明朗物理

物理教材研究  物理课件  物理习题

第一章 力

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第二章 直线运动

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第三章 牛顿定律

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第四章 曲线运动

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第五章 万有引力

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第六章 平衡

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第三章  牛顿定律

 

惯性

    物体保持原来的匀速直线运动状态状态或静止状态的性质叫

做惯性.

    在外力相同的情况下,质量大的物体得到的加速度小, 质量小

的物体得到的加速度大.在这个意义上,我们说,质量大的物体惯性

,质量小的物体惯性小.质量是物体惯性大小的量度.

 

加速度-质量图像

   在合外力一定的情况下,加速度跟物体的质量成反比 ,换言之,

加速度跟物体的质量的倒数成正比,如图3-1所示.

 

基本单位

    在国际单位制中选取七个物理量的单位为基本单位. 其中六

个是:

          长度的单位:米(m)

          质量的单位:千克(Kg)

          时间的单位:秒(s)

          物质的量的单位:摩尔(Mol)

          热力学温度的单位:开尔文(K)

          电流的单位:安培(A)

 

导出单位

    在国际单位制中,由七个基本单位组合形成的单位, 叫做导出

单位.例如:

    力的单位为N, 1N=1Kg·m/s2

    力矩的单位为N·m, 1N·m=1Kg·m2/s2

    功的单位为J, 1J=1N·m=1Kg·m2/s2

 

牛顿定律的适用范围

    牛顿定律适用于解决物体的低速运动问题,不难用来处理高速

运动问题;牛顿定律只适用于宏观物体,一般不适用于微观粒子.

    所谓低速,大抵可理解为小于光速的百分之一,即小于3×106

m/s. 牛顿定律用于分子原子这样的微观粒子有时能得到值得参考

的结论,但不可靠.适用于实物微观粒子的物理学理论,是量子力学,

适用于光子的物理学理论,目前是量子电动力学.

 

 

质点组

    一系列质点构成的集合称为质点组. 考虑物体的形变,考虑物

体的转动等情况下,可以把物体看成由许多足够小部分组成, 把每

个小部分用一个质点代表,整个物体用一系列质点代表.  n个物体

组成的物体系,可以用n个或更多的质点组成的质点组代表.

 

质点组牛顿第二定律

    有三个质点,编号为1、2、3,质点2对1作用力记为f21 ,质点3

1的作用力记为f31,其余类推.其它物体对质点1的作用力记为F1

,其余类推.根据牛顿第二定律,三个质点分别满足:

       F1+f21+f31=m1a1

       F2+f12+f32=m2a2

       F3+f13+f23=m3a3

三式相加可得

   F1+F2+F3+f21+f12+f31+f13+f32+f23

                                =m1a1+m2a2+m3a3

而一对作用力反作用力的矢量和等于零:

               f21+f12=0

               f31+f13=0

               f32+f23=0

所以      F1+F2+F3=m1a1+m2a2+a3a3

上式左边是质点1、2、3组成的系统之外的物体对系统内各质点的

作用力的矢量和,简言之,等号左边是系统的外力之和.此式表示的

关系,可称为质点组牛顿第二定律.

    在x方向和y方向分别有:

        F1x+F2x+F3x=m1xa1x+m2xa2x+m3xa3x

        F1y+F2y+F3y=m1ya1y+m2ya2y+m3ya3y