普通物理PPT课件2.1牛顿运动定律.ppt

2.1.1 牛顿运动定律的内容,2.1 牛顿运动定律,2.1.2 牛顿运动定律所涉及 的基本概念和物理量,2.1.3 常见的几种力,2.1.4 牛顿运动定律的应用,2.1.5 例题分析,2.1.1 牛顿运动定律的内容,牛顿第一运动定律 任何物体都保持静止或匀速直线运动状态，直至其它物体对它作用的力迫使它改变这种运动状态为止.,牛顿第一定律也称为惯性定律.,牛顿第二运动定律 物体受到外力作用时，它所获得的加速度 的大小与合外力 的大小成正比，与物体的质量m 成反比，加速度 的方向与合外力 的方向一致.,牛顿第二定律也称为加速度定律.,式中各量均取SI 制,即,牛顿第三运动定律 当物体甲以力 作用于物体乙上时，物体乙同时以力 作用于物体甲上，与 在一条直线上，大小相等方向相反.,牛顿第三定律也称为作用与反作用定律.,2.1.2 牛顿运动定律所涉及 的基本概念和物理量,1.惯性参照系,牛顿第一运动定律所定义的参照系.,在这种参照系中来观察，一个不受外力作用的物体将保持静止或匀速直线运动状态不变.,实验指出，对于一般的力学现象来说，地面参照系是一个足够精确的惯性系.,2.惯性与惯性质量,牛顿第一运动定律给出了惯性的定义.,牛顿第二运动定律指出了惯性质量是惯性大小的描述.,若 作用于 上,作用于 上,且,可以看出:质量小的易改变运动状态,质量大的不易改变运动状态.,3.相互作用和力,4.不是力，它是力的作用效果,5.牛顿运动定律具有瞬时性,6.牛顿运动三定律适用的范围,相对于惯性参考系做低速（）运动的宏观质点.,2.1.3 常见的几种力,1.重力,2.弹力,发生形变的物体，由于要恢复形变，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力称之为弹力.,(1)正压力(或支持力),(2)拉力(或牵引力),(3)弹性力,3.摩擦力,滑动摩擦力,静摩擦力,滑动摩擦系数,静摩擦系数,2.1.4 牛顿运动定律的应用,利用牛顿运动定律求解实际问题时，根据经验按照下面的步骤进行最为有效.,1.认物体,2.看运动,3.查受力,4.列方程、求解、讨论,2.1.5 例题分析,1.一个滑轮组如图所示，其中A为定滑轮.一根不能伸长的绳子绕过两个滑轮，上端悬于梁上，下端挂一重物，质量为；动滑轮B 的轴上悬挂着另一重物，其质量为，滑轮的质量、轴的摩擦及绳的质量均忽略不计.求：（1）两重物的加速度和绳子中的张力.（2）定滑轮A的固定轴上受到的压力.,解 分别就两重物 和（和动滑轮连结在一起）及定滑轮A 进行受力分析.,（1）分别对 和 应用牛顿运动第二定律，得竖直方向的分量表达式为,在绳子不伸长的条件下,即两重物的加速度为,而张力的关系式为,联立以上四个方程可以得出,（2）滑轮A 的受力情况如图所示.,2.一个可以水平运动的斜面，倾角为.斜面上放一物体，质量为m，物体与斜面间的静摩擦系数为，斜面与水平面之间无摩擦.如果要使物体在斜面上保持静止，斜面的水平加速度如何？,解 认定斜面上的物体m 为研究对象，由于它在斜面上保持静止，因而具有和斜面相同的加速度.可以直观地看出，如果斜面的加速度太小，则物体将向下滑；如果斜面的加速度太大，则物体将向上滑.,先假定物体在斜面上，但有向下滑的趋势，它的受力情况如图所示.,联立以上三个方程，解得,联立以上三个方程，解得,3.一个质量为m 的珠子系在线的一端，线的另一端系在墙上的钉子上，线长为l，先拉动珠子使线保持水平静止，然后松手使珠子下落.求线摆下 角时这个珠子的速率和绳子的张力.,解 珠子受的力有线对它的拉力 和重力，由于珠子沿圆周运动，所以我们按切向和法向来列牛顿第二运动定律的分量式方程.,受力分析如图所示.珠子在任意时刻，牛顿第二运动定律的切向分量方程为,珠子在任意时刻，牛顿第二运动定律的法向分量方程为,4.一质量为m、速度为 的摩托车，在关闭发动机后沿直线滑行，它所受到的阻力为，其中k 为大于零的常数.试求：（1）关闭发动机后t 时刻的速度；（2）关闭发动机后t 时间内摩托车所走路程.,解（1）关闭发动机后，由牛顿第二运动定律可得摩托车的动力学方程为,所以关闭发动机后t 时刻的速度,（2）,因此关闭发动机后t 时间内摩托车所走的路程为,