牛顿运动定律解读.pptx

《牛顿运动定律解读.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《牛顿运动定律解读.pptx（14页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、1例：竖直上抛物体最小应具有多大速度 v0 才不再落回地面，不计空气阻力，已知引力正比于 1/x2（x 是物体到地心的距离）。解：直线运动，只须取一维坐标，如图建立坐标系初始条件：t=0 时，x=R，dx/dt=v0 列出运动方程为：2.4 牛顿定律的运用牛顿定律的运用第1页/共14页2第二宇宙速度第2页/共14页3求解质点动力学问题的要点 确定对象（隔离法）受力分析（主动力与约束力，不得遗漏）建立坐标系列出方程第3页/共14页4例例 质质量量为为m的的物物块块置置于于倾倾角角为为 的的固固定定斜斜面面上上，物物块块与与斜斜面面间间静静摩摩擦擦系系数数为为 .现现用用一一水水平平外外力力F推推

2、物块，欲使物块不滑动，物块，欲使物块不滑动，F的大小应满足什么条件？的大小应满足什么条件？解：如图，根据平衡条件解：如图，根据平衡条件 取图上所示坐标，考察即将取图上所示坐标，考察即将下滑下滑时平衡方程的分量式为时平衡方程的分量式为mFyxNFxyf第4页/共14页5由由，：F F2 时物块上滑时物块上滑NFxyf记为记为F1记为记为F2不滑动的条件：不滑动的条件：F1 F F1，即：，即：第5页/共14页6例：例：阿特武德机。如图所示的装置称为阿特武德机，定滑轮左、阿特武德机。如图所示的装置称为阿特武德机，定滑轮左、右两边原挂有质量均为右两边原挂有质量均为 M 的物块，在右物块上又放有质量为

3、的物块，在右物块上又放有质量为 m 的小物块。忽略滑轮和绳的质量及轮轴上的摩擦，求左物上升的的小物块。忽略滑轮和绳的质量及轮轴上的摩擦，求左物上升的加速度、加速度、m 与与 M 之间的作用力及支点之间的作用力及支点 A 所承受的力。所承受的力。注意：注意：1.当当把把 M 与与 m 看看成成一一个个物物体体时时，N 是是内内力力，不不出出现现在在运运动动方方程程中中。要要求求出出 N，必必须须把把 m（或或 M）隔隔离离，这这样样，原原来来的的内内力力就就成成了了外外力力，出出现于运动方程中。现于运动方程中。2.A 点的支承力点的支承力 三物体的重量之和？三物体的重量之和？第6页/共14页7解

4、：取向上为正的竖直坐标：解得：A 点所受的支承力:第7页/共14页82.5 力学相对性原理和伽利略坐标变换力学相对性原理和伽利略坐标变换一、力学相对性原理：在任何惯性系中，一、力学相对性原理：在任何惯性系中，力学定律力学定律具有相同的形具有相同的形式。也叫伽利略相对性原理。式。也叫伽利略相对性原理。条件：条件：惯性系惯性系例：在一个没有窗的车或船内（车船匀速运动），不能通过力学例：在一个没有窗的车或船内（车船匀速运动），不能通过力学定律确定车船是否在运动。定律确定车船是否在运动。二、伽利略坐标变换二、伽利略坐标变换 S相相对对S以以速速度度 作作匀匀速速直直线线运运动动，在在 t=0 时时刻刻

5、，两两坐坐标标系系的的原原点点重重合合，则则同同一一物物体体相相对对于于S系系和和S系系的的位位矢矢之之间的关系为间的关系为ooSSP原因：伽利略坐标变换原因：伽利略坐标变换 第8页/共14页9位矢关系位矢关系 时间变换时间变换分量形式分量形式 伽利略变换就是指两个惯性系伽利略变换就是指两个惯性系之间的坐标变换之间的坐标变换 为简单起见，取为简单起见，取 的方向为的方向为X轴方向轴方向 m 变不变？变不变？No！（牛顿力学）！（牛顿力学）力变不变？力变不变？No！（取决于相对位置或相对速度）！（取决于相对位置或相对速度）第9页/共14页10各量在不同的惯性系中均保持不变，这就导致各量在不同的惯

6、性系中均保持不变，这就导致运动定律在任何惯性系内具有相同的形式运动定律在任何惯性系内具有相同的形式用途：在某一个惯性系中考察比较复杂，而在另一个用途：在某一个惯性系中考察比较复杂，而在另一个惯性参照系中考察却比较简单。惯性参照系中考察却比较简单。例例.一一车车轮轮在在地地面面以以速速度度 u 匀匀速速滚滚动动，某某一一瞬瞬时时，一一石石块块轻轻轻轻地地落落在在轮轮的的顶顶部部并并立立即即与与轮轮一一起起运运动动，设设石石块块与与轮轮子子的的静静摩摩擦擦系系数数 ，轮轮子子的的半半径径为为 R：问轮子滚过多少距离后石块将开始滑动？问轮子滚过多少距离后石块将开始滑动？NfmgR取与轮子中心一起运动

7、的取与轮子中心一起运动的平动平动参照系参照系 切向切向法向法向。第10页/共14页11爱因斯坦爱因斯坦:Einstein 一切一切物理规律物理规律在任何在任何参照系参照系中形式相同中形式相同伽利略伽利略:力学规律力学规律在任何在任何惯性系惯性系中形式相同中形式相同一切一切物理规律物理规律在任何在任何惯性系惯性系中形式相同中形式相同 力学相对性原理力学相对性原理 狭义相对性原理狭义相对性原理 广义相对性原理广义相对性原理 关于相对性原理关于相对性原理运动描述与参考系有关运动描述与参考系有关,运动规律与参考系无关。运动规律与参考系无关。第11页/共14页12解：取板为参照系解：取板为参照系 停止条件停止条件:例题例题.水平放置的平板以恒定速度水平放置的平板以恒定速度 u 向东运动，板上一木块以向东运动，板上一木块以初速度初速度 相对地球而言朝北射出，设木块的摩擦系数为相对地球而言朝北射出，设木块的摩擦系数为 ，求木块在板上停止滑动时的位置求木块在板上停止滑动时的位置.。第12页/共14页13作业作业习题习题 29、12、30第13页/共14页14感谢观看！感谢观看！第14页/共14页