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1、第一節(jié)質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系的動量定理1.把力與力的作用時間的乘積即沖量m2.動量1.動量定理的微分形式由牛頓運(yùn)動定律結(jié)論力F的元沖量一.沖量和動量二.質(zhì)點(diǎn)動量定理質(zhì)點(diǎn)動量的增量等于合外力乘以作用時間的增量(動量定理的微分形式)2.動量定理積分形式對一段有限時間有xyzO質(zhì)點(diǎn)動量的增量等于合力對質(zhì)點(diǎn)作用的沖量——質(zhì)點(diǎn)動量定理(1)物理意義:質(zhì)點(diǎn)動量的變化依賴于作用力的時間累積過程合力對質(zhì)點(diǎn)作用的沖量質(zhì)點(diǎn)動量矢量的變化(2)矢量性:沖量的方向與動量的增量方向相同3.討論(動量定理積分形式)5.沖量的幾何意義在
2、力的整個作用時間內(nèi),平均力的沖量等于變力的沖量平均力沖量的任何分量等于在它自己方向上的動量分量的增量4.動量定理在直角坐標(biāo)中的分量形式問: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,雞蛋就會和薄板一起移動?答:因?yàn)殡u蛋和薄板間的摩擦力有限,若棒打擊時間很短,所以雞蛋就掉在杯中.例1一籃球質(zhì)量0.58kg,從2.0m高度下落,到達(dá)地面后,以同樣解籃球到達(dá)地面的速率對地平均沖力tF(max)F0.019sO相當(dāng)于40kg重物所受重力!速率反彈,接觸時間僅0.019s.求對
3、地平均沖力?例2一長為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,求手的提力.解取地面參考系,鏈條為系統(tǒng).在t時刻鏈條動量yyo可得三.質(zhì)點(diǎn)系動量定理P表示質(zhì)點(diǎn)系在時刻t的動量(質(zhì)點(diǎn)系動量定理)一對內(nèi)力在直角坐標(biāo)系中:在有限時間內(nèi):(1)只有外力可改變系統(tǒng)的總動量(2)內(nèi)力可改變系統(tǒng)內(nèi)單個質(zhì)點(diǎn)的動量說明某段時間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)系動量的增量,等于作用在質(zhì)點(diǎn)系上所有外力在同一時間內(nèi)的沖量的矢量和——質(zhì)點(diǎn)系動量定理第二節(jié)動
4、量守恒定律當(dāng)動量守恒的分量表述(1)動量守恒定律適用于慣性系質(zhì)點(diǎn)系動量守恒定律說明(2)動量守恒定律也適用于高速,微觀領(lǐng)域第四節(jié)動能定理1.恒力的功2.變力的功一.功研究力在空間的積累效應(yīng)—功、動能、勢能、動能定理、機(jī)械能守恒定律。MMabsxyzOab求質(zhì)點(diǎn)M在變力作用下,沿曲線軌跡由a運(yùn)動到b,變力作的功一段上的功:M在在直角坐標(biāo)系中說明(1)功是標(biāo)量,且有正負(fù)(2)合力的功等于各分力的功的代數(shù)和在ab一段上的功在自然坐標(biāo)系中(3)一般來說,功的值與質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的路徑有關(guān)3.功率力在單位時間內(nèi)所作
5、的功,稱為功率。平均功率當(dāng)?t?0時的瞬時功率例1質(zhì)量為2kg的物體由靜止出發(fā)沿直線運(yùn)動,作用在物體上的力為F=6t(N).試求在頭2秒內(nèi),此力對物體做的功.解:質(zhì)量為10kg的質(zhì)點(diǎn),在外力作用下做平面曲線運(yùn)動,該質(zhì)點(diǎn)的速度為解在質(zhì)點(diǎn)從y=16m到y(tǒng)=32m的過程中,外力做的功。求例2,開始時質(zhì)點(diǎn)位于坐標(biāo)原點(diǎn)。L緩慢拉質(zhì)量為m的小球,解xy例3?=?0時,求已知用力保持方向不變作的功。已知m=2kg,在F=12t作用下由靜止做直線運(yùn)動解例4求t=0?2s內(nèi)F作的功及t=2s時的功率。復(fù)習(xí)題1一質(zhì)量
6、為m的小球,以速率為v0、與水平面夾角為60°的仰角作斜拋運(yùn)動,不計(jì)空氣阻力,小球從拋出點(diǎn)到最高點(diǎn)這一過程中所受合外力的沖量大小為,沖量的方向是.解:沖量大?。?方向沿y軸負(fù)方向.復(fù)習(xí)題2一個質(zhì)點(diǎn)在恒力作用下的位移為,則這個力在該位移過程中所作的功為:(A)分析:zhm解:撞前錘速,撞后錘速零.復(fù)習(xí)題3:一重錘從高度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復(fù)習(xí)題4:質(zhì)量為m的勻質(zhì)鏈條,全長為L,開始時,下端與地面
7、的距離為h,當(dāng)鏈條自由下落在地面上時所受鏈條的作用力?Lh地面受力m求鏈條下落在地面上的長度為l(l8、和動能都與參考系有關(guān);動能定理僅適用于慣性系.注意例5一質(zhì)量為1.0kg的小球系在長為1.0m細(xì)繩下端,繩的上端固定在天花板上.起初把繩子放在與豎直線成角處,然后放手使小球沿圓弧下落.試求繩與豎直線成角時小球的速率.解:由動能定理得第三節(jié)保守力與非保守力勢能一重力、彈性力、萬有引力作功的特點(diǎn)1重力作功ABDC(1)重力的功只與始、末位置有關(guān),而與質(zhì)點(diǎn)所行經(jīng)的路徑無關(guān)。(2)質(zhì)點(diǎn)上升時,重力作負(fù)功;質(zhì)點(diǎn)下降時,重力作正功。結(jié)論2彈性力作功xOF(1)彈性力的功只與始、末位置有關(guān),而與