高二物理竞赛课件：冲量质点和质点系的动量定理.pptx

冲量质点和质点系的动冲量质点和质点系的动量定理量定理1 1 冲量冲量 质点和质点系的动量定理质点和质点系的动量定理1. 1. 冲量冲量 质点的动量定理质点的动量定理d=dpFt1221dpptFtt21dtttFI12ppI令：令： 动量定理：动量定理：在给定时间内，外力作用于质点在给定时间内，外力作用于质点的冲量，等于质点在此时间内动量的增量。的冲量，等于质点在此时间内动量的增量。1pI2pptFdd 1).1).动量定理的物理意义动量定理的物理意义 物体的动量之所以会发生变化，是因物体的动量之所以会发生变化，是因为受到了力的时间累积作用，即受到了力为受到了力的时间累积作用，即受到了力之冲量。之冲量。 既然有了既然有了 ，为什么还要，为什么还要 ？vmv1vm2vmvm2121()dttF ttF tF1tFmF2tFto2).2).平均冲力平均冲力12121221dttmmtttFFttvvzzttzzyyttyyxxttxxmmtFImmtFImmtFI121212212121dddvvvvvvkIjIiIIzyx21dtttFI3).3).动量定理的矢量性动量定理的矢量性1v2vxyo例：例：垒垒球质量球质量0.3kg，水平初，水平初速度速度 20 m/s，棒打击，棒打击后速度后速度30m/s，= 3030o o，求垒球受棒，求垒球受棒打击力，设接触时间打击力，设接触时间 0.001s。解：解：忽略重力作用。忽略重力作用。iv201jiv30sin3030cos302ji1526 )N(138001. 0)2026(3 . 012tmvmvFxxx)N(45001. 0153 . 012tmvmvFyyy)N(145122yxFFF轴夹角）与xFFtgxy(162328. 0138045012ppI)N(1451FtF1vm2vmtFI18正弦定理正弦定理余弦定理余弦定理例：例：大型大型工件的成形常需用空气锤或水压机，质量工件的成形常需用空气锤或水压机，质量为为m = 3000kg的重锤，从高度的重锤，从高度h =1.5m处下落到工处下落到工件表面，如果作用时间件表面，如果作用时间 t=0.1s或或0.01s，求工件受到，求工件受到的平均的平均冲力。冲力。解法解法1：只考虑这段极短的时间只考虑这段极短的时间 t 过程过程0()0()2NFmg tmvmgh 212(1)NmghhFmgmgttg580.1(s),1.92 10 (N)0.01(s),1.66 10 (N)NNtFtF42.94 10 (N)mg 解法解法2：动量定量适合于全过程动量定量适合于全过程下落过程时间：下落过程时间：全过程重力作用时间为全过程重力作用时间为：t0+ t支持力作用时间为支持力作用时间为：t动量定理：动量定理：02htg0()0Nmg ttF t012(1)(1)NthFmgmgttg逆风行舟逆风行舟yx2vm1vmpffyfxfm帆xm1v2v现在，有万吨级巨轮安装风帆，并对风帆的方现在，有万吨级巨轮安装风帆，并对风帆的方位、升降实行电脑控制，可节省燃料位、升降实行电脑控制，可节省燃料30左右左右质点系质点系1m2m12F21F1F2F)()(d)(20210122112121vvvvmmmmtFFtt20222212d)(21vvmmtFFtt10111121d)(21vvmmtFFtt内力内力 ，故，故02112FF2. 2. 质点系的动量定理质点系的动量定理 质点系动量定理：质点系动量定理：作用于系统的合外力的作用于系统的合外力的冲量等于系统动量的增量。冲量等于系统动量的增量。)()(d)(20210122112121vvvvmmmmtFFtt0ppIniiiiniittmmtF101ex21dvv内力不改变质点系的动量内力不改变质点系的动量例：例：用手拧住用手拧住绳子一端，使绳子的另一端自然下垂绳子一端，使绳子的另一端自然下垂正好接触到桌面，松手另其自由落下正好接触到桌面，松手另其自由落下。求证：当。求证：当绳绳子落下子落下 y 长度时，作用于桌面的力等于长度时，作用于桌面的力等于 3y 长绳子长绳子的重力，已知绳子质量线密度为的重力，已知绳子质量线密度为 。 解：解：绳子上部自由落体运动：绳子上部自由落体运动：2d0(d )dpv t vvt 2vgy此时，在此时，在 dt 时间内落到桌面的长度：时间内落到桌面的长度：质量为：质量为：dv t21ddpFvtdv t2 yg123FFFyg