质点和质点系动力学
第1节 牛顿运动定律
第一定律
第二定律:
质点动力学方程
说明:1、是合外力
2、相同时
质量是物体惯性大小的量度
3、直角坐标系
,,
自然坐标系
,
第三定律:
作用力与反作用力总是大小相等
方向相反且在同一条直线上
注意:作用力与反作用力同时出现、
同时消失,分别作用在两个物体上,两个力的种类相同
第2节 国际单位制和量纲
一、国际单位制(SI)
长度, 质量, 时间, 电流强度, 热力学温度
米(m), 千克(kg), 秒(s), 安培(A), 开(K)
物质的量, 发光强度 基本量 导出量
摩尔(mol), 坎(cd) 基本单位导出单位
例:速度,,; 加速度,,
力,,(牛顿)
二、量纲:基本量的组合式
(长度),(质量),(时间),
,,,
注意:只有量纲相同的项才能相加减或划等号
,,
第3节 惯性系和非惯性系
一、惯性系和非惯性系
例1 例2
乙
乙
甲 甲
地:甲,,, 地:甲,,
车:乙,,静止 桌面:乙,,静止
牛二律不成立
使牛顿定律成立的参照系:惯性系
不成立的参照系:非惯性系
相对于惯性系作匀速直线运动的参照系都是惯性系
二、惯性力
惯性系 非惯性系()
合外力
令,
:惯性力
是虚拟的一种力,没有施力物体,没有反作用力
例1 例2
乙
乙
甲 甲
,
:惯性离心力
向心力
离心力=
惯性离心力
例:绳长,一端固定,另一端
系一质量的小球,在水平
位置将小球无初速释放,
求:小球转过角时的速率及绳中张力。
解: (1),
(2),
(1):,,
,,
(2):
例:质量为的质点沿轴正向运动
求:,,?
解:
,,
,
例:质量为的质点仅在力作用
下运动,质点在处无初速释放, ,
求:质点到达无穷远处的速度
解:,,
,,
例:定滑轮,物体,人相对绳子以加速度向上爬,
人对地面的加速度(向上为正):
A,
B,
C,
D,
,
,
例:小球可在半径为的圆环上无摩擦
滑动,圆环以匀角速转动,小球
偏离圆环转轴且相对圆环静止,小
球所在处的半径与竖直方向夹角
A, B,
C,,D,由小球质量决定
解1: (1)
(2)
解2、
例:细弯玻璃管可绕竖直对称轴
以匀角速转动,为使质量
为的小球在管内处处平衡
问:管子应弯成什么形状?
解:
,,:抛物线
例:小车以加速度前进
车上悬挂一小球
求:小球相对小车静止时,
绳子与竖直方向的夹角 ,
解:以小车为参照系
,
,
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