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第2章牛顿运动定律
1. 牛顿运动定律
⑴第一定律
任何物体都保持静止或匀速直线运动的状态,直到作用在它上面的力迫使它改变这种状态为止。
惯性
物体保持原有运动状态不变的特性。
⑵第二定律
物体受到外力作用时,它所获得的加速度的大小与外力的大小成正比,并与物体的质量成反比,加速度的方向与外力的方向相同。
SI制:N,Kg,m/s2
理解:
1)质量是惯性的量度。
物体在受一定外力作用时,质量越大,加速度越小,运动状态越难改变,其惯性越大。因此,这里的质量叫做惯性质量。
2)瞬时性。力和加速度同时出现,同时改变,同时消失。
3)矢量性。力与加速度都是矢量,二者方向相同,满足矢量叠加原理。
⑶力的叠加原理
几个力同时作用在同一个物体上,物体产生的加速度等于每个力单独作用时产生的加速度的矢量和。也等于这几个力的合力所产生的加速度。
分量式
直角坐标系
自然坐标系
原文意思:运动的变化与所加的动力成正比,并发生在这力所沿直线方向上。
牛顿第二定律的微分形式是基本的普遍形式,适用于高速运动情况和变质量问题。
牛顿第二定律的微分形式
SI制:kgm/s(千克米/秒)
⑷牛顿第三定律
两个物体之间的作用力和反作用力沿同一直线,大小相等,方向相反。
分别作用在两个物体上。
说明:作用力和反作用力的性质相同;同时出现同时消失,没有先后、主次之分。
举例:压力与支持力;磁力;电力;摩擦力,万有引力等。
牛顿运动定律仅应用于惯性系
已知力求运动
已知运动求力
解题步骤:(第一类问题)
1)确定研究对象
2)分析运动(轨迹、速度、加速度)
3)隔离体法分析受力,画受力图
4)选择参照系,建立坐标系,列方程
5)解方程,讨论
2. 质点的动量定理
⑴力的冲量
SI制:Ns(牛顿秒)
牛顿第二定律的积分形式之一
⑵质点的动量定理
质点受到的合外力的冲量,等于该质点动量的增量。
说明:
1)方向。一般不是某一瞬时力的方向,与质点的动量增量方向相同。
2)质点系只考虑外力。
3)惯性系适用。
4)处理变质量问题。