質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)課件

質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)例3：一個(gè)質(zhì)量為M的物體放在光滑的水平面上，其一端系有質(zhì)量為m，長度為l的繩線，繩子不可伸長，在繩的一端作用一個(gè)水平力F，求（1)繩中的張力；（2)作用在物體M上的拉力。oxxMdmFT+dTToxxMdmF當(dāng)x=0時(shí)，當(dāng)繩子質(zhì)量不計(jì)時(shí)T=FT+dTToxxMdmF例4：一個(gè)質(zhì)量為M的物體放在水平地面上，其上放一質(zhì)量為m的物體,已知m與M之間,M與地面之間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)為,靜摩擦系數(shù)為,求M上施加一多大的水平力,可以使m正好脫離M.FmgNMgNN1F一起運(yùn)動(dòng)時(shí):分離時(shí):問題：車的a=0時(shí)單擺和小球的狀態(tài)符合牛頓定律a≠0時(shí)單擺和小球的狀態(tài)為什麼不符合牛頓定律？一、慣性系與非慣性系1-6慣性參考系力學(xué)相對性原理(經(jīng)典力學(xué)）

相對于慣性系作勻速直線運(yùn)動(dòng)的一切參考系都是慣性系.在所有慣性系中，牛頓運(yùn)動(dòng)定律都是等價(jià)的.對于不同慣性系，牛頓力學(xué)的規(guī)律都有相同的形式，在一慣性系內(nèi)部所作的任何力學(xué)實(shí)驗(yàn),都不能確定該慣性系是否在運(yùn)動(dòng).這個(gè)原理叫做力學(xué)相對性原理或伽利略相對性原理結(jié)論SX’xS’a0V’三.平動(dòng)加速系中的慣性力設(shè)S系為慣性系，S’系為非慣性系相對S平移加速在勻加速平動(dòng)非慣性系引入虛擬力或慣性力則在勻加速平動(dòng)非慣性系S′系中結(jié)論可推廣到非平動(dòng)的非慣性系，如轉(zhuǎn)動(dòng)參考系。牛二在形式上成立非慣性系相對于慣性系的加速度慣性力是參照系加速運(yùn)動(dòng)引起的，本質(zhì)上是物體慣性的體現(xiàn)。所研究質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量力的量綱2.真實(shí)力既有受力物體也有施力物體，而慣性力只有受力物體而無施力物體。真實(shí)力FF慣性力0上式表明，在非慣性系S‘中，只要將真實(shí)的合外力再加上慣性力，則牛頓第二定律形式上成立。討論：1.慣性力是一個(gè)假想的力，而真實(shí)力是由物體間相互作用產(chǎn)生的。3.只有在非慣性系中才考慮慣性力。[例1]加速運(yùn)動(dòng)中的一單擺處于平衡狀態(tài)已知：a、m，求：T、θaθmxy0以車廂為參照系，選水平直角坐標(biāo)系，以m為研究對象，m相對車廂靜止IFmgT非慣性系中要考慮慣性力Y方向：X方向：aθmmgT以地面為參照系，選水平直角坐標(biāo)系，以m為研究對象，m加速運(yùn)動(dòng)y方向：x方向：xy0慣性系中只考慮真實(shí)力，合外力使物體作加速運(yùn)動(dòng)例2.如圖所示系統(tǒng)置于以g/2的加速度上升的升降機(jī)內(nèi)，A、B兩木塊質(zhì)量均為m，A所處桌面是水平的，繩子和定滑輪質(zhì)量均不計(jì)。（1）若忽略一切摩擦，則繩中張力為（A）mg;（B）mg/2;（C）2mg;（D）3mg/4.（2）若A與桌面間的摩擦系數(shù)為（系統(tǒng)仍加速滑動(dòng)），則繩中張力為解（1）：以升降機(jī)為參考系選（D）解（2）選（C）Tfa′例如圖示情況，設(shè)M>>m，當(dāng)去掉支撐物后，分析m的運(yùn)動(dòng)：在M參考系中觀察O·mvmg-mgT勻速率圓周運(yùn)動(dòng)光滑軌道·mvMgO光滑軌道·mv支撐物MO四、勻速轉(zhuǎn)動(dòng)非慣性系中的慣性力ωrS′Sm

·O設(shè)S’系相對慣性系S勻速轉(zhuǎn)動(dòng)1、物體m在S’中靜止：S：

得：S＇：令

慣性離心力S＇中向心力與慣性離心力平衡，m靜止。慣性離心力S’:質(zhì)點(diǎn)m在S'靜止

S：向心加速度R

SS'T離心方向重力加速度wq*在地表面用g，已考慮慣性離心力在內(nèi)g赤道=9.778m/s2g北極=9.832m/s2小故事:二戰(zhàn)中，美軍Tinosa號潛艇攜帶了16枚魚雷攻擊敵主力艦。在4000碼處攻擊，發(fā)射了4枚魚雷，使敵艦停航了。但在875碼處攻擊，發(fā)射了11枚魚雷，卻均未爆炸，只好剩一枚回去研究。這是為什么呢？F0va0S′撞針滑塊雷管敵艦體