牛頓(IsaacNewton)英國偉大的物理學家、數(shù)學家、天文學家。牛頓在自然科學領域里作了奠基性的貢獻，堪稱科學巨匠。幾個重要貢獻：萬有引力定律、經(jīng)典力學、微積分學和光學。IssacNewton（1643-1727）

任何物體都要保持其靜止或勻速直線運動的狀態(tài)，直到受其它物體作用改變其運動狀態(tài)為止。一、牛頓第一定律1.牛頓第一定律給出力的概念；

力的起源：物體間的相互作用；

力的效果：改變了物體的運動狀態(tài)。明確幾點2.牛頓第一定律給出慣性的概念。

維持物體運動的是慣性；

改變物體運動的是力。1.牛頓第一定律給出力的概念；

力的起源：物體間的相互作用；

力的效果：改變了物體的運動狀態(tài)。明確幾點2.牛頓第一定律給出慣性的概念。

維持物體運動的是慣性；

改變物體運動的是力。3.慣性是物體固有的，物體的慣性有平動慣性和轉動慣性，質點作平動時只有平動慣性。4.牛頓第一定律只適用于慣性參照系。

滿足牛頓第一定律的參照系為慣性參照系

靜止或勻速直線運動的參照系為慣性系。4.牛頓第一定律只適用于慣性參照系。

滿足牛頓第一定律的參照系為慣性參照系

靜止或勻速直線運動的參照系為慣性系。

物體的動量對時間的變化率與所加的外力成正比，并且發(fā)生在這外力的方向上。二、牛頓第二定律

物體的動量對時間的變化率與所加的外力成正比，并且發(fā)生在這外力的方向上。二、牛頓第二定律對低速運動物體，質量

m近似為常數(shù)，則對低速運動物體，質量

m近似為常數(shù)，則1.

不能直接應用于非慣性系，只適應慣性系。2.給出了慣性的確切定義：質量是物體慣性的量度；

質量越大，慣性越大，改變物體的運動狀態(tài)就越不容易；1.

不能直接應用于非慣性系，只適應慣性系。2.給出了慣性的確切定義：質量是物體慣性的量度；

質量越大，慣性越大，改變物體的運動狀態(tài)就越不容易；3.若作用在物體上的力不止一個，則牛二律寫為：即:“力的疊加原理”4.外力與加速度之間的關系是瞬時的，即力是改變物體運動狀態(tài)的原因，而不是維持物體運動的原因。5.分量形式直角坐標系：3.若作用在物體上的力不止一個，則牛二律寫為：即:“力的疊加原理”4.外力與加速度之間的關系是瞬時的，即力是改變物體運動狀態(tài)的原因，而不是維持物體運動的原因。5.分量形式直角坐標系：自然坐標系：法向力切向力

分別作用在兩個物體上的作用力與反作用力大小相等、方向相反、作用在一條直線上。三、牛頓第三定律注自然坐標系：法向力切向力(Theend)3.

F與F'大小相等方向相反，但作用在兩個不同物體上，不是一對平衡力；2.

F與F'同時產(chǎn)生、同時消失。1.

F與F'

性質相同。

分別作用在兩個物體上的作用力與反作用力大小相等、方向相反、作用在一條直線上。三、牛頓第三定律注§2.1.3牛頓定律的應用1.[定]定研究對象：幾個物體連在一起需作隔離體，將內力視為外力；2.[畫]畫受力分析圖：分析時可按照重力、彈力、摩擦力等的順序畫受力圖；3.[列]列方程：建立坐標系，應用牛頓定律，列出力學方程；4.[解]求解結果。運用牛頓定律解決問題的思路和方法一、已知力求運動二、已知運動求力三、綜合類?通過加速度a，將力與運動量聯(lián)系起來，

起“橋梁”作用。三類問題：例

質量為m的物體以初速度v0豎直向上拋出，若空氣阻力f=-kv，v為物體t時刻速率。求上升最大高度及所需時間。解建立坐標系如圖至最高點處:v=0,可解出:由(1)式及得:至最高點處:v=0,由(1)式及得:可解出:將(2)式代入上式得上升高度為:(解畢)將(2)式代入上式得上升高度為:(解畢)[解法2](解畢)[解法2]由對稱性可知,水面為旋轉拋物面。(解畢)二、已知運動求力例已知質點質量為m

，運動方程為，式中A、B為常數(shù)，求質點所受合外力?二、已知運動求力例已知質點質量為m

，運動方程為，式中A、B為常數(shù)，求質點所受合外力?解大小：6mBt方向：+y方向(解畢)大?。?mBt方向：+y方向(解畢)例勻質繩：m、l，水平，桌面光滑，物體質量為M

，水平作用力F，設繩子長度不變，求(1)繩作用在物體上的力；(2)繩上任意點的張力。(1)

分別以M與m作為對象，可列出方程:解例勻質繩：m、l，水平，桌面光滑，物體質量為M

，水平作用力F，設繩子長度不變，求(1)繩作用在物體上的力；(2)繩上任意點的張力。(1)

分別以M與m作為對象，可列出方程:解當時，(2)求繩上任意點的張力：設線密度，以dx

段繩為對象，則:當時，(2)求繩上任意點的張力：設線密度，以dx

段繩為對象，則:即輕繩內部張力處處相等。(解畢)對于輕繩，m<<M，則。即輕繩內部張力處處相等。(解畢)對于輕繩，m<<M,則。三、綜合問題已知部分力和部分運動，求力和運動問題。例

質量為m的物體在摩擦系數(shù)為的平面上作勻速直線運動，問當力與水平面成角多大時最省力？三、綜合問題已知部分力和部分運動，求力和運動問題。例

質量為m的物體在摩擦系數(shù)為的平面上作勻速直線運動，問當力與水平面成角多大時最省力？解受力分析，建立坐標系，物體受力分析如圖。聯(lián)立得：即分母有極大值，F(xiàn)有極小值。令由于聯(lián)立得：即分母有極大值，F(xiàn)有極小值。令由于當時最省力。(解畢)§2.2非慣性系慣性力一、慣性系與非慣性系定義慣性參照系：該參照系中的任何物體若不受外力作用或合外力為零時，該物體只作勻速直線運動或保持靜止狀態(tài)，即滿足牛頓第一定律。?牛頓定律只適應于慣性參照系。?常見的慣性參照系：太陽參照系、地心參照系、地面參照系等。?相對于慣性系作勻速直線運動的參照系皆為慣性系。太陽參照系太陽繞銀河系ω≈8.0×10-12rad/s。?牛頓定律只適應于慣性參照系。?常見的慣性參照系：太陽參照系、地心參照系、地面參照系等。?相對于慣性系作勻速直線運動的參照系皆為慣性系。地心參照系所以地心參照系近似為慣性參照系。地面參照系：地面是近似的慣性系，而不是嚴格的慣性系，因為地球有自轉角速度≈7.3×10-5rad/s

，由于地球的自轉，地球上的物體有法向加速度。

FK4參考系FK4參考系是以選定的1535顆恒星的平均靜止的位形作為基準的參考系，是比以上參考系都嚴格的慣性系。二、力學相對性原理設兩慣性系的相對速度:

常矢量

對于不同慣性系，牛頓力學的規(guī)律都具有相同的形式，在一慣性系內部所作的任何力學實驗，都不能確定該慣性系相對于其他慣性系是否在運動。三、非慣性系中牛頓定律的有條件應用【定義】：慣性力大?。簞t：在非慣性系中對物體進行受力分析時，額外引入慣性力，即可直接應用牛頓定律。方向：與反向。慣性系:滿足牛頓定律！非慣性系:，但引入：，則滿足牛頓定律！，且地面參照系轉臺參照系1.慣性力不是客觀存在的力，是虛擬力，所以慣性力無反作用力。2.只有在非慣性系中，物體才受到慣性力的作用。3.在非慣性系中應用牛頓定律時，必須注意是物體相對于非慣性系的加速度，由此求出的也是相對于非慣性系而言的。交叉潮回頭潮自然現(xiàn)象中的慣性力?表現(xiàn)重力：與緯度值有關。?潮汐：一日兩次漲落例已知θ，m，M，光滑斜面及光滑地面。當物體下滑時，求物體相對于斜面的加速度及其對斜面的正壓力。解設：斜面相對于地面