最新大学物理ppt课件.ppt

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1、上页上页下页下页 返回返回 退出退出上页上页下页下页 返回返回 退出退出上页上页下页下页 返回返回 退出退出上页上页下页下页 返回返回 退出退出上页上页下页下页 返回返回 退出退出上页上页下页下页 返回返回 退出退出上页上页下页下页 返回返回 退出退出上页上页下页下页 返回返回 退出退出例例1-6 某人以某人以4 km/h的速度向东前进时，感觉风从的速度向东前进时，感觉风从正北吹来正北吹来.如果将速度增加一倍，则感如果将速度增加一倍，则感觉风从东北方觉风从东北方向吹来向吹来.求相对于地面的风速和风向求相对于地面的风速和风向.解：解：由题意，以地面由题意，以地面为基本参考系为基本参考系K，人为，

2、人为运动参考系运动参考系K，取风，取风为研究对象，作图为研究对象，作图AKv45y(北)x(东)OKKKKAAvvv根据速度变换公式得到：根据速度变换公式得到：KAKKKAvvvkkvAKvKK vAK v由图中的几何关系，知：由图中的几何关系，知：K KKKAKcos45vvvKKAK122vvAKcosv上页上页下页下页 返回返回 退出退出AKKsin45AvvAKKK25.66(km/h)vv由此解得由此解得22AKKKAK 5.66(Km/h)vvv以及以及即风速的方向为向东偏南即风速的方向为向东偏南45 ，亦即在东南方向上。亦即在东南方向上。AK KKarctanarctan145v

3、vAK12vAKsinvAKAK14(km/h)2vvAKv45y(北)x(东)OkkvAKvKK vAK v上页上页下页下页 返回返回 退出退出例：一人能在静水中以例：一人能在静水中以1.1ms-1的速率划船前进，今的速率划船前进，今欲横渡一宽度为欲横渡一宽度为4000m、水流速度为、水流速度为0.55ms-1的大河。的大河。(1) 若要达到河正对岸的一点，应如何确定划行方向？若要达到河正对岸的一点，应如何确定划行方向？需要多少时间？需要多少时间？(2) 如希望用最短的时间过河，应如何确定划行方如希望用最短的时间过河，应如何确定划行方向？船到达对岸的位置在何处？向？船到达对岸的位置在何处？4

4、000m0.55ms-1AB上页上页下页下页 返回返回 退出退出解：（解：（1）相对运动的问题，以船）相对运动的问题，以船A为研究对象，分为研究对象，分别选择岸别选择岸k、水、水k作为参考系：作为参考系：根据分析：船对水的速度方向应垂直于河岸根据分析：船对水的速度方向应垂直于河岸KKKK vvvAAKK vK AvKAv4000m0.55ms-1ABKKKcosAvv 1.155.0 5.0 5 . 0arccos 60 上页上页下页下页 返回返回 退出退出60sinKK AAvv2/31 . 1 )/(9526. 0sm 需要时间：需要时间：9526. 0/4000t)(4199 s 400

5、0m0.55ms-1AB1.1ms-160(min)70 上页上页下页下页 返回返回 退出退出（2） 分析（分析（1）的速度合成图）的速度合成图K/4000Avt )(36.3636s 需要的时间最短，需要的时间最短，vAK在垂直于河岸的方向在垂直于河岸的方向投影量最大，投影量最大， = 90。1 . 1/4000 (min)6 .60 4000m0.55ms-1ABasvK AvKAvKK v上页上页下页下页 返回返回 退出退出KKKK vvvAA根据相对运动速度关系根据相对运动速度关系利用几何关系：ABvvBCAAKK 40001.155.0 4000m0.55ms-1ABasvC)(20

6、00m asvK AvKAvKK v上页上页下页下页 返回返回 退出退出例例1-7 一货车在行驶过程中，遇到一货车在行驶过程中，遇到5m/s竖直下落的大竖直下落的大雨，车上仅靠挡板平放有长为雨，车上仅靠挡板平放有长为l=1m的木板。如果木的木板。如果木板上表面距挡板最高端的距离板上表面距挡板最高端的距离h=1m，问货车以多大，问货车以多大的速度行驶，才能使木板不致淋雨？的速度行驶，才能使木板不致淋雨？lh解：解：车在前进的过程中，雨车在前进的过程中，雨相对于车向后下方运动，使相对于车向后下方运动，使雨不落在木板上，挡板最上雨不落在木板上，挡板最上端处的雨应飘落在木板的最端处的雨应飘落在木板的最

7、左端的左方。左端的左方。 雨地雨地v雨车雨车v地车地车v45 45 地车地车车车vv 雨地v (m/s)5 上页上页下页下页 返回返回 退出退出例例1-8 一升降机以加速度一升降机以加速度1.22m/s2上升，当上升速度上升，当上升速度为为2.44m/s时，有一螺帽自升降机的天花板上松落，时，有一螺帽自升降机的天花板上松落，天花板与升降机的底面相距天花板与升降机的底面相距2.74 m计算螺帽从天花计算螺帽从天花板落到底面所需的时间和螺帽相对于升降机外固定柱板落到底面所需的时间和螺帽相对于升降机外固定柱的下降距离。的下降距离。解：解：我们把松开点作为坐标系的原点，把我们把松开点作为坐标系的原点，

8、把Oy轴的正轴的正方向选定为竖直向上的方向，那么，在螺帽松脱时，方向选定为竖直向上的方向，那么，在螺帽松脱时，也即也即t=0时，螺帽以初速时，螺帽以初速v0=2.44m/s作竖直上抛运动，作竖直上抛运动，到到t时刻，它离开出发点的距离为时刻，它离开出发点的距离为21012sv tgt而在这段时间内，升降机却以初速而在这段时间内，升降机却以初速v0作加速度作加速度a=1.22 m/s2 2的匀加速运动，它上升的距离为的匀加速运动，它上升的距离为上页上页下页下页 返回返回 退出退出因在螺帽与机底相遇时，因在螺帽与机底相遇时，s2与与s1之差实际上是升降机之差实际上是升降机的高度的高度h=2.74

9、m，由此即可求出螺帽与机底相遇的，由此即可求出螺帽与机底相遇的时刻，亦即时刻，亦即2211()2ssag th20.71shtag22012sv tat于是得于是得 即螺帽与机底相遇所花时间为即螺帽与机底相遇所花时间为0.71 s螺帽相对于机外固定柱子的下降距离为螺帽相对于机外固定柱子的下降距离为 21010.74m2sv tgt 上页上页下页下页 返回返回 退出退出重力：重力：在地球表面的物体，受到地球的吸引而使物在地球表面的物体，受到地球的吸引而使物体受到的力。体受到的力。重力与重力加速度的方向都是竖直向下重力与重力加速度的方向都是竖直向下。R 地轴地轴赤道面赤道面mfGFf向心力万万有有

10、引引力力F重力重力GgmG 2sm8 . 9 g1.1.重力重力注意注意: :由于地球自转，由于地球自转，重力并不是地球的重力并不是地球的引力引力，而是而是引力引力沿竖直方向沿竖直方向的的一个分力，一个分力，地球引力的地球引力的另一个分力提供向心力另一个分力提供向心力。20RMGg 上页上页下页下页 返回返回 退出退出弹性力：弹性力：两个相互接触并产生形变的物体企图恢复原两个相互接触并产生形变的物体企图恢复原 状而彼此互施作用力。状而彼此互施作用力。方方 向向: : 始终与使物体发生形变的外力方向相反始终与使物体发生形变的外力方向相反。条条 件：件：物体间接触，物体的形变物体间接触，物体的形变

11、。三种表现形式：三种表现形式：(1)(1)两个物体通过一定面积相互挤压；两个物体通过一定面积相互挤压；N N方向方向: :垂直于接触面指向对方垂直于接触面指向对方。大小大小: :取决于挤压程度取决于挤压程度。2.2.弹力弹力上页上页下页下页 返回返回 退出退出(2)(2)绳对物体的拉力；绳对物体的拉力；T(3)(3)弹簧的弹力；弹簧的弹力；OxkxF 大小：取决于绳的收紧程度。大小：取决于绳的收紧程度。方向：沿绳子背离物体方向：沿绳子背离物体。弹性限度内，弹性弹性限度内，弹性力满足胡克定律：力满足胡克定律：方向：指向要恢复方向：指向要恢复弹簧原长的方向。弹簧原长的方向。FF上页上页下页下页 返

12、回返回 退出退出Fsf0v静摩擦力静摩擦力Ffs最大静摩擦力最大静摩擦力Nfssms滑动摩擦力滑动摩擦力NfkkkvFkf摩擦力：摩擦力：两个相互接触的物体在沿接触面相对运动两个相互接触的物体在沿接触面相对运动时，或者有相对运动趋势时，在它们的接触面间所时，或者有相对运动趋势时，在它们的接触面间所产生的一对阻碍相对运动或相对运动趋势的力。产生的一对阻碍相对运动或相对运动趋势的力。方向：方向：与物体相对运动或相对运与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。动趋势的方向相反。条件：条件：表面接触挤压；相对运动或相对运动趋势。表面接触挤压；相对运动或相对运动趋势。1 sk3.3.摩擦力摩擦力上页上页下

13、页下页 返回返回 退出退出万有引力：万有引力：存在于一切物体间的相互吸引力。存在于一切物体间的相互吸引力。2210rmmGF 牛顿万有引力定律牛顿万有引力定律: : 其中其中m1和和m2为两个质点的质量为两个质点的质量，r为两个质为两个质点的距离点的距离，G0叫做万有引力常量叫做万有引力常量。 引力质量与惯性质量在物理意义上不同，但是引力质量与惯性质量在物理意义上不同，但是二者相等，因此不必区分。二者相等，因此不必区分。4.4.万有引力万有引力2131101067.6 skgmG上页上页下页下页 返回返回 退出退出 电磁力：电磁力：存在于静止电荷之间的电性力以及存在于静止电荷之间的电性力以及存

14、在于运动电荷之间的磁性力，本质上相互联系，存在于运动电荷之间的磁性力，本质上相互联系，总称为电磁力。总称为电磁力。1.1.电磁力电磁力 分子或原子都是由电荷系统组成，它们之间分子或原子都是由电荷系统组成，它们之间的作用力本质上是电磁力。例如：物体间的弹力、的作用力本质上是电磁力。例如：物体间的弹力、摩擦力，气体的压力、浮力、粘滞阻力。摩擦力，气体的压力、浮力、粘滞阻力。上页上页下页下页 返回返回 退出退出 强力：强力：亚微观领域，存在于核子、介子和超亚微观领域，存在于核子、介子和超子之间的、把原子内的一些质子和中子紧紧束缚子之间的、把原子内的一些质子和中子紧紧束缚在一起的一种力。在一起的一种力

15、。作用范围：作用范围：m1015 斥力斥力引力引力m104 . 0m104 . 0101515152.2.强力强力 弱力：弱力：亚微观领域内的另一种短程力，导致亚微观领域内的另一种短程力，导致 衰变放出电子和中微子的重要作用力。衰变放出电子和中微子的重要作用力。3.3.弱力弱力上页上页下页下页 返回返回 退出退出基本力基本力、万有引力万有引力 Gravitational force、电磁力电磁力 Electromagnetic force、强力强力 Strong interaction、弱力弱力 Weak interaction类型类型 源源 相对强度相对强度 作用距离作用距离万有引力万有引力 质量质量 1034 长（无限）长（无限）弱力弱力 所有粒子所有粒子 10 2 短（短（1017 m）电磁力电磁力 电荷电荷 10 2 长（无限）长（无限）强力强力 强子强子 10 4 短（短（10 15 m）