《大學(xué)物理》第二章《質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)》課件

第二章§2.1牛頓運(yùn)動(dòng)定律2.牛頓第二定律2.牛頓第二定律

力與運(yùn)動(dòng)的定量關(guān)系：

質(zhì)量：物體慣性大小的量度：

物體受到外力作用時(shí)，物體所獲得的加速度的大小與合外力的大小成正比，并與物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向與合外力的方向相同，即瞬時(shí)關(guān)系：為合外力直角坐標(biāo)：自然坐標(biāo)：牛頓定律的適用范圍：

慣性系：牛頓第一、第二定律 在其中成立的參照系。

低速運(yùn)動(dòng)的宏觀物體。利用牛頓定律解題步驟：

選慣性系，取隔離體。受力分析，列矢量方程。建立坐標(biāo)，寫投影方程。未知矢量及其分矢量假定方向?yàn)樽鴺?biāo)的正方向。求解分析。

示范說明：求豎直上拋物體質(zhì)量為m，任一時(shí)刻速度（計(jì)空氣阻力）矢量方程如果坐標(biāo)軸向上，投影方程：摩擦力：兩相互接觸的物體由于相對(duì)運(yùn)動(dòng)或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)而在接觸面間產(chǎn)生的一對(duì)阻止相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力.靜摩擦力：等于物體受到其它外力的合力?；瑒?dòng)摩擦力：彈力：物體由于形變而對(duì)引起形變的物體產(chǎn)生的作用力，在彈性范圍內(nèi)，2.四種基本的力

宏觀世界里除了重力來源于萬有引力外，其它的力幾乎都源于電磁力。：任何有質(zhì)量的物體之間的相互吸引力。

：強(qiáng)子們結(jié)合在一塊的作用力，其作用機(jī)制乃是核子間相互交換介子而產(chǎn)生的。：帶電荷粒子或具有磁矩粒子通過電磁場(chǎng)傳遞著相互之間的作用。強(qiáng)力電磁力弱力萬有引力：主要表現(xiàn)在粒子的衰變過程。

三.牛頓第二定律的應(yīng)用

1.牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式

矢量式：

分量式：

例2-2

一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)t=0時(shí)自坐標(biāo)原點(diǎn)以初速做平拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中受到空氣阻力，求:（1）

t時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的速度；

（2）

質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程。

討論：§2.2慣性系與非慣性系慣性系:牛頓定律成立的參考系。一切相對(duì)于慣性系作勻速直線運(yùn)動(dòng)的參考系也是慣性系。非慣性系:相對(duì)于慣性系作加速運(yùn)動(dòng)的參考系。在非慣性系內(nèi)牛頓定律不成立。一．慣性參照系與非慣性參照系

一、質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量定理：

動(dòng)量：物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的一種量度，物質(zhì)的基本屬性之一。沖量：力對(duì)時(shí)間的累積作用。平均沖力：F(t)動(dòng)量定理由牛頓第二定律導(dǎo)出，它只在慣性系中才成立。Fotn個(gè)質(zhì)點(diǎn)構(gòu)成的系統(tǒng)：

作用于系統(tǒng)的合外力的沖量等于系統(tǒng)動(dòng)量的增量。三、動(dòng)量守恒定律：，全守恒，系統(tǒng)動(dòng)量沿任一方向分量都守恒。部分守恒，

內(nèi)力>>外力，可用動(dòng)量守恒求近似解。動(dòng)量守恒定律是物理學(xué)中普遍適用的基本規(guī)律之一。動(dòng)量守恒定律應(yīng)用舉例：火箭運(yùn)行的原理例2-3質(zhì)量m=2kg的物體沿x軸作直線運(yùn)動(dòng)，所受合力F=10+6x2(SI)，如要在x0=0處時(shí)速度v0=0，試求該物體運(yùn)動(dòng)到x=4m處時(shí)速度的大小。解：例2-4質(zhì)量為m的子彈以速度0水平射入沙土中，設(shè)子彈所受阻力與速度反向，大小與速度成正比，比例系數(shù)為K，忽略子彈的重力，求：[1]子彈射入沙土后，速度隨時(shí)間變化的函數(shù)式[2]

子彈進(jìn)入沙土的最大深度0解：例2-4質(zhì)量為m的子彈以速度0水平射入沙土中，設(shè)子彈所受阻力與速度反向，大小與速度成正比，比例系數(shù)為K，忽略子彈的重力，求：[1]子彈射入沙土后，速度隨時(shí)間變化的函數(shù)式[2]子彈進(jìn)入沙土的最大深度0解：欲求子彈進(jìn)入沙土的最大深度應(yīng)NFmgfq書2-1平面上放一質(zhì)量為m的物體，已知物體與平面的滑動(dòng)摩擦系數(shù)為，物體在恒力的作用下運(yùn)動(dòng)，若要使物體獲得最大的加速度，則力的方向與水平面的夾角應(yīng)為多大？

NFmgfqq

=arctanm

書2-1a=(Fcosq-mmg+mFsinq)/mda/dq=0tanq=mFcosq-f=maFsinq+N-mg=0f=mN平面上放一質(zhì)量為m的物體，已知物體與平面的滑動(dòng)摩擦系數(shù)為，物體在恒力的作用下運(yùn)動(dòng)，若要使物體獲得最大的加速度，則力