大學物理課件：第二章

1、第二章 第二章 質(zhì)點動力學 質(zhì)點動力學一、基本要求 一、基本要求1．掌握牛頓三定律及其適用條件。能用微積分方法求解一維變力作用下的簡單質(zhì)點動力學問題。2．掌握功的概念，能計算直線運動情況下變力的功。3．理解保守力做功的特點及勢能的概念，會計算重力、彈性力和萬有引力勢能。4．掌握質(zhì)點的動能定理和動量定理；掌握機械能守恒定律、動量守恒定律；掌握運用守恒定律分析問題的思想和方法。能分析簡單系統(tǒng)在平面內(nèi)運動的力學問題。二、基本內(nèi)容 二、基本內(nèi)容

2、1． 力、常見力 力、常見力四種基本的自然力：引力、電磁力、強力、弱力。力是物體間的相互作用。力是物體改變運動狀態(tài)的原因。常見力有萬有引力、彈性力、摩擦力。（1） 萬有引力、重力 萬有引力、重力萬有引力指存在于任何兩個物質(zhì)質(zhì)點之間的吸引力。其數(shù)學表達式為22 1 rm m G f ? 2 2 11 10 67 . 6 ? ? ? ? ? ? kg m N G上式適用于兩個質(zhì)點。對于兩個有限大物體之間的引力應是：組成一個物體的各個質(zhì)點與組

3、成另一物體的各個質(zhì)點之間的所有引力相互作用的矢量和。對于兩個均勻球體之間的引力，上式仍成立，此時 和 分別表示兩球體的質(zhì)量， 表示兩球心間 1 m 2 m r的距離。引力的特點為：方向已知，大小與質(zhì)點間的距離的平方成反比。重力為地球表面附近物體受地球的引力（忽略地球自轉(zhuǎn)的影響） 。重力的特點為：大小已知，方向垂直向下指向地心。（2）彈性力 ）彈性力 發(fā)生形變的物體，由于要恢復形變而對與它接觸的物體產(chǎn)生的力叫彈力，屬電磁力。彈力的表現(xiàn)形

4、式有很多種，常見的有正壓力、繩中張力、繩對物體的拉力、彈簧的彈力等。彈性力的特點為：方向已知，大小與運動狀態(tài)有關。（3）摩擦力 ）摩擦力 在直角坐標系中有：, , x ix x y iy y z iz z F F ma F F ma F F ma ? ? ? ? ? ? ? ? ?2 2 2x y z a a a ? ? ? a在平面曲線運動中，常在自然坐標系中分解為, t it t n in n F F ma F F ma ? ?

5、? ? ? ?2 2t n a a ? ? a（3）牛頓第三定律指出力是物體間的相互作用。第三定律是對物體進行受力分析的依據(jù)。物體間有相互作用便存在相互作用力。要注意物體間相互接觸與相互作用的區(qū)別。如靠墻放置的足球，因球與墻面接觸但無相互作用，所以球沒受到墻的作用。應用第三定律需注意： 應用第三定律需注意：①作用力，反作用力分別作用在相互作用的物體上，不是平衡力。②作用力、反作用力一定屬于同種性質(zhì)的力。同時產(chǎn)生，同時消失。③不論相互作用

6、的兩物體是運動還是靜止，第三定律總成立。4．沖量 ．沖量 力在一段作用時間內(nèi)的累積量稱為沖量。 。 為矢量，一般情況下 與21tt dt ? ? F I I I的方向不相同。只有 的方向恒定不變時， 才和 同向。一般情況下 的方向由 F F I F I積分 來確定。求解 一般由以下方法得出21tt dt ? F I? ?21tt x x dt F I ? ?21tt y y dt F I ? ?21tt z z dt F I2 2