第四章 动量 动量守恒定律优秀课件.ppt

第四章 动量 动量守恒定律第1页，本讲稿共22页讨论潜艇运动情况：类似处理：跳伞运动员下落，有阻力的抛体运动,小球在粘滞流体中下落在粘滞流体中下落.极限速率（收尾速率）第2页，本讲稿共22页例2(P68 例3):原因:M相对地面作非匀速运动,因此不是惯 性系,不能在M系中用牛顿定律列方程。不对!Mm已知:求：m对M的正压力N 对 的加速度解：以M为参考系：xymgN第3页，本讲稿共22页正确的解法:以地面为参考系,列 M 的运动方程：MQxMgy受力情况如图：第4页，本讲稿共22页以地面为参考系,列 m 的运动方程：以地面为参考系列m的方程：yxmgN第5页，本讲稿共22页由（1）、（3）、（4）解得：yxmgN注意：做题时先画受力图，初略判断加速度 的方向。第6页，本讲稿共22页例3（P84 4.5）：已知：质量均匀的绳在水平面内转动；求：张力忽略重力绳内部相邻两部分相互作用力思考：1.绳上张力是否处处相等？均不满足,因此：第7页，本讲稿共22页水平面内法向运动方程：设法将设法将 内力内力外力外力暴露受力分析：思考：2.如何求系统内力？解：在绳上取微元 rr+dr第8页，本讲稿共22页如何确定积分限？边界条件:第9页，本讲稿共22页解：受力图和坐标系如下：对对不不对对？(1)(2)。(3)(4)求:已知:例1(P85 4.7):第三节第三节 动量定理动量定理第10页，本讲稿共22页物体可能飞离桌面。正确的解法:不全对!何时飞离？(1)第11页，本讲稿共22页静摩擦力达到最大值以前与正压力无关。？不全对!不全对!正确的解法：正确的解法：物体何时开始运动？(2)？(3)第12页，本讲稿共22页对!1.通过本题体会存在变力(随t变化)作用时动量 定理的应用。注意:2.若F在不同时间段变化规律不同，应分段积分。？(4)第13页，本讲稿共22页火箭速度为排出的燃气速度为t+dt时刻：排出的燃气质量为火箭质量为解:火箭和燃气组成一个系统。火箭的运动:火箭依靠排出其内部燃烧室中产生的气体来获得向前的推力。设火箭发射时的质量为m0，速率为v0，燃料烧尽时的质量为m，气体相对于火箭排出的速率为ve。不计空气阻力，求火箭所能达到的最大速率。例2(P78 例2):t时刻：系统总质量为系统总动量为第14页，本讲稿共22页t+dt时刻系统的总动量为：时间内系统的动量增量为：设t=0是开始发射，时刻燃料烧尽,对上式两边积分得：取向上为正,得：火箭竖直向上运动时，忽略空气阻力，外力为重力。由质点系动量定理得：第15页，本讲稿共22页火箭水平飞行时：多级火箭：用增大喷气速度和增大质量比的方法可以提高火箭末速度。设：第16页，本讲稿共22页Mm高能物理可以用探测器得到粒子径迹 粒子散射中，质量为粒子散射中，质量为m的的 粒子与质量为粒子与质量为M的静止的静止氧原子核发生氧原子核发生“碰撞碰撞”。实验测出。实验测出“碰撞碰撞”后，后，粒粒子沿与入射方向成子沿与入射方向成 =72 角方向运动，而氧原子核沿角方向运动，而氧原子核沿与与 粒子入射方向成粒子入射方向成 =41 角反冲，如图示，求角反冲，如图示，求“碰碰撞撞”前后前后 粒子速率之比。粒子速率之比。例题1(P81 例1）：第四节第四节第四节第四节 动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律第17页，本讲稿共22页由动量守恒定律得解得解得“碰撞碰撞”前后，前后，粒子速率之比为粒子速率之比为直角坐标系中xy第18页，本讲稿共22页分析运动过程:当 自由下落 距离，绳被拉紧的瞬间，和 获得相同的运动速率,此后 向下减速运动，向上减速运动。分两个阶段求解一绳跨过一定滑轮，两端分别系有质量 及 的物体，且 。最初 静止在桌上，抬高 使绳处于松弛状态。当 自由下落距离 后，绳才被拉紧，求此时两物体的速率 和 所能上升的最大高度（不计滑轮和绳的质量、轴承摩擦及绳的伸长）。v例题2(P85 4.8):第19页，本讲稿共22页思路：绳拉紧时冲力很大，轮轴反作用力 不能忽略，系统动量不守恒，应分别对它们用动量定理。+设绳平均冲力大小为 ,向上为正方向。解：+第一阶段：绳拉紧，求共同速率v第20页，本讲稿共22页忽略重力，则有+类似问题:第21页，本讲稿共22页第二阶段：求M运动的最大高度解得:与 有大小相等，方向相反的加速度 设绳拉力为思路：上升的最大高度为:由牛顿运动定律+，画出 与 的受力图:m+第22页，本讲稿共22页