《大學(xué)物理-運(yùn)動(dòng)定律與力學(xué)中的守恒定律》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。

1、運(yùn)動(dòng)定律和力學(xué)中的守恒定律第二章自然和自然規(guī)律隱藏在黑暗之中，上帝說(shuō)“讓牛頓降生吧”，一切就有了光明；但是，光明并不久長(zhǎng)，魔鬼又出現(xiàn)了，上帝咆哮說(shuō)：“讓愛(ài)因斯坦降生吧”，就恢復(fù)到現(xiàn)在這個(gè)樣子。三百年前，牛頓站在巨人的肩膀上，建立了動(dòng)力學(xué)三大定律和萬(wàn)有引力定律。其實(shí)，沒(méi)有后者，就不能充分顯示前者的光輝。海王星的發(fā)現(xiàn)，把牛頓力學(xué)推上榮耀的頂峰。魔鬼的烏云并沒(méi)有把牛頓力學(xué)推跨，她在更加堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)上確立了自己的使用范圍。宇宙時(shí)代，給牛頓力學(xué)帶來(lái)了又一個(gè)繁花似錦的春天。質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué):研究物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的原因，即物體為何運(yùn)動(dòng)？對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)不

2、僅知其然，還要知其所以然，這一問(wèn)題可由牛頓三定律得到圓滿(mǎn)解決！質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué):討論了物體運(yùn)動(dòng)的特征及規(guī)律，即物體如何運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題。牛頓1642.12.25生于英國(guó)，1727.3.20去世，終身未婚；1687年出版了歷史上最偉大的科學(xué)著作《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》，提出了三個(gè)基本原理，后來(lái)人們稱(chēng)之為牛頓三定律。牛頓生性羞怯謙遜，在臨終前有句名言：“若我比別人更有遠(yuǎn)見(jiàn)，只因我站在巨人的肩上”。平動(dòng):狀態(tài)參量；轉(zhuǎn)動(dòng):狀態(tài)參量：。一、慣性定律慣性參考系1、慣性定律（Newtonfirstlaw）任何物體都保持靜止或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，直到受到力的

3、作用迫使它改變這種狀態(tài)為止。(2).定義了慣性參考系(1).包含兩個(gè)重要概念：慣性和力2-1牛頓運(yùn)動(dòng)定律固有特性問(wèn)題a=0時(shí)人和小球的狀態(tài)符合牛頓定律結(jié)論：牛頓定律成立的參照系稱(chēng)為慣性系。相對(duì)慣性系作加速運(yùn)動(dòng)的參照系是非慣性系。而相對(duì)慣性系作勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的參照系也是慣性系。a≠0時(shí)人和小球的狀態(tài)為什麼不符合牛頓定律？2、慣性系與非慣性系根據(jù)天文觀(guān)察，以太陽(yáng)系作為參照系研究行星運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)現(xiàn)行星運(yùn)動(dòng)遵守牛頓定律，所以太陽(yáng)系是一個(gè)慣性系。二、牛頓第二定律（Newtonsecondlaw）在受到外力作用時(shí)，物體所獲得的加速度的大小與外力成

4、正比，與物體的質(zhì)量成反比；加速度的方向與外力的矢量和的方向相同。2、迭加性：特點(diǎn)：瞬時(shí)性；迭加性；矢量性；定量的量度了慣性1、瞬時(shí)性：之間一一對(duì)應(yīng)3、矢量性：具體運(yùn)算時(shí)應(yīng)寫(xiě)成分量式直角坐標(biāo)系中：自然坐標(biāo)系中：4、定量的量度了慣性慣性質(zhì)量：牛頓第二定律中的質(zhì)量常被稱(chēng)為慣性質(zhì)量引力質(zhì)量：式中被稱(chēng)為引力質(zhì)量經(jīng)典力學(xué)中不區(qū)分引力質(zhì)量和慣性質(zhì)量三、第三定律（Newtonthirdlaw）兩個(gè)物體之間對(duì)各自對(duì)方的相互作用力總是相等的，而且指向相反的方向。作用力與反作用力：1、它們總是成對(duì)出現(xiàn)，它們之間一一對(duì)應(yīng)。2、它們分別作用在兩個(gè)物體上，

5、絕不是平衡力。3、它們一定是屬于同一性質(zhì)的力。*牛頓三定律之間的聯(lián)系：第一定律定性地描述了力的作用效果，指出任何物體都具有慣性，定義了慣性系。第二定律定量地描述了力的作用效果，第二定律是核心，它提供了解決動(dòng)力學(xué)的方程。第三定律指明了力是物體間的相互作用，為第二定律提供了分析受力的途徑。注意：第一、二、三定律只適用于慣性系！例：質(zhì)量為m的小球，在水中受的浮力為常力F，當(dāng)它從靜止開(kāi)始沉降時(shí)，受到水的粘滯阻力為f=kv(k為常數(shù)），證明小球在水中豎直沉降的速度v與時(shí)間t的關(guān)系為fFmgax式中t為從沉降開(kāi)始計(jì)算的時(shí)間證明：取坐標(biāo)，作受

6、力圖。根據(jù)牛頓第二定律，有四、牛頓定律的應(yīng)用初始條件：t=0時(shí)v=02-3動(dòng)量動(dòng)量守恒定律三大守恒定律動(dòng)量守恒定律能量轉(zhuǎn)換與守恒定律角動(dòng)量守恒定律一、質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量定理可得：作用于物體上的合外力的沖量等于物體動(dòng)量的增量——質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量定理過(guò)程量末態(tài)初態(tài)分量表示式討論：1.恒力的沖量:若力的大小變化、方向不變，則:2.變力的沖量:4.實(shí)際計(jì)算時(shí)常用分量式，以平面直角坐標(biāo)為例：3.合力的沖量合力的沖量等于各分力在同一時(shí)間內(nèi)沖量的矢量和.2)動(dòng)量定理的分量式：明確幾點(diǎn):應(yīng)理解為合外力。該式只適用于單體。1)質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量定理中:沖量的方向是質(zhì)點(diǎn)動(dòng)

7、量增加的方向！3)由狀態(tài)量(動(dòng)量)的變化可求復(fù)雜的過(guò)程量(沖量):的方向?二、質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量定理第i個(gè)質(zhì)點(diǎn)受到的合力為對(duì)第i個(gè)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)用動(dòng)量定理有：因?yàn)椋合到y(tǒng)三、動(dòng)量守恒定律一個(gè)孤立的力學(xué)系統(tǒng)（系統(tǒng)不受外力作用）或合外力為零的系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)各質(zhì)點(diǎn)間動(dòng)量可以交換，但系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變。即：動(dòng)量守恒定律。即：作用于質(zhì)點(diǎn)系上的合外力的沖量等于質(zhì)點(diǎn)系總動(dòng)量的增量，這一結(jié)論稱(chēng)為質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量定理。這說(shuō)明質(zhì)點(diǎn)系的內(nèi)力對(duì)質(zhì)點(diǎn)系的總動(dòng)量無(wú)貢獻(xiàn)?；蛎鞔_:1)系統(tǒng)動(dòng)量守恒條件：或則在該方向動(dòng)量守恒。即在哪個(gè)方向不受外力作用，就在哪個(gè)方向動(dòng)量守恒。3)動(dòng)量

8、守恒定律只適用于慣性系，且對(duì)同一慣性系成立。若則恒量2)若，但外力在某方向的分量為零。若則恒量例一、質(zhì)量為2.5g的乒乓球以10m/s的速率飛來(lái)，被板推擋后，又以20m/s的速率飛出。設(shè)兩速度在垂直于板面的同一平面內(nèi)，且它們與板面法線(xiàn)的夾角分別為45o和30o，