重庆大学《大学物理》课件-第二章牛顿运动定律.ppt
*越大,也越大利用此原理,可制成蒸汽机的调速器(如图所示).*【例】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,还是利用***【解】取坐标如图令【例】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*【例】一条均匀的金属链条,质量为m,挂在一个光滑的钉子上,一边长度为a,另一边长度为b,且0<b<a。求链条从静止开始到滑离钉子所花时间。BCabmmT=()LLxa()LLxgmLxgT=mLxaTmLxgaBCTa()mLLxgAB【解】+=aLb设总长为:=2xgLgLa得:*()a==2xLgLddvt=ddvxddxt=ddvxvòvdvv0=dxòxa()2xLgL=()Lgv122x2Lxa2La=)Lgv122x2Lxab(Lg2=vx2Lxabddxt=òt0=dxòa+bax2LxabLg2=dtLg2t*dxòa+bax2Lxab=Lg2t=Lg2lnab+ab+2ab+2agblnab+ab=òt0=dxòa+bax2LxabLg2=dtLg2t*(1)如图所示滑轮和绳子的质量均不计,滑轮与绳间的摩擦力以及滑轮与轴间的摩擦力均不计.且.求重物释放后,物体的加速度和绳的张力.【解】以地面为参考系画受力图、选取坐标如图【例】阿特伍德机*(2)若将此装置置于电梯顶部,当电梯以加速度相对地面向上运动时,求两物体相对电梯的加速度和绳的张力.解以地面为参考系设两物体相对于地面的加速度分别为,且相对电梯的加速度为*§2-5非惯性系中的力学问题在非惯性系中牛顿运动定律不成立甲乙?若小车匀速前进,则甲和乙均能用牛顿力学对物体A作出合理解释;若小车加速前进,则乙无法用牛顿力学解释物体A为何加速后退。实际生活中常常遇到非惯性系中的力学问题。*甲:物体水平方向不受力,所以静止在原处。乙:物体水平方向不受力,为何产生了加速度?甲:物体水平方向受拉力,随小车加速前进。乙:物体水平方向受拉力,为什么静止在原处?am甲乙f惯f牛顿定律在加速平动的参照系中不再成立。m甲乙-aa*质点相对非惯性系的加速度为a′为相对加速度;质点相对惯性系的加速度为a为绝对加速度;非惯性系相对惯性系的加速度为a0为牵连加速度。在惯性系中有:在非惯性系中有:上式可写作:相当于一个附加的力,称为惯性力。为相对加速度根据伽利略变换,有*在非惯性系中应用牛顿定律时,计算力要计入真实力和假想的惯性力,加速度要用相对加速度。这时牛顿定律的形式为:惯性力:大小等于运动质点的质量与非惯性系加速度的乘积;方向与非惯性系加速度的方向相反。惯性力没有施力物体,所以不存在反作用力。作用:引人惯性力后,在非惯性系中,牛顿第二定律形式上成立。大小:物体质量与非惯性系对惯性系的加速度方向:与非惯性系对惯性系的加速度方向相反性质:不是真实的力,无施力物体,无反作用力。*M?m【例】在光滑水平面上放一质量为M、底角为?、斜边光滑的楔块。今在其斜边上放一质量为m的物体,求物体沿楔块下滑时对楔块和对地面的加速度。xy:物体对楔块:物体对地面:楔块对