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《動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、優(yōu)秀精品課件文檔資料第三章動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律主講教師:喻秋山2010~2011年第一學(xué)期33-0基本教學(xué)要求一理解動(dòng)量、沖量概念,掌握動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律.二掌握功的概念,能計(jì)算變力的功,理解保守力作功的特點(diǎn)及勢能的概念,會(huì)計(jì)算萬有引力、重力和彈性力的勢能.4三掌握動(dòng)能定理、功能原理和機(jī)械能守恒定律,掌握運(yùn)用動(dòng)量和能量守恒定律分析力學(xué)問題的思想和方法.四了解完全彈性碰撞和完全非彈性碰撞的特點(diǎn),并能處理較簡單的完全彈性碰撞和完全非彈性碰撞的問題.3-0基本教學(xué)要求53-1質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量定理6
2、一沖量質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量定理動(dòng)量力的累積效應(yīng)對時(shí)間的積累對空間的積累沖量力對時(shí)間的積分(矢量)7動(dòng)量定理在給定的時(shí)間內(nèi),外力作用在質(zhì)點(diǎn)上的沖量,等于質(zhì)點(diǎn)在此時(shí)間內(nèi)動(dòng)量的增量.分量形式問:沖量是矢量,它的方向就是力的方向嗎?8質(zhì)點(diǎn)系二質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量定理質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)量定理作用于系統(tǒng)的合外力的沖量等于系統(tǒng)動(dòng)量的增量.因?yàn)閮?nèi)力,故9注意內(nèi)力不改變質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量初始速度則推開后速度且方向相反則推開前后系統(tǒng)動(dòng)量不變10動(dòng)量定理S系S’系t2時(shí)刻t1時(shí)刻參考系光滑m動(dòng)量的相對性和動(dòng)量定理的不變性討論mm11動(dòng)量定理常應(yīng)用于碰撞問題越
3、小,則越大.例如人從高處跳下、飛機(jī)與鳥相撞、打樁等碰撞事件中,作用時(shí)間很短,沖力很大.注意在一定時(shí)12問:為什么迅速地把蓋在杯上的薄板從側(cè)面打去,雞蛋就掉在杯中;慢慢地將薄板拉開,雞蛋就會(huì)和薄板一起移動(dòng)?答:因?yàn)殡u蛋和薄板間的摩擦力有限,若棒打擊時(shí)間很短,所以雞蛋就掉在杯中.13zhm解:撞前錘速,撞后錘速零.討論:一重錘從高度h=1.5m處自靜止下落,錘與工件碰撞后,速度為零.對于不同的打擊時(shí)間,計(jì)算平均沖力和重力之比.在碰撞或打擊瞬間常忽略重力作用14解建立如圖坐標(biāo)系,由動(dòng)量定理得例1一質(zhì)量為0.0
4、5kg、速率為10m·s-1的剛球,以與鋼板法線呈45o角的方向撞擊在鋼板上,并以相同的速率和角度彈回來.設(shè)碰撞時(shí)間為0.05s.求在此時(shí)間內(nèi)鋼板所受到的平均沖力.方向沿軸反向15例2一柔軟鏈條長為l,單位長度的質(zhì)量為?,鏈條放在有一小孔的桌上,鏈條一端由小孔稍伸下,其余部分堆在小孔周圍.由于某種擾動(dòng),鏈條因自身重量開始下落.m1m2Oyy求鏈條下落速度v與y之間的關(guān)系.設(shè)各處摩擦均不計(jì),且認(rèn)為鏈條軟得可以自由伸開.16解以豎直懸掛的鏈條和桌面上的鏈條為一系統(tǒng),建立坐標(biāo)系由質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)量定理得則m1m2Oy
5、y因17兩邊同乘以則m1m2Oyy18例3一長為l、密度均勻的柔軟鏈條,其單位長度的質(zhì)量為λ.將其卷成一堆放在地面上.若手提鏈條的一端,以勻速v將其上提.當(dāng)一端被提離地面高度為y時(shí),求手的提力.解取地面參考系,鏈條為系統(tǒng).在t時(shí)刻鏈條動(dòng)量yyo可得193-2動(dòng)量守恒定律神舟六號的發(fā)射情景20質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)量定理若質(zhì)點(diǎn)系所受的合外力為零則系統(tǒng)的總動(dòng)量守恒,即保持不變.動(dòng)量守恒定律力的瞬時(shí)作用規(guī)律1)系統(tǒng)的動(dòng)量守恒是指系統(tǒng)的總動(dòng)量不變,系統(tǒng)內(nèi)任一物體的動(dòng)量是可變的,各物體的動(dòng)量必相對于同一慣性參考系.213)若某
6、一方向合外力為零,則此方向動(dòng)量守恒.4)動(dòng)量守恒定律只在慣性參考系中成立,是自然界最普遍,最基本的定律之一.2)守恒條件合外力為零當(dāng)時(shí),可略去外力的作用,近似地認(rèn)為系統(tǒng)動(dòng)量守恒.例如在碰撞,爆炸等問題中.22例1設(shè)有一靜止的原子核,衰變輻射出一個(gè)電子和一個(gè)中微子后成為一個(gè)新的原子核.已知電子和中微子的運(yùn)動(dòng)方向互相垂直,電子動(dòng)量為1.2?10-22kg·m·s-1,中微子的動(dòng)量為6.4?10-23kg·m·s-1.問新的原子核的動(dòng)量的值和方向如何?解即??恒矢量23又因?yàn)榇霐?shù)據(jù)計(jì)算得系統(tǒng)動(dòng)量守恒,即24
7、例2一枚返回式火箭以2.5?103m·s-1的速率相對慣性系S沿Ox軸正向飛行.設(shè)空氣阻力不計(jì).現(xiàn)由控制系統(tǒng)使火箭分離為兩部分,前方部分是質(zhì)量為100kg的儀器艙,后方部分是質(zhì)量為200kg的火箭容器.若儀器艙相對火箭容器的水平速率為1.0?103m·s-1.求儀器艙和火箭容器相對慣性系的速度.25設(shè):儀器艙和火箭容器分離后的速度分別為,.已知:解:則263-4動(dòng)能定理27一功1恒力作用下的功對空間的積累,動(dòng)能定理28BA2變力的功29(1)功的正、負(fù)討論(2)作功的圖示30(3)功是一個(gè)過程量,與路徑
8、有關(guān).(4)合力的功,等于各分力的功的代數(shù)和.31功的單位(焦耳)平均功率瞬時(shí)功率功率的單位(瓦特)32例1一質(zhì)量為m的小球豎直落入水中,剛接觸水面時(shí)其速率為.設(shè)此球在水中所受的浮力與重力相等,水的阻力為,b為一常量.求阻力對球作的功與時(shí)間的函數(shù)關(guān)系.33解建立如右圖所示的坐標(biāo)系又由2-4節(jié)例5知34而二質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能定理ABθ35功是過程量,動(dòng)能是狀態(tài)量;注意合外力對質(zhì)點(diǎn)所作的功,等于質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能的增量——質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能定理36例2一質(zhì)量為1.0kg