2021-2022学年高二物理竞赛课件：牛顿运动定律.pptx

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1、牛顿运动定律一、牛顿第一定律一、牛顿第一定律 任何物体都将保持静止或匀速直线运动的状任何物体都将保持静止或匀速直线运动的状态，直到其他物体所作用的力迫使它改变这种状态，直到其他物体所作用的力迫使它改变这种状态为止。态为止。数学形式：数学形式：惯性（惯性（inertia）：任何物体具有保持其运动状态任何物体具有保持其运动状态不变的性质。不变的性质。惯性系与非惯性系。惯性系与非惯性系。惯性系中力的含义。惯性系中力的含义。地面系、地心系、日心系、地面系、地心系、日心系、银心系银心系又称惯性定律（又称惯性定律（law of inertia）。）。牛顿运动定律牛顿运动定律 万有引力（万有引力（unive

2、rsal gravitation）存在于任何存在于任何 两个物体间的相互吸引力。两个物体间的相互吸引力。牛顿万有引力定律：牛顿万有引力定律：其其中中m1和和m2为为两两个个质质点点的的质质量量，r为为两两个个质质点点的的距距离，离，G叫做引力常量。叫做引力常量。引力质量与惯性质量在物理意义上不同，但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。是二者相等，因此不必区分。忽略地球自转的影响物体所受的重力就等于忽略地球自转的影响物体所受的重力就等于它所受的万有引力：它所受的万有引力：讨论讨论：胖子和瘦子拔河：胖子和瘦子拔河,两人彼此之间施与的力两人彼此之间施与的力是一对作用力和反

3、作用力（绳子质量可略），大小是一对作用力和反作用力（绳子质量可略），大小相等，方向相反，那么他们的输赢与什么有关相等，方向相反，那么他们的输赢与什么有关？50kg胜负的关键在于脚下的摩擦力胜负的关键在于脚下的摩擦力.基本力基本力四种基本力（或相互作用）：四种基本力（或相互作用）：万有引力、电磁力、强力、弱力万有引力、电磁力、强力、弱力 存存在在于于静静止止电电荷荷之之间间的的电电力力以以及及存存在在于于运运动动电电荷荷之之间间的的磁磁力力，本本质质上上相相互互联联系系，总总称称为为电电磁磁力。力。除除万万有有引引力力外外，几几乎乎是是所所有有宏宏观观力力的的缔缔造造者者。例例如如：物物体体间间

4、的的弹弹力力、摩摩擦擦力力，气气体体的的压压力力、浮浮力、黏性力等本质上是电磁力。力、黏性力等本质上是电磁力。电磁力（电磁力（electromagnetic force）强力（强力（strong interaction）在原子核内（亚微观领域）才表现出来，存在于在原子核内（亚微观领域）才表现出来，存在于核子、介子和超子之间的、把原子内的一些质子和中核子、介子和超子之间的、把原子内的一些质子和中子紧紧束缚在一起的一种力。子紧紧束缚在一起的一种力。其强度是电磁力的百倍，两个相邻质子之间的强其强度是电磁力的百倍，两个相邻质子之间的强力可达力可达104 N。力程：。力程：m2。当当电电梯梯(1)匀匀速

5、速上上升升，(2)匀匀加加速速上上升升时时，求求绳中的张力和物体绳中的张力和物体A相对电梯的加速度。相对电梯的加速度。m1 1m2 2以以 地地 面面 为为 参参 考考 系系，物物 体体 A和和 B为为 研研 究究 对对 象象，分分 别进行受力分析。别进行受力分析。在竖直方向建立坐标系在竖直方向建立坐标系Oy.Oym1 1m2 2解：解：(1)电电梯梯匀匀速速上上升升，物物体体对对电电梯梯的的加加速速度度ar等等于于它它们们对对地地面面的的加加速速度度。根根据据牛牛顿顿第第二二定定律律，对对A和和B分分别别得到：得到：(2)电电梯梯以以加加速速度度a上上升升时时，A对对地地的的加加速速度度a-

6、ar，B的的对对地地的的加加速速度度为为a+ar，根根据据牛牛顿顿第第二二定定律律，对对A和和B分别得到：分别得到：讨论讨论当当a=-g时，时，ar=0，T=0，即滑，即滑轮、质点都成为自由落体，两轮、质点都成为自由落体，两个物体之间没有相对加速度。个物体之间没有相对加速度。Oym1 1m2 2例例 一一个个质质量量为为m、悬悬线线长长度度为为l 的的摆摆锤锤，挂挂在在架架子子上上，架架子子固固定定在在小小车车上上，如如图图所所示示。求求在在下下列列情情况况下下悬悬线线的的方方向向(用用摆摆的的悬悬线线与与竖竖直直方方向向所所成成的的角角 表表示示)和和线线中中的张力：的张力：(1)小车沿水平

7、方向以加速度小车沿水平方向以加速度a1做匀加速直线运动。做匀加速直线运动。(2)当当小小车车以以加加速速度度a2沿沿斜斜面面(斜斜面面与与水水平平面面成成 角角)向向上做匀加速直线运动。上做匀加速直线运动。ml a1 mla2 Oyxm (1)以以小小球球为为研研究究对对象象，当当小小车车沿沿水水平平方方向向做做匀匀加速运动时，分析受力如图，建立图示坐标系。加速运动时，分析受力如图，建立图示坐标系。x方向：方向：y方向：方向：ml a1解：解：yxOa2m(2)以以小小球球为为研研究究对对象象，当当小小车车沿沿斜斜面面作作匀匀加加速速运运动动时，分析受力如图，建立图示坐标系。时，分析受力如图，建立图示坐标系。x方向：方向：y方向：方向：mla2