1、大学物理学大学物理学主主 讲：黄立平讲：黄立平职职 称：教授称：教授邮邮 箱：箱：llpp_hllpp_h 电电 话：话：1820288669418202886694 成都工业学院通信工程系成都工业学院通信工程系大学物理大学物理成都工业学院通信工程系成都工业学院通信工程系第2章质点动力学第1节 牛顿三定律第2节 牛顿定律的应用 第3节 对称性和守恒律的应用 本章的基本要求本章的基本要求 1 1、掌握惯性质量、动量、惯性力、伽利略变换、伽利、掌握惯性质量、动量、惯性力、伽利略变换、伽利略相对性原理、力的冲量和动量定理、力的功和动略相对性原理、力的冲量和动量定理、力的功和动能定理、保守力和势能、机
2、械能和功能定理等基本能定理、保守力和势能、机械能和功能定理等基本概念及基本定理；概念及基本定理；2 2、会处理矢量性、连续性、相对性和非惯性的力学问、会处理矢量性、连续性、相对性和非惯性的力学问题，掌握动力学建模方法，能用对称性、稳定性、题，掌握动力学建模方法，能用对称性、稳定性、等效性思想和总能量决定运动方程、势能决定一切等效性思想和总能量决定运动方程、势能决定一切可能的运动的力学观点去分析和理解力学问题，掌可能的运动的力学观点去分析和理解力学问题，掌握能量建模的方法；握能量建模的方法；本章的基本要求本章的基本要求 3 3、掌握物理学处理全局研究的对称性和不变量法，处、掌握物理学处理全局研究
3、的对称性和不变量法，处理局部研究的平均值法和处理瞬时研究的极限法、理局部研究的平均值法和处理瞬时研究的极限法、突变型及奇异性法的思路；突变型及奇异性法的思路；4 4、学会用数值计算和模拟研究各种相互作用势模型和、学会用数值计算和模拟研究各种相互作用势模型和碰撞模型的力学问题。碰撞模型的力学问题。2-2 牛顿定律的应用一、惯性系中牛顿定律的应用一、惯性系中牛顿定律的应用二、非惯性系中的动力学二、非惯性系中的动力学三、力对时间的积累三、力对时间的积累力的冲量和动量定理力的冲量和动量定理四、力对空间的积累四、力对空间的积累力的功和动能定理力的功和动能定理五、保守力与势能关系、机械能守恒定律及其五、保
4、守力与势能关系、机械能守恒定律及其势能曲线势能曲线四、力对空间的积累四、力对空间的积累力的功和动能定理力的功和动能定理（一）功和动能定理（一）功和动能定理（二）保守力与非保守力的功（二）保守力与非保守力的功 五、保守力与势能关系、机械能守恒定律及其五、保守力与势能关系、机械能守恒定律及其势能曲线势能曲线（一）保守力与势能关系（一）保守力与势能关系 （二）功能原理（二）功能原理 （三）机械能守恒（三）机械能守恒 （四）势能曲线（四）势能曲线 四、力对空间的积累四、力对空间的积累力的功和动能定理力的功和动能定理dtmdF)(rddtmdrdF )(dtrd dddd ）（)(2 )(mdrdF d
5、 2 221)(mdmdrdF kkEEkcdErdF0221 mEk kdErdF kcErdF （一）功和动能定理（一）功和动能定理四、力对空间的积累四、力对空间的积累力的功和动能定理力的功和动能定理功功力对空间的积累作用力对空间的积累作用.1、恒力的功、恒力的功 Fr nFtFrFAt rF cos rF 2.2.变力的功：变力的功：力在位移方向上的投影与该物体位移力在位移方向上的投影与该物体位移大小的乘积大小的乘积.abFrdrdFdA 力沿路径力沿路径 l 的线积分的线积分 bardFA直角坐标系中直角坐标系中kFjFiFFzyx kdzjdyidxrd dzFdyFdxFrdFAb
6、ayyzzzyxxx 212121功值的图示法功值的图示法0absFcosdA说明：说明：(1)(1)功是标量，有正、负之分。功是标量，有正、负之分。(2)(2)功是过程量，与初末位置及运动路径有关。功是过程量，与初末位置及运动路径有关。3.3.功率功率平均功率平均功率 瞬时功率瞬时功率 J/s W11)W(,SI功率单位为瓦特功率单位为瓦特单位中单位中在在功率功率力在单位时间内所做的功力在单位时间内所做的功.tAP tAtAPtddlim0 vFtrF ddvFP 额定功率额定功率最大输出功率最大输出功率.4 4、动能定理、动能定理质点的动能定理质点的动能定理物体在合力作用下物体在合力作用下
7、,由由a ab bavrdFbvabrtvmrFAdddd ddd trvm vvmdvdvdvvdvvvdvvd 2)(2 )(21vvmd )(212vm d222121abmvmv (2)(2)Ek是状态量是状态量 Ek ,A 0;0;Ek ,A 0 0A内保内保 0保守内力作功保守内力作功是系统是系统势能与动能势能与动能相互转化的手段相互转化的手段和度量。和度量。例例:在光滑的水平台面上放有质量为在光滑的水平台面上放有质量为M M的沙箱，一颗的沙箱，一颗从左方飞来质量为从左方飞来质量为m m的弹丸从箱左侧击入，在沙箱中的弹丸从箱左侧击入，在沙箱中前进一段距离前进一段距离l l 后停止后
8、停止.在这段时间内沙箱向右运动在这段时间内沙箱向右运动的距离为的距离为s s，此后沙箱带着弹丸以匀速运动，此后沙箱带着弹丸以匀速运动.求此过程求此过程中内力所做的功中内力所做的功.mMf/fsl解：一对内力的功解：一对内力的功A内内=f(s+l)+f s所以所以 A内内=f l 0|/ff 式中式中l l即为子弹对于木块的相对位移。即为子弹对于木块的相对位移。第第2 2章第三次作业章第三次作业P64P64注意：注意：1.1.每周的两次作业在同一个作业本上做，中间隔四每周的两次作业在同一个作业本上做，中间隔四行；行；2.2.上一周的作业在下周的第二次课上课前统一交到上一周的作业在下周的第二次课上课前统一交到讲台上。讲台上。2-132-132-152-152-162-162-172-172-182-18
