第二章牛頓運動定理*第一章質(zhì)點運動學§1-6相對運動t=0時O點與O’點重合運動學中，參照系的選定是任意的，但在不同的參照系中對同一化學過程的描述是不同的。S系S'系S系描述的數(shù)學量是:S'系描述的數(shù)學量是:考慮一個參照系相對于另一個參照系平動的情況。研究對象：質(zhì)點P一、位置矢量聯(lián)系？O’相對于O的位置矢量*第一章質(zhì)點運動學S系S'系二、速度變換定律設時刻質(zhì)點運動到Q點—牽連速率（s’系對s系）—相對速率（物對s’系）—絕對速率（物對s系）矢量圖：*第一章質(zhì)點運動學三、加速度變換討論1、速度變換定律創(chuàng)立的條件低速下，絕對時空觀創(chuàng)立，即時間和厚度的檢測均與參照系無關2、速度變換與速率疊加是兩個不同的概念速率變換——涉及有相對運動的兩個參照系速率疊加——同一參照系中某質(zhì)點速率及其份量的關系3、求相對運動問題的通常方式：確定研究對象A選參照系S，S’作矢量圖，解三角形剖析的大小、方向*第一章質(zhì)點運動學例船相對于水以4km/h的速率前進。設江水流動為平動，求水速為3.5km/h時，船要從出發(fā)處垂直于江岸而橫渡此解研究對象：船S：江岸S’：江水由速率變換公式：大小方向未知已知已知已知已知未知由矢量圖：江，其劃行方向應怎樣？*第一章質(zhì)點運動學例地上人看船上升旗，旗以2m/s速率相對船上升，船以3m/s速率向東前進。
則地上人看旗的速率？y’x’o’(東)yxo(上)已知條件：研究對象：旗定參照系S：地動參照系S’：船解——大小方向均待定——大小：2m/s方向：向下——大小：3m/s方向：向東m/s*第一章質(zhì)點運動學例二車A、B，對地速率分別為求A對B的速率解xyo研究對象：AS系：地S’系：B由于求A的速率，故以A為研究對象由速率變換定律：∴例B相對A以速率沿斜面向下降，A以速率向左運動，求B對地速率？xyoBAα解研究對象：BS系：地S’系：A份量式：*第二章牛頓運動定理第二章牛頓運動定理§2-1牛頓運動三定理§2-2非慣性系中的牛頓運動定理研究對象：質(zhì)點研究內(nèi)容：物體間互相作用，以及由此引發(fā)的物體機械運動狀態(tài)變化的規(guī)律*第二章牛頓運動定理一、牛頓第一定理（慣性定理）§2-1牛頓運動三定理任何質(zhì)點都保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)，直至其它物體作用的力促使它改變這些狀態(tài)為止。第一定理引進了三個重要概念:——保持其原有運動狀態(tài)不變的特點任何物體都具有慣性。
——改變物體運動狀態(tài)的誘因當合外力為零時，質(zhì)點靜止或勻速直線運動。慣性力慣性系——慣性定理在其中嚴格創(chuàng)立的參考系太陽、地面、地心參照系相對慣性系作勻速直線運動的參照系都是慣性系*第二章牛頓運動定理二、牛頓第二定理第二定理定量描述了外力和加速度之間的瞬時關系。討論某時刻質(zhì)點動量對時間的變化率等于該時刻物體所受的合外力。當物體的質(zhì)量不隨時間變化時（力的瞬時作用規(guī)律）*第二章牛頓運動定理(2)不同物體具有不同的慣性同一外力下牛頓定律的表述及其物理意義，不同物體獲得加速度不同運動狀態(tài)改變不同維持原運動狀態(tài)的能力不同慣性不同質(zhì)量是物體慣性大小的量度。(3)只適用于質(zhì)點的運動情況。(4)遵照迭加原理，可寫成份量式直角座標系：自然座標系：*第二章牛頓運動定理三、牛頓第三定理兩物體間的作用與反斥力在同仍然線上，大小相等，方向相反。AB討論斥力與反斥力總是成對出現(xiàn)，且具有以下特點：a)互相性——無主次之分b)同時性——無前后之分c)同類性——同一性質(zhì)的力d)分離性——分別作用在不同物體上(2)第三定理與參照系無關*第二章牛頓運動定理牛頓運動定理是精典的理論基礎，說明了宏觀物體在慣性系中作低速運動的動力學規(guī)律。
研究對象：四、牛頓運動定理的適用范圍甲乙m宏觀物體（與基本粒子相比）運動狀態(tài)：低速運動（與光速c相比）參照系：慣性參照系*第二章牛頓運動定理五、牛頓運動定理的應用動力學問題可分兩類：1.微分問題:已知運動狀態(tài)，求質(zhì)點遭到的合力2.積分問題:已知質(zhì)點受的合力，求運動狀態(tài)。解決問題的根據(jù)：牛頓運動定理和運動學知識相結(jié)合解題步驟：確定研究對象剖析運動狀態(tài)隔離剖析受力由牛頓定理列多項式求解多項式*第二章牛頓運動定理解一質(zhì)點質(zhì)量為m沿直徑為R的圓運動，運動多項式為例求m所受的合外力已知運動求力微分法例一物體質(zhì)量為M＝1kg，受一變力從靜止出發(fā)，沿x軸運動，求任一時刻的速率解已知力求運動積分法（沿x方向）*第二章牛頓運動定理解由地面沿鉛直方向發(fā)射宇宙飛船，質(zhì)量為m，求飛船脫離月球引力所需最小初速率。例oRx研究對象：宇宙飛船運動過程中受的力：萬有引力已知條件：x=∞時，υ≥0待求問題：x=R處，υ＝？——以x為參變量的一維積分問題由牛二律：——第二宇宙速率*第二章牛頓運動定理解受力剖析：運動狀態(tài)：已知條件：oxx船m變減速直線運動x＝0υ=υ0待求問題：x＝？υ=0——以x為參變量的一維積分問題由牛二律：在靜水中牛頓定律的表述及其物理意義，一船以運動，遭到阻力，已知阻力與速率的大小成反比而反向，問：不劃動時船可以前進多少米？例研究對象：*第二章牛頓運動定理解質(zhì)量為m的炮彈以υ0水平射入沙土中，設炮彈遇阻力與速率成反比而反向，忽視炮彈重量。
例研究對象：受力剖析：求:(1)炮彈步入沙土后，速率隨t變化的關系式。(2)炮彈步入沙土的最大深度。oxm炮彈m(1)(2)以t為參變量的積分問題*第二章牛頓運動定理解長為l的鏈條置于光滑桌面上，t=0時，鏈條靜止，下垂部份為a，求鏈條剛離開桌面時的速率。例研究對象：受力剖析：oxax整個鏈條設t時刻下垂部份為xx段受重力作用：已知條件：x＝aυ=0待求問題：x＝lυ=？—以x為參變量的積分問題由牛二律：當x=l時，第二章牛頓運動定理
