运动守恒下PPT课件.ppt

运动守恒下重点：难点：　瞬时效应瞬时效应--------牛顿定律牛顿定律累积效应累积效应--------冲量冲量累积效应累积效应--------功功------牛顿定律的微分形式牛顿定律的微分形式§3-1 §3-1 牛顿第二定律积分形式之一：牛顿第二定律积分形式之一： 动动量定理、动量守恒定律量定理、动量守恒定律 由牛顿定律由牛顿定律有有力在力在 时间内的累积量为时间内的累积量为 定义：定义：外力在一段时间内的累积量外力在一段时间内的累积量 称为冲量，即称为冲量，即即质点某一时间内所受合外力的冲量等于质即质点某一时间内所受合外力的冲量等于质点同一时间内动量的增量点同一时间内动量的增量--------质点动量定理质点动量定理2.2.作用时间很短时，常引入作用时间很短时，常引入平均冲力平均冲力讨论讨论 1. 的方向一般不是的方向一般不是 的方向，的方向，而是微分冲量而是微分冲量 的矢量和的方的矢量和的方向向 4.物体的动量相对于不同的惯性系是不同的物体的动量相对于不同的惯性系是不同的, 但动量定律不变但动量定律不变.车上车上地上地上　FF质点系：质点系：由有相互作用的若干个质点组成由有相互作用的若干个质点组成 的系统的系统FF内内 力：力：系统内各物体间的相互作用力系统内各物体间的相互作用力FF外外 力：力：系统外物体对系统内物体的作用系统外物体对系统内物体的作用 力力根据牛顿定律根据牛顿定律相加相加2. 2. n n个质点的质点系个质点的质点系因内力总是成对出现因内力总是成对出现可得可得或或合外力合外力总动量总动量或或即系统所受合外力的冲量等于质点系总动量即系统所受合外力的冲量等于质点系总动量的增量的增量--------质点系动量定理质点系动量定理当合外力当合外力时：时：= =常矢量常矢量即质点系所受合外力为零时，质点系的总动即质点系所受合外力为零时，质点系的总动量保持不变量保持不变--------系统动量守恒定律系统动量守恒定律分量形式分量形式时时= =常量常量时时= =常量常量= =常量常量时时[ [例例1]1]质量质量m=1kg的小球作半径的小球作半径R=2m 的圆的圆周运动，运动方程为周运动，运动方程为 ( (自然坐自然坐标标), ), 求小球从求小球从 到到 所受外所受外力的冲量？力的冲量？解：解：以以O O为自然坐标原点为自然坐标原点时时时时圆周周长圆周周长小球速度小球速度动量动量方向如图方向如图方向方向解：解：由冲量定义有由冲量定义有[ [例例2]2]一质点受合外力作用，外力为一质点受合外力作用，外力为求此质点从静止开始在求此质点从静止开始在2s内所受合外力的冲内所受合外力的冲量和质点在量和质点在2s末的动量？末的动量？( (SI) )根据动量定理根据动量定理大小大小方向方向[ [例例3]3]一装沙车以一装沙车以v =3m/s的速率从沙斗下面的速率从沙斗下面通过。

每秒钟落入车厢的沙为通过每秒钟落入车厢的沙为 ，如果使车厢的速率保持不变，应用多大的，如果使车厢的速率保持不变，应用多大的牵引力？牵引力？( (车与轨道的摩擦不计车与轨道的摩擦不计) )解：解： 设设m为为t 时刻已时刻已落入车厢的沙的落入车厢的沙的质量质量以以m和和dm 为研究系统为研究系统t+dt 时刻时刻 t 时刻水平总动量为时刻水平总动量为增量增量根据动量定理根据动量定理[ [例例4]4]质量为质量为m的人站在一质量为的人站在一质量为M、长为、长为l的的小车一端，由静止走向车的另一端，求人和小车一端，由静止走向车的另一端，求人和小车各移动了多少距离小车各移动了多少距离?(?(不计摩擦不计摩擦) )解：解：水平方向上车和人水平方向上车和人系统不受外力作用系统不受外力作用 故动量守恒故动量守恒mm设车和人相对地面速度分别为设车和人相对地面速度分别为 和和即即--------运动方向相反运动方向相反人相对于车的速度为人相对于车的速度为设人在时间设人在时间 t t 内走到另一端内走到另一端mm解：解：设设 时间内有时间内有 的铁链被提起，的铁链被提起，由动量定理由动量定理 所受的平均所受的平均冲力冲力 满足：满足：[ [例例5]5]一条单位长度为一条单位长度为 的均匀铁链在地面的均匀铁链在地面上卷成一堆，一人拿起一端以速度上卷成一堆，一人拿起一端以速度v v匀速提高。

匀速提高当手离地面的高度为当手离地面的高度为x x时，手的提力为多大？时，手的提力为多大？又又 铁链匀速上升，即铁链匀速上升，即a=0[ [例例6]6]如图：质量为如图：质量为M M的滑块正沿光滑水平的滑块正沿光滑水平面向右滑动一质量面向右滑动一质量m的小球，水平向右的小球，水平向右飞行，以速度飞行，以速度 （相对地）与滑块相碰，（相对地）与滑块相碰，碰后，以碰后，以 竖直向上弹起假设碰撞时竖直向上弹起假设碰撞时间为间为 求此过程中滑块对地的平均作求此过程中滑块对地的平均作用力和滑块速度增量的大小？用力和滑块速度增量的大小？m MvxymmgMMg解：解：建立如图坐标建立如图坐标对对m,M组成的系统，由质点组的动量定理组成的系统，由质点组的动量定理Y方向：方向：X 方向：方向：X方向系统动方向系统动量守恒量守恒 §3-2 §3-2牛顿第二定律的积分形式之二：牛顿第二定律的积分形式之二： 动能定理动能定理 力力在在位位移移方方向向上上的的分分量量与与位位移移大大小小的的乘积为该力所作的功乘积为该力所作的功 1.1.功功: :（（1））恒力直线功恒力直线功sF--------元功元功或或（（2）变力曲线运动）变力曲线运动由由a a移动到移动到b b在直角坐标系中在直角坐标系中单位时间内力所作的功单位时间内力所作的功运动守恒下§3-3§3-3保守力的功、势能、势定保守力的功、势能、势定理理2 2 弹性势能弹性势能完全弹性碰撞：完全弹性碰撞：碰撞前后，械能碰撞前后，械能守恒。

守恒非完全弹性碰撞：非完全弹性碰撞： 碰撞前后，碰撞前后，机械能有损失机械能有损失 ( (转化为热转化为热 、声、声等能等能) )完全非弹性碰撞：完全非弹性碰撞：碰撞前后，机械碰撞前后，机械能有损能有损 失，并以共同的速度运动失，并以共同的速度运动。