《大学物理》课程电子教案（PPT教学课件）第二章 质点动力学（主讲：杨敏）

第二章质点动力学 杨敏

杨敏 第二章 质点动力学

第二章质点动力学 2-1牛顿运动定律 2-2动量定理和动量守恒定律 23功动能定理 24功熊原理机槭能转换和守恒定律)

2-1 牛顿运动定律 2-2 动量定理和动量守恒定律 2-3 功 动能定理 24--4 0 功能原理 第四章教学基本要求 机械能转换和守恒定律 第二章 质点动力学

21牛顿运动定律

2-1 牛顿运动定律

牛顿运动定律分析 1.牛顿第一定律 任何物体都保持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 2.牛顿第二定律 物体受外力作用时,所获得的加速度与物体所受 的合外力成正比,与物体质量成反比,加速度方向与 合外力的方向一致 F=ma 3牛顿第三定律 两个物体之间作用力F和反作用力F′,沿同 直线,大小相等,方向相反,分别作用在两个物体上 12

一、牛顿运动定律分析 任何物体都保持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 物体受外力作用时，所获得的加速度与物体所受 的合外力成正比，与物体质量成反比，加速度方向与 合外力的方向一致. F ma   = 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. F  F＇  3. 牛顿第三定律 F12 F21   = −

明确几点 1.牛顿第一定律指出物体具有惯性,即保持其运动状 态不变的特性 2.牛顿第二定律指出力是产生速度的原因,=ma 受多个力作用时,F代表合力.m越大,a越小,物体 运动状态越难改变,质量是物体惯性的量度,F、a 都是矢量,F、d瞬时对应,乘积md是力的效果的显 示,但不是力 3.牛顿第三定律指出力是物体间的相互作用,有作 用力必须有反作用力,分别作用在相互作用的两个物 体上,同时产生,同时消失,并且是性质相同的力 4牛顿运动定律只适用于质点和作平动的物体在惯性 系中的低速运动

F a   、 F ma,   = F  F a   、 ma  2. 牛顿第二定律指出力是产生速度的原因，且 受多个力作用时， 代表合力. m越大，a越小，物体 运动状态越难改变，质量是物体惯性的量度， 都是矢量， 瞬时对应，乘积 是力的效果的显 示，但不是力. 明确几点： 1. 牛顿第一定律指出物体具有惯性，即保持其运动状 态不变的特性. 3. 牛顿第三定律指出力是物体间的相互作用，有作 用力必须有反作用力，分别作用在相互作用的两个物 体上，同时产生，同时消失，并且是性质相同的力. 4 牛顿运动定律只适用于质点和作平动的物体在惯性 系中的低速运动

、力学中常见的几种力 1.万有引力 物体间的相互吸引力. 万有引的大小 im F=G 引力常量G=667×101N.m2kg2 2.重力 由于地球吸引而使物体受到的力叫重力. W=mg 重力的方向和重力加速度的方向相同,即竖直向下

二、力学中常见的几种力 2 1 2 r m m F = G 1. 万有引力 引力常量 11 2 2 6.67 10 N m kg − − G =    物体间的相互吸引力. m1 m2 W = mg 2. 重力 由于地球吸引而使物体受到的力叫重力. 重力的方向和重力加速度的方向相同，即竖直向下. 万有引的大小： r 

3.弹性力 当两宏观物体有接触且发生微小形变时,形变的 物体对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫弹 性力. 包括压力、张力和弹簧的弹性力等 压力产生条件是物体发生接触和接触面发生形变 绳子在受到拉伸时,其内部各部分间出现弹性张力 4.摩擦力 当两相互接触的物体有相对运动或相对运动趋势 时,在接触面上产生相互阻碍相对运动的力称为摩擦 力

3. 弹性力 当两宏观物体有接触且发生微小形变时，形变的 物体对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫弹 性力. 包括压力、张力和弹簧的弹性力等. 压力产生条件是物体发生接触和接触面发生形变， 绳子在受到拉伸时，其内部各部分间出现弹性张力. 4. 摩擦力 当两相互接触的物体有相对运动或相对运动趋势 时，在接触面上产生相互阻碍相对运动的力称为摩擦 力

摩擦力分为静摩擦力和滑动摩擦力 滑动摩擦力F=F 最大静摩擦力 sm =u F N F 不严格区分时,摩擦力 F μ为滑动摩擦因数

滑动摩擦力 Fk = FN , N ' Fsm =  F 摩擦力分为静摩擦力和滑动摩擦力. , Fs  Fsm 最大静摩擦力    ' 不严格区分时，摩擦力 Fμ = μFN  为滑动摩擦因数

三、牛顿定律的应用 解题步骤: (1)确定研究对象.几个物体连在一起可取整体为对 象,有时还需隔离相关联的物体为对象,化内力为外 力. (2)画受力图.分析时一般按照①重力,②弹力,③摩 擦力的顺序画;每个力都应能找到施力物体 (3)运动分析.分析对象的轨迹、速度和加速度,涉 及相对运动时,要分析有几个可能的速度和加速度 将速度、加速度的方向也画在研究对象的受力图上

三、牛顿定律的应用 （1）确定研究对象. 几个物体连在一起可取整体为对 象, 有时还需隔离相关联的物体为对象，化内力为外 力. （2）画受力图.分析时一般按照①重力,②弹力,③摩 擦力的顺序画；每个力都应能找到施力物体. （3）运动分析.分析对象的轨迹、速度和加速度，涉 及相对运动时，要分析有几个可能的速度和加速度， 将速度、加速度的方向也画在研究对象的受力图上. 解题步骤：

(4)建立坐标系,列方程求解(一般用分量式) F E=ma=mau F=mar f=ma=m 注意力和加速度在各坐标轴上的投影的符号

（4）建立坐标系，列方程求解（一般用分量式）. x x Ft = mat F = ma Fn = man Fy = may F z = maz r m 2 v = t m d = dv *注意力和加速度在各坐标轴上的投影的符号