文档介绍：第2章 牛顿运动定律
§1 牛顿运动三定律
§2 力学中常见的几种力
§3牛顿运动定律应用
§4 牛顿定律的适用范围
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第一页，共三十五页。
§1 牛顿运动定律
一、牛顿第一定律
二、牛顿使线保持水平静止，然后松手使珠子下落。
水平
求: 线摆下 角时这个珠子的速率 和线的张力
〔变力 自然坐标系〕
解：对于珠子，在任意时刻，当摆下 时，牛顿第二定律的法向和切向的分量式为
原理式
运动学关系式
分析：
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第十五页，共三十五页。
以 乘以〔2〕式两侧，可得
由于 ，所以上式可写成
两侧同时积分，由于摆角从0增大到 时，速率从0增大到 ，所以有
由〔1〕、 〔3〕、〔5〕式得线对珠子的拉力为
〔4〕
〔5〕
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第十六页，共三十五页。
1〕上述结果是普遍解适用于任意位置
2〕如特例：
中学时会解
牛顿定律
机械能守恒
讨论
〔67页〕
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三个宇宙速度(67页)
1、第一宇宙速度
在地面上发射一航天器，使之能沿绕地球的圆轨道运行所需的最小发射速度，称为第一宇宙速度。〔第四章具体求解〕
2、第二宇宙速度
在地面上发射一航天器，使之能脱离地球的引力所需的最小发射速度，称为第二宇宙速度。〔〕
〔67页〕
人类要登上月球，或要飞向其他行星，首先必须要脱离地球的引力场，因此，所乘坐航天器的发射速度必须大于第二宇宙速度。
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第十八页，共三十五页。
3、第三宇宙速度
在地面上发射一航天器，使之不但要脱离地球的引力场，还要脱离太阳的引力场所需的最小发射速度，称为第三宇宙速度。〔〕
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第十九页，共三十五页。
例3〔〕考虑空气阻力的落体运动〔变力 直角坐标系〕
：
>0
求：
解：
第二步：列牛顿定律方程
〔原理式〕
第一步：画质点m的受力图
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第三步：解上述微分方程
由
#
〔同学自解〕
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例4 粗绳的张力〔您知道：张力有个分布吗？〕
拉紧的绳中任一截面两侧的两局部之间的相互作用力称该截面处的张力 ----弹性力
如图，质量均匀分布的粗绳拉重物。
：
求：距顶端为
米处绳中的张力
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解：对绳用牛顿第二定律
若
假设绳的质量忽略，如此张力等于外力。
已知：
求：距顶端为x米处绳中的张力
#
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第二十三页，共三十五页。
§4 牛顿定律的适用范围
惯性系 牛顿定律适用的参考系
宏观物体
低速运动问题
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非惯性系中的惯性力
一、问题的提出
二、平动加速参考系的(平移)惯性力
三、 匀速转动参考系
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一、 问题的提出
我们知牛顿第二定律必须在惯性系中使用；
又知牛顿定律是质点力学的根底定律。
但有些实际问题只能在非惯性系中解决，
怎么方便地使用牛顿第二定律？
方法是：在分析受力时，只需加上某种
“虚拟〞的力〔称为惯性力〕
就可在非惯性系中使用牛顿第二定律的形式
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二、平动加速参考系的(平移)惯性力
地面
火车
设：地面参考系为惯性系
火车参考系相对地面参考系加速平动
加速度为
质点在火车参考系中运动