01章力学基本定律 (2)

外力（exterior forces)
内力（internal forces)
A Ae Ai Ek
28
例子
一质量为m的质点在沿x轴方向的合外力F=F0e-kx作 用下（其中F0，K作用为正的恒量），从x=0处自静 止出发，求它所能达到的最大速率。
解：质点由x=0处沿x轴运动到任一位置x的过程中， 合外力所作的功为
一个静止的物体炸裂成三块 ，其中两块具有相等的质量，且 以相同的速率30m/s沿相互垂直的 方向飞开，第三块的质量恰好等 于这两块质量的总和，试求第三 块的速度。
m3
m2 m1v1
m3v3
m2v2
44
例子
解： F i 0 mi vi c
m1 v1 m2 v2 m3 v3 0
vmax 2 Ek max 2 F0 m km
30
kx
二、动能
4、保守力
势能
保守力：力对物体所作的功与物体运动的路径无关 ，仅由始末位置决定，这种力称为保守力。 保守力沿闭合路径移动一周，做功为零。 保守力做功，只决定于物体间的始末位置。 在保守力做功中，由相对位置决定的态函数，称为 势能
势能
dr
dr
F rb
b Mm 1 G0 2 dr G0 Mm ra r r ra
A F dr b Mm G0 2 r0 d r b r
rb
m r a
ra M r
Mm Mm G G 0 0 rb ra
由牛三定律
f
m1
F'
d F F' p1 p2 dt

t r r r v − v0 = ∫ a ⋅ dt t0 t r r r r − r0 = ∫ v ⋅ dt t0
运用
分
和
dv dv dx dv a= = ⋅ =v dt dx dt dx
3
知识点回顾
第二章 质点动力学
2、牛顿三定律？ 、牛顿三定律？
r ∑Fi = ma
i →
—— 为什么动？ 为什么动？ 力？
功是能量交换或转换的一种度量
v v 2、变力作功 、 元功： 元功： dW = F ⋅ dr = Fds cosθ b b v v b W = ∫ F cosθ ds = ∫ F ⋅ dr = ∫ (Fxdx + Fy dy + Fz dz)
a( L) a( L) a( L)
3、功率 、
v v dW F ⋅ dr v v P= = = F ⋅ v = Fv cosθ dt dt
隔离木块a在水平方向绳子张力t和木块b施于的摩擦力?根据牛顿第二定律列出木块a的运动方程?同样隔离木块b分析它在水平方向受力情况列出它的运动方程为17一个质量为m的梯形物体块置于水平面上另一质量为m的小物块自斜面顶端由静止开始下滑接触面间的摩擦系数均忽略不计图中hh均为已知试求m与m分离时m相对水平面的速度及此时m相对于m的速度
15
•解：以地面为参考系。隔离木块A，在水平方向 解 以地面为参考系。隔离木块 ， 绳子张力T 和木块B施于的摩擦力 绳子张力 和木块 施于的摩擦力
v t2 v v v v v 动量定理： 动量定理： I = ∫ ∑ F dt = ∑ p2 − ∑ p1 = ∑ mv2 − ∑ mv1
t1
v v v v 角动量定理： 角动量定理： M ⋅ dt = dL = d ( r × mv )

矢量(vector)：既有大小又有方向且只有一个方向 的物理量,如速度、加速度；
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质点：任何物体都有一定的大小和形状,但 当物体的大小和形状在所描写的运动中所起 的作用可以忽略不计时,我们就把它看作是
一个只有质量而没有大小和形状的点,称为 质点.
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二、参考系与坐标系
根据叉积运算定义,可以得到如下结果：
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四、质点的运动
运动描述
位置矢量
空间一质点 P 的位置可以用三个坐标 x,y,z 来确定,也可以用从原点O到P点的 有向线段 表示, 称 为位置矢量.
在直角坐标系中, 可以表示为
其中x,y,z,分别表示 在三个坐标轴上的分量, 分别表示沿三个坐标轴正向的单位矢量.
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质点运动过程中,其位置随时间的改变可以 表示为
或
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位移
质点在一段时间内
位置的改变称为它 在这段时间内的位
y
移,记作 ,大小标
志着在这段时间内质 点位置移动的多少,
方向表示质点的位 O 置移动方向.图中s 表示路程.
z
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P1 s P2
x
速度
坐标系：描述一个物体的运动需要另一个物体作为参考,这
个被选定的参考物体称为参考系.
为了定量地描写物体运 动的位置以及位置随时 y 间的变化,在三维空间 中,需要标出三个独立 的量来唯一地确定一点 的位置.如图所示为三 O 条坐标轴(x轴、y轴、z
轴)相互垂直的直角坐标 z
系.
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P(x,y,z) x
被称为引力质量
经典力学中不区分引力质量和惯性质量

编 者
（以姓氏笔画为序）
王春燕 王铭 刘志成 刘志翔 孙大公 严华刚 吴运平 陈立学) (北京大学医学部) (首都医科大学) (首都医科大学) (北京大学医学部) (首都医科大学) (青岛大学) (青岛大学) (北京大学医学部) (青岛大学) (青岛大学)
硬件要求 • 处理器200MHz以上 • 内存：128MB • CD-ROM，鼠标 • 视频设置：分辨率800×600以上，16位增强色 软件要求 • Windows2000/XP
13章 原子核和放射性
教育科学“十五”国家规划课题研究成果
医用物理学电子教案
孙大公 喀蔚波 主编
高等教育出版社
HIGER EDUCATION PRESS
高等教育电子音像出版社
本电子教案以喀蔚波主编的《医用物理学》 ( 高等教育出版社出版 ) 为蓝本。各章内容由原 教材编写教师撰稿，在Office2000系统下编辑完 成。 此教案共十三章，其中包含了大量彩色图 片，以及 Flash 动画和视频。此教案之编写目的 是为使用《医用物理学》授课的教师提供一个 电子平台，使用者可根据自己的需要进行增减。 由于水平所限，教案中难免有错误和疏漏之处， 恳请使用者批评指正。
• Office2000/XP
• 公式编辑器3.0以上
医用物理学电子教案
目 01章 力学基本定律 02章 流体的运动 录 08章 波动光学 09章 几何光学
03章 机械振动和机械波
04章 分子动理论 05章 静电场 06章 直流电 07章 磁场与电磁感应
10章 X射线
11章 狭义相对论基础
12章 量子物理基础