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1、英国物理学家,经典物理学的奠基人.他对力学、光学、热学、天文学和数学等学科都有重大发现,其代表作自然哲学的数学原理是力学的经典著作.牛顿是近代自然科学奠基时期具有集前人之大成的贡献的伟大科学家.,牛顿 Issac Newton(16431727),一、力学中常见的力,矢量表达式,(2)弹力,弹性力:两个相互接触并产生形变的物体企图恢复原 状而彼此互施作用力。,方 向:始终与使物体发生形变的外力方向相反。,条 件:物体间接触,物体的形变。,(3)弹簧的弹力,弹性限度内,弹性力满足胡克定律:,方向:指向要恢复弹簧原长的方向。,(3)摩擦力,摩擦力:两个相互接触的物体在沿接触面相对运动时,或者有相对
2、运动趋势时,在它们的接触面间所产生的一对阻碍相对运动或相对运动趋势的力。,方向:与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。,条件:表面接触挤压;相对运动或相对运动趋势。,最大静摩擦力,1.牛顿第一定律,牛顿第一定律:任何物体都保持静止或匀速直线运动的状态,直到其它物体对它作用的力迫使它改变这种状态为止。,此定律也称惯性定律,它是理想化抽象思维的产物,不能用实验严格验证;此定律仅适用于惯性系。,惯性系:在一个参考系观察,一个不受力作用或处于平衡状态的物体,将保持静止或匀速直线运动的状态,这个参考系叫惯性系。,二、牛顿运动定律,2.牛顿第二定律,牛顿第二定律:物体受到外力作用时,它所获得的加速度的大
3、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。,讨论:,(1)质量的理解:质量是惯性的量度。不受外力保持运动状态不变;一定外力作用时,质量越大,加速度越小,运动状态越难改变;质量越小,加速度越大,运动状态容易改变。因此,这里的质量叫做惯性质量。,(2)瞬时性的理解:定律中的力和加速度都是瞬时的,同时存在,同时消失。,(3)矢量性的理解:矢量表达式,力与加速度都是矢量,二者方向相同,满足叠加原理。,叠加原理:几个力同时作用在一个物体上,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叠加。,直角坐标系与自然坐标系中的分量形式,3.牛顿第三定律,两个物体之间的作用力
4、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。,1)确定研究对象进行受力分析;(隔离物体,画受力图)2)取坐标系;3)列方程(一般用分量式);4)先用文字符号求解,后带入数据计算结果;5)讨论.,解题的基本思路,质点动力学两类基本问题:,一)已知质点的运动规律,即质点的运动学方程,求作用于质点的力;,二)已知作用于质点的力和初始条件,求质点的运动规律,例1 设空气对抛体的阻力与抛体的速度成正比,即,为比例系数.抛体的质量为、初速为、抛射角为.求抛体运动的轨迹方程.,解 取如图所示的 平面坐标系,解 取坐标如图,令,例2 一质量,半径 的球体在水中静止释放沉入水底.已知阻力,为粘滞系数,求.,为浮力,(极限速度),当 时,一般认为,若球体在水面上是具有竖直向下的速率,且在水中的重力与浮力相等,即.则球体在水中仅受阻力 的作用,