2、电磁力：（库仑力）f=kq1q2/r2 k=9 109Nm2/C2
3、强力：粒子之间的一种相互作用， 作用范围在0.410-15米至10-15米。
电磁力>>万有引力 ！
强子：质子，中子，介子
强子夸克色核色力胶子
4、弱力：粒子之间的另一种作用力， 力程短、力弱（10－2牛顿）
四种基本自然力的特征和比较
质点运动学及牛顿运动定律
§1.1 质点的运动函数
z
质点
参考系
z( t
P( t )
)
·
运动的相对性 坐标系
r( t
)
质点运动学：描述
y( t
质点（或物体）的 位置随时间的变化。
x( t ) 0
) y
x rr
位置矢量（或矢径） r = r (t)
运动的叠加（或合成）原理:
运动方程
r
rrr
r(= tx ) (it ) y (jt z )(k t)
at
一般曲线运动
R
R为曲率半径
§1.8 相对运动
两个相对平动参照系
y
y′
S
S′
S′相对S平动，速度为 u
rr r
r= r r0
u rr r
B
·
v=vv0
Δr
Δr′
A
A′
x′
r r r ·
A′
Δr0
o′
o
x
v=vu -------伽里略速度变换
rr r a=aa0
长度测量的绝对性 时间测量的绝对性
§1.2 位移和速度 z
平均速度
r v
=
Δ
r r
Δt
P1
·
ΔS
Δr
·P2
r(t) r(t+Δt )
r(t)
0
0
y
Δr
Δr r(t+Δt )
瞬vrv r时== 速d l度trr i0m rr(t x rr tt)rrr(t)vr== lvti =m 0drrrtr=dddrrtr
dt
v = ds
dt dt
y
例2：一质点加速度为
x
rrr a=2i3tj
t= 0 时 x 0= 5 ， m ,y 0= 0v 0 ,= 0
求：质点的运动方程。
r
例
v0
l
h
s
求：船速靠岸的速率
解： s = l2 h2
l = v0
s = lv 0 s
§1.4 匀加速运动
ar 为常矢量 rr (r0,v0)
r
r dr
r
r
v=dt=v0 at
描述质点运动的状态参量的特性：
（1）矢量性。注意矢量和标量的区别。 （2）瞬时性。状态参量一般是时间的
函数。 （3）相对性。对不同参照系有不同的
描述。
处理力学问题应使用统一座标系！
作业：书 1－9、1－10、1－24、1－26
§1.7 圆周运动
v
ΔS
R Δθ
θ 0
线速度 v=lims =ds t0 t dtr 来自(tt)r v(t )
vn
vt
vn=v(t)
an
=limv(t
t0 t
)
=v(t)=R2
v t= v (t t) v (t)= v
v dv
an =R2
at
=li m t0 t
= dt
at
=
dv dt
=R
=limR=R
t0 t
r att
ar
r ann
R
a = at2 an2
= tg 1 an
dt
vr=dxirdyrjdzkr
drt drt drt =vxivyjvzk
速度的叠加：速度是各分速度之矢量和
速率
r v=v=
vx 2vy 2vz2
§1.3 加速度 z v (t )
P1
平ar均=加速度vr
·
P·2 v (t+Δt )
r(t) r(t+Δt )
t
0
y
v (t ) Δv
v (t+Δt )
瞬时加速度
xar=limvr=dvr
方向、大小 的改变
令 t 0
t0t dt
加速度合成 ar=ddxvtirddyvtrjddzvtkr=axirayr jazk r
r a=a=
ax 2ay 2az2
例1：一质点运动方程为
求：x= -4时（t>0) 粒子的速度、速率、 加速度。
x = t2 y = t 4 2t 2
r
Br
rAB
rK3B
r
A
r rrAr K1
r
rK2K3
rK1K2
rr
r
r A r = B r r A 1 K r r K 1 K 2 r r K 2 K 3 r r K 3 B
v A = v B A 1 K v K 1 K 2 v K 2 K 3 v K 3 B
第二章 牛顿运动定律
rr 典型的匀加速运动， a=g
y
v0
0
运动叠加和运动的独立性
x
运动平面在
rr (v0,g)
内
x0=y0=0 ax=0 ay=g
v0x=v0cos v0y=v0sin
rr r =r0
vr0t12art2
rr r v=v0at
x =v0t cos
y
=
v0t
sin
1 2
gt2
vx =v0cos, vy =v0 singt
rr r =r0
r v0t
1art2 2
初始条件给定，质点运动确定
地面 ar=gr
§1.5 匀加速直线运动
r
r
a 为常矢量，且和 v 0 在一条直线上
只用一维描述
x=x0
v0t
1at2 2
典型：自由落体
* 实际有些自由落体受空气阻力很大，如雨点最终匀速运动， 此时速率称收尾速率（~10m/s）
§1.6 抛体运动
§2.1 牛顿运动定律 §2.2 SI 单位和量纲（自学） §2.3 常见力（自学） §2.4 基本自然力 §2.5 应用牛顿定律解题 §2.6 惯性系和非惯性系 §2.7 惯性力
一、牛顿运动定律
1. 牛顿第一定律（惯性定律）和惯性系
任何物体如果没有力作用在它上面，都将保持静止的或作匀速直线运动的状态。 惯性质量和惯性系
ω,α 角速度 =lim =d
x
t0 t dt
v=R
角加速度 = d = d2
dt d2t
v r(tt)
r v(t)
r 切向 t
r 内法向 n
R
O
r v
r v(tt)
rr r
v= v tt vn n
X vr=vt trvnnr
r
t t t
v(t )
vn
rr r a=attann
vt
r v
2. 牛顿第二定律
Fr=dpr=d(mvr) dt dt
m为常量 r r F=ma
当m改变时（如高速）仍成立！
3. 牛顿第三定律(作用力与反作用力)
作用力与反作用力大小相等、方向相反，作用在不同物体上
二、基本的自然力
1、万有引力：
G=6.6710-11Nm2/kg2
f
= Gm1m2 r2
例、地球对物体的引力P＝mg=GMm/R2
力的种类 相互作用的物体 力的强度 力 程
万有引力 一切质点
弱力
大多数粒子
电磁力 电荷
强力
核子、介子等
10－34N 10－2N 102N 104N
无限远 小于10－17m 无限远 10－15m
电磁力、弱力统一为——电弱相互作用 超统一理论（大一统理论）？！
三、非惯性系和惯性力
1、惯性系和非惯性系