物理力学定律

物理动力学三大定律五大定理

牛顿三大定律

. 牛顿第一定律(惯性定律)；

. 牛顿第二定律(加速度定律)；

. 牛顿第三定律；

牛顿第一定律（惯性定律）

描述：任何一个物体在不受外力或受平衡力的作用（合外力为零）时，总是保持静止状态或匀速直线运动状态，直到有作用在它上面的外力迫使它改变这种状态为止。

解读：力改变物体的运动状态，惯性维持物体的运动状态，直至受到可以改变物体运动状态的外力为止。

意义：

. 它的否命题揭示出力的概念，力是物体对物体的作用，力使物体的运动状态发生变化；

. 牛顿第一定律帮助人类正确认识了力的效果，将长期以来人类对力的初级认识“力维持物 体的运动”彻底推翻；

. 牛顿第一定律给出了惯性系的概念； . 第二、第三定律以及由牛顿运动定律建立起来的质点力学体系只对惯性系成立。牛顿第一定律是不可缺少的，是完全独立的一条重要的力学定律，是三大定律的基础，也是物理力学的基础。

牛顿第二定律（加速度定律）

描述：物体的加速度跟物体所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。

原始表述：动量为的质点，在外力的作用下，其动量随时间的变化率同该质点所受的外力成正比，并与外力的方向相同；

解读：

.

适用范围：一般只适用于质点的运动;

. 只适用于惯性参考系;

. 只适用宏观问题，解决微观问题必须使用量子力学；

. 只适用低速问题，解决高速问题必须使用相对论

. 常用表达式为：，这是一个矢量方程，注意规定正方向，一般取加速度的方向为正方向。

意义：

. 根据牛顿第二运动定律，定义了国际单位中力的单位——牛顿（符号N）：使质量为1kg的物体产生1m/s²加速度的力，叫做1N；即1N=1kg·m/s²； .

牛顿第二运动定律定量地说明了物体运动状态的变化和对它作用的力之间的关系。

牛顿第三定律

描述：两个物体之间的作用力和反作用力，总是同时在同一条直线上，大小相等，方向相反。

5.相对性原理与力学定律

汤川秀树讲：“只用物体、空间和时间这样的概念，还很难准确地描述运动，所以人们进一步引进坐标系，特别是直角坐标系.”

相对性原理：如果S是惯性系，则相对于S作匀速运动而无转动的其它参考系s也是惯性系——物理学的基本定律对不同的惯性系是相同的，即表达基本规律的数学关系式对不同的惯性系是相同的.数学关系式相同的意思不是指数值相同，而是有其严格要求的，即表达基本规律的数学关系式在惯性系S中如果取某种形式，则将其中相对于s系的各量r、、等改为r、、 即成为另一惯性系s中相应关系式.

相对性原理的后一半是指, 如果惯性系S中有一条定律, 则任意另一惯性系S、中必存在一条对应的定律, 并且两者的内容和形式( 在同类坐标下, 例如都采用直角坐标, 但空间坐标轴不一定互相平行, 两个四维时空原点不一定重合.) 都相同, 即只要把前者表达式中的物理量理解为相对于惯性系S、而言即成后者, 而不需另行证明. 简言之, 对惯性系S中的任何定律都可以冠以“对所有的惯性系”的短语来扩大其适用范围. 所谓“ 自然界定律”,

其集合包括全部普遍的和特殊的定律. 在相对性原理中, 对S、与S之间的关系,如果要求相对速度为零并且四维时空原点重合, 则相对性原理成为“方向相对性原理”; 如果要求空间坐标轴互相平行并且相对速度为零,则成为“平移相对性原则”; 如果要求空间坐标轴互相平行并且四维时空原点重合, 则成为“平动相对性原理”[1]. 许多著作在介绍相对性原理时往往默认了方向相对性原理和平移相对性原理, 而把注意力集中在“ 平动相对性原理”上[2].物理学是优美的，它的美表现在基本物理规律的简洁性和普适性。

彭加勒在 1895 年提出了相对性原理的概念，认为物理学的基本规律应该不随坐标系变化.1904 年彭加勒正式表述了相对性原理.他在一次演说中讲道： “根据这个原理，无论对于固定的观察者还是对于正在作匀速运动的观察者，物理定律应该是相同的.因此没有任何实验方法可以用来识别我们自身是否处于匀速运动之中.”按照一般理解,相对性原理对物理方程所提出的要求(或所加的限制)就是协变性要求(限制).力学相对性原理要求力学定律对于伽利略变换是协变的,即经伽利略变换形式不变.狭义相对性原理要求物理定律对于洛伦兹变换是协变的,即经洛伦兹变换形式不变，因此可以说相对性原理就是协变性要求，若某定律服从相对性原理就说它满足协变性要求.要区分的不是相对性原理和协变性,而是伽利略协变性和洛伦兹协变性,即不能把力学相对性原理和狭义相对性原理混为一谈.

高考物理力学知识点之牛顿运动定律知识点

一、选择题

1．如图所示，带支架的平板小车沿水平面向左做直线运动，小球A用细线悬挂于支架前端，质量为m的物块B始终相对于小车静止在小车右端。B与小车平板间的动摩擦因数为μ。若某时刻观察到细线偏离竖直方向θ角，则此刻小车对物块B产生的作用力的大小和方向为（重力加速度为g）（ ）

A．mg，竖直向上 B．mg21，斜向左上方

C．mgtan θ，水平向右 D．mg21tan，斜向右上方

2．起重机通过一绳子将货物向上吊起的过程中(忽略绳子的重力和空气阻力)，以下说法正确的是(

)

A．当货物匀速上升时，绳子对货物的拉力与货物对绳子的拉力是一对平衡力

B．无论货物怎么上升，绳子对货物的拉力大小都等于货物对绳子的拉力大小

C．无论货物怎么上升，绳子对货物的拉力大小总大于货物的重力大小

D．若绳子质量不能忽略且货物匀速上升时，绳子对货物的拉力大小一定大于货物的重力

3．如图所示，质量为2 kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上面。质量为3 kg的物体B用轻质细线悬挂，A、B接触但无挤压。某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间，B对A的压力大小为（g＝10 m/s2）

A．12 N B．22 N

C．25 N D．30N

4．如图所示，弹簧测力计外壳质量为0m，弹簧及挂钩的质量忽略不计，挂钩吊着一质量为m的重物，现用一竖直向上的拉力F拉着弹簧测力计，使其向上做匀加速直线运动，弹簧测力计的读数为0F，则拉力F大小为（ ）

A．0mmmgm

B．00mmFm

C．00mmmgm D．000mmFm

5．如图所示，质量为m的小物块以初速度v0冲上足够长的固定斜面，斜面倾角为θ，物块与该斜面间的动摩擦因数μ>tanθ，（规定沿斜面向上方向为速度v和摩擦力f的正方向）则图中表示该物块的速度v和摩擦力f随时间t变化的图象正确的是（）

A．

B．

C． D．

6．如图所示，质量m=1kg、长L=0.8m的均匀矩形薄板静止在水平桌面上，其右端与桌子边缘相平．板与桌面间的动摩擦因数为μ=0.4．现用F=5N的水平力向右推薄板，使它翻下桌子，力F做的功至少为( )（g取10m/s2）

物理力学定律

物理力学是研究物体受力和运动的学科，其中包含了一系列基本的力学定律。这些定律对于解释自然界中的各种现象以及工程应用都具有重要意义。本文将简要介绍一些常见的物理力学定律。

1. 牛顿第一定律（惯性定律）

牛顿第一定律表明：当物体受力为零时，物体保持静止或匀速直线运动。这意味着如果没有外力作用于物体，物体将保持其原来的状态，不会改变其速度或方向。

2. 牛顿第二定律（运动定律）

牛顿第二定律描述了物体受到外力时的运动情况。它的数学表达式为F=ma，其中F是物体所受的合力，m是物体的质量，a是物体的加速度。根据这个定律，物体的加速度与它所受的力成正比，与物体的质量成反比。

3. 牛顿第三定律（作用-反作用定律）

牛顿第三定律表明：当一个物体施加力在另一个物体上时，另一个物体也会以相同大小、方向相反的力作用在第一个物体上。简而言之，每一个作用力都伴随着一个相等大小、方向相反的反作用力。

4. 质量守恒定律 质量守恒定律是指在任何封闭系统中，质量既不能创造也不能毁灭，只能由一种形式转化为另一种形式。这意味着系统中质量的总量保持不变。

5. 动量守恒定律

动量守恒定律描述了系统中动量的总量保持不变的情况。动量可以被定义为物体的质量乘以它的速度。当没有外力作用于系统时，系统中所有物体的总动量保持不变。

6. 能量守恒定律

能量守恒定律是指在一个封闭系统中，能量既不能创造也不能毁灭，只能由一种形式转化为另一种形式，总能量保持不变。能量的形式可以是动能、势能、热能等。

7. 弹簧伸缩定律

弹簧伸缩定律描述了弹簧所受力和其伸长或缩短的关系。根据胡克定律，当弹簧伸长或缩短时，所受的力与伸缩长度成正比。

通过了解这些物理力学定律，我们可以更好地理解和解释自然界中的各种现象。这些定律也为我们提供了解决实际问题和设计工程应用的基础。在应用物理力学定律时，我们需要考虑各种影响因素，并利用数学和实验手段进行定量分析。