牛顿定律、动量定理.ppt

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1、2-1 牛顿定律及其应用,任何物体都要保持其静止或匀速直线运动状态，直到外力迫使它改变运动状态为止.,（1）牛顿第一定律,（2）牛顿第二定律,物体受到外力作用时，所获得的加速度大小与合外力大小成正比，与物体质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同。,1、牛顿定律的内容,一 牛顿定律,两个物体之间作用力 和反作用力，沿同一直线，大小相等，方向相反，分别作用在两个物体上,（物体间相互作用规律）,（3）牛顿第三定律,2、牛顿定律的讨论,太阳行星参考系、地心参考系、地面参考系,其联系，三条定律是一个统一的整体。,(1)、,牛顿定律阐述了“力”和,运动这两个物理概念及,1、万有引力,引力常数,重力,地

2、表附近,二、力学中常见的几种力,2、弹性力,正压力、绳子张力、,弹簧弹性力,由物体形变而产生的,3、摩擦力,一般情况,滑动摩擦力,最大静摩擦力,静摩擦力,三、牛顿定律的应用,分量式：,（直角坐标系）,（自然坐标系）,或：,微分形式：,3、解题的方法和步骤：,已知力求运动方程 已知运动方程求力,4、两类常见问题,例2-2、,另一端系与定点。开始时小球处于最低位置，若使小球获得图示初速，求小球在任意位置时的速率和绳的张力。（P40）,图示长为 的轻绳，,一端系质量为 的小球，,解：,1.已知运动求力,受力图示：,任意位置小球受力如图,运动情况：,小球作变速圆周运动,由式(2)得,代入式(1)得,2

3、.已知力求运动,例2 一质量等于2kg的质点在平面直角坐标系XOY中运动，Fx=4N,Fy=2+8tN,其中t以秒计，当 t=0时，质点静止于P（1，2）点。求：（1）t 时刻质点的速度；（2）t 时刻质点的位置。,解（1）根据 F=ma可得加速度分量式，有,两式积分有,由上两式得,由、两式得,2-2动量定理 动量守恒定律,牛顿第二定律的微分形式,定量描述了与的瞬时关系,问题：一个力作用于物体并维持一定时间后的效果？,力和运动的过程关系,力和运动的瞬时关系,一冲量质点的动量定理,动量,冲量（矢量）,动量定理 在给定的时间内，外力作用在质点上的冲量，等于质点在此时间内动量的增量.,分量形式,微分

4、形式,积分形式,（1）F 为恒力,（2）F 为变力,讨论,注意：,（1）计算物体冲量时，只须知道质点始末两态的动量的变化即可。,（2）为合外力。,二 质点系的动量定理,质点系动量定理 作用于系统的合外力的冲量等于系统动量的增量.,因为内力，故,区分外力和内力,内力仅能改变系统内某个物体的动量，但不能改变系统的总动量.,注意,练习：一质量 的小球，以 的速率作匀速圆周运动，求在1/4周期内向心力给小球的冲量大小。,解：如右图所示,质点系 动量定理,若质点系所受的合外力,三、动量守恒定律,4）动量守恒定律只在惯性参考系中成立,是自然界最普遍，最基本的定律之一.,3）若某一方向合外力为零,则此方向动量守恒.,2）守恒条件 合外力为零 当 时，可略去外力的作用,近似地认为系统动量守恒.例如在碰撞,打击,爆炸等问题中.,1）系统的动量守恒是指系统的总动量不变，系统内任一物体的动量是可变的,各物体的动量必相对于同一惯性参考系.,讨论,说明整个过程中动量守恒,说明始末时刻动量相同,思考,例2-7、在光滑平面上一质量为 速度为 的物体，突然炸裂成质量为 和 两块物体。设 且，求 的速度。(P61),同样可用矢量方法直接求出（图示）,取oxy坐标系，得分量式,解得,