1、首 页 上 页 下 页 退 出牛顿第二章 运动定律和力学中的守恒律前 言2-1 牛顿运动定律2-2 非惯性系 惯性力2-3 动量 动量守恒定律 2-4 功 动能 势能 机械能守恒定律 1首 页 上 页 下 页 退 出前 言前 言运动和物体相互作用的关系是人类几千年来不断探索的课题。力 的 作用既有瞬时效应，又有积累效应：前者由牛顿定律描述，后者则由三大守恒律所描述；在 深一 层次上，人们还发现，反映力在时、空过程中积累效应的三大守恒律是与时、空的某种对称性相联系的。在力学中， 物体与物体间的相互作用称之为力。2首 页 上 页 下 页 退 出2 1 牛顿运动定律牛顿运动定律2.1.1 惯性定律
2、惯性参照系在运动的描述中，各种参考系都是等价的。但实验表明，动力学规律并非是在任何参考系中都成立。这就引出了惯性参考系的问题。1、惯性定律“孤立质点 ”的模型：不受 其它物体作用或离其他物体都足够远的质点。例如，太空中一远离所有星体的飞船。惯性定律：一 孤立质点将永远保持其原来静止或匀速直线运动状态。3首 页 上 页 下 页 退 出BA静止时A B惯性和惯性运动惯性运动：物体不受外力作用时所作的运动。问题的提出：惯性定律是否在任何参照系中都成立？惯性：任何物体都有保持其原有运动状态的特性，惯性是物质固有的属性。惯性和第一定律的发现，使人们最终把运动和力分离开来。、 惯性系和非惯性系左 图 中，
3、地面观察者和车中观察者对于惯性定律运用的认知相同吗？4首 页 上 页 下 页 退 出什么是惯性系 ： 孤立物体相对于某参照系为静止或作匀速 直线运动时，该参照系为惯性系。如何确定惯性系 只有通过力学实验。*1 地球是一个近似程度很好的惯性系但相对于已知惯性系作匀速直线运动的参照系也是惯性系。一切相对于已知惯性系作加速运动的参照系为非惯性系。*2 太阳是一个精度很高的惯性系太阳对银河系核心的加速度为 马赫认为：所谓惯性系，其实质应是相对于整个宇宙的平均加速度为零的参照系 因此，惯性系只能无限逼近，而无最终的惯性系。5首 页 上 页 下 页 退 出 牛顿第二定律： 物体受到外力作用时，它所获得加速
4、度的大小与合外力的大小成正比；与物体的质量成反比；加速度的方向与合外力 F 的方向相同。比例系数 k与单位制有关，在国际单位制中 k=1。2.1.2 牛顿第二定律 惯性质量 引力质量其 数学形式为 o 物体之间的四种基本相互作用；1、关于力的概念 o 力是物体与物体间的相互作用，这种作用可使物体产生形变，也可使物体获得加速度。 力的概念是物质的相互作用在经典物理中的一种表述。6首 页 上 页 下 页 退 出3 o 力的叠加原理若一个物体同时受到几个力作用，则合力产生的加速度，等于这些力单独存在时所产生的加速度之矢量和。2、 关于质量的概念3、牛顿第二定律给出了力、质量、加速度三者间瞬时的定量关
5、系 o质量是物体惯性大小的量度： o引力质量与惯性质量的问题：调节引力常数，使 m引， m惯 的比值为 1。惯性质量与引力质量等价是广义相对论的出发点之一。7首 页 上 页 下 页 退 出2.1.3 牛顿第三定律 1o作用力与反作用力是分别作用在两个物体上的，不是一对平衡力。2o作用力与反作用力是同一性质的力。3o若 A给 B一个作用，则 A受到的反作用只能是 B给予的。* ：牛顿第三定律只在实物物体之间，且运动速度远小于光速时才成立。8首 页 上 页 下 页 退 出2.1.4 牛顿定律的应用1、牛顿定律只适用于惯性系；在平面直角坐标系在平面自然坐标系2、牛顿定律只适用于质点模型；3、具体应用时，要写成坐标分量式。9首 页 上 页 下 页 退 出若 F=常量 ， 则若 F=F(v) ， 则 若 F=F(r) ， 则 、要根据力函数的形式选用不同的方程形式 牛顿定律只适用于惯性系10
