)點(diǎn)，有38十三機(jī)械能守恒定律當(dāng)時(shí)，有

——只有保守內(nèi)力作功的情況下，質(zhì)點(diǎn)系的機(jī)械能保持不變．3940例：一顆子彈在槍筒里前進(jìn)時(shí)所受的合力大小為

，子彈從槍口射出時(shí)的速率為300m/s。設(shè)子彈離開槍