1 牛顿第一定律1.ppt
一、一、一、一、牛顿第一定律牛顿第一定律牛顿第一定律牛顿第一定律 牛牛顿顿第第一一定定律律:任任何何物物体体都都要要保保持持其其静静止止或或匀匀速速直直线线运运动动的的状状态态，直直到到有有外外力力迫迫使使它它改改变变状状态态为止。为止。（1 1）任任何何物物体体都都具具有有惯惯性性,牛牛顿顿第第一一定定律律又又叫叫惯惯性性定律定律。（2 2）当当物物体体受受到到其其他他物物体体作作用用时时才才会会改改变变其其运运动动状态状态,即其它物体的作用是物体改变运动状态的即其它物体的作用是物体改变运动状态的原因原因。惯惯性性系系：对对某某一一特特定定物物体体，惯惯性性定定律律成成立立的参考系。的参考系。几点说明：几点说明：1.51.5 牛顿运动定律牛顿运动定律牛顿运动定律牛顿运动定律第二定律：第二定律：在直角坐标系下，上式可写为：在直角坐标系下，上式可写为：二、牛顿第二定律二、牛顿第二定律二、牛顿第二定律二、牛顿第二定律定义动量定义动量(momentum):牛顿第二定律是牛顿力学的核心牛顿第二定律是牛顿力学的核心,应用应用它解决问题时应注意以下几点它解决问题时应注意以下几点:1.只适合于质点运动情形只适合于质点运动情形.2.合外力与加速度的关系是瞬时关系合外力与加速度的关系是瞬时关系.3.质量是量度物体惯性大小的物理量质量是量度物体惯性大小的物理量.4.力的叠加原理力的叠加原理.5.质点作曲线运动时质点作曲线运动时:两两个个物物体体之之间间的的作作用用力力 和和反反作作用用力力 沿沿同同一一直直线线，大大小小相相等等，方方向向相相反反，分分别别作作用用在在两两个个物体上。物体上。(1)作用力、反作用力，分别作用于二物体，各产作用力、反作用力，分别作用于二物体，各产生其效果；生其效果；(2)作用力和反作用力是性质相同的力作用力和反作用力是性质相同的力。两点说明：两点说明：三、牛顿第三定律三、牛顿第三定律三、牛顿第三定律三、牛顿第三定律四、力四、力（force）的类型的类型1、万有引力：、万有引力：万有引力恒量万有引力恒量G=6.67010-11N m2kg-2例、地球对物体的引力（重力）例、地球对物体的引力（重力）Pmg=GMm/R2，所以所以g=GME/R2 2、电磁力：、电磁力：库仑力库仑力:真空电容率真空电容率0=8.85 10-12C2 N-1m-2弹力：发生形变的物体，由于力图恢复原弹力：发生形变的物体，由于力图恢复原状，对与它接触的物体产生的作用力。如状，对与它接触的物体产生的作用力。如压力、张力、拉力、支持力、弹簧的弹力。压力、张力、拉力、支持力、弹簧的弹力。在弹性限度内在弹性限度内f=-kx,方向总是与形变的方向方向总是与形变的方向相反。相反。摩擦力：物体运动时，由于接触面粗糙而摩擦力：物体运动时，由于接触面粗糙而受到的阻碍运动的力。分滑动摩擦力和静受到的阻碍运动的力。分滑动摩擦力和静摩擦力。大小分别为摩擦力。大小分别为fk=kN及及fsmax=sN。3、强力：、强力：粒子之间的一种相互作用，作用粒子之间的一种相互作用，作用范围在范围在0.4 10-15米至米至10-15米，存在于米，存在于核子、核子、介子等之间，力强（介子等之间，力强（104N）。4、弱力：、弱力：粒子之间的另一种作用力，力程粒子之间的另一种作用力，力程短、力弱（短、力弱（102N），），存在于存在于大多数粒子大多数粒子 之之间，间，作用范围在作用范围在小于小于1017m。五、牛顿定律的应用举例五、牛顿定律的应用举例解：建立如图所示的坐标系解：建立如图所示的坐标系M0 xdxxdm例例1、一个质量为、一个质量为M的物体放在光滑水平面上，其一的物体放在光滑水平面上，其一端系有质量为端系有质量为m、长度为长度为l的细绳，细绳不可伸长，的细绳，细绳不可伸长，在绳的一端作用一个水平力在绳的一端作用一个水平力 ，求（求（1）绳中的张力，）绳中的张力，（2）作用在物体）作用在物体M上的拉力。上的拉力。dm（1）由于细绳质量不能忽略，因而需要把细绳也）由于细绳质量不能忽略，因而需要把细绳也看作一个研究对象，在细绳中选取一个微元看作一个研究对象，在细绳中选取一个微元 dm，由图可知由图可知对对dm作受力分析列动力方程，作受力分析列动力方程，若若a不随不随dm变化，两边积分，得变化，两边积分，得所以，绳中张力为：所以，绳中张力为：（2）当）当x=0时，时，例例2、质量为、质量为m的小球，在水中受的浮力为常力的小球，在水中受的浮力为常力F，当当它从静止开始沉降时，受到水的粘滞阻力为它从静止开始沉降时，受到水的粘滞阻力为f=kv(k为为常数），证明小球在水中竖直沉降的速率常数），证明小球在水中竖直沉降的速率v与时间与时间t的的关系为关系为fFmgax证明：取坐标，作受力图。证明：取坐标，作受力图。根据牛顿第二定律，有根据牛顿第二定律，有初始条件：初始条件：t=0 时时 v=0。得证。，0
