最新动能定理角动量定理幻灯片.ppt

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1、 大大 学学 物物 理理 C 第三章第三章 刚体定轴转动刚体定轴转动 力矩的功力矩的功一.动能定理1.力矩的功Fdrr dOs dzPFrd力力 在位移在位移 上所做的元功为上所做的元功为dsin2cosdddFr)(sFrFA力力 对转轴对转轴 Z 的力矩的大小为的力矩的大小为 FsinFrM ddMA21dMA力矩对刚体做的功 大大 学学 物物 理理 C 第三章第三章 刚体定轴转动刚体定轴转动 角动量守恒角动量守恒 (1)(1)对于单一刚体：对于单一刚体：J J、 均不变，均不变， 则匀速转动则匀速转动(2) 对于系统对于系统: J Ji、 均可以变化，但均可以变化，但 不变不变iiiJ角

2、动量守恒定律适用于以下情况：角动量守恒定律适用于以下情况： 大大 学学 物物 理理 C 第三章第三章 刚体定轴转动刚体定轴转动 角动量守恒角动量守恒 (3) 对于变形体：对于变形体： 均可以变化，但均可以变化，但 不变不变,JJ花样滑冰、跳水运动员跳水花样滑冰、跳水运动员跳水 大大 学学 物物 理理 C 第三章第三章 刚体定轴转动刚体定轴转动 角动量守恒角动量守恒 vovoompTR圆圆锥锥摆摆子子弹弹击击入入杆杆ov以子弹和杆为系统以子弹和杆为系统机械能机械能不不守恒守恒 .角动量守恒；角动量守恒；动量动量不不守恒；守恒；以子弹和沙袋为系统以子弹和沙袋为系统动量守恒；动量守恒；角动量守恒；角

3、动量守恒；机械能机械能不不守恒守恒 .圆锥摆系统圆锥摆系统动量动量不不守恒；守恒；角动量守恒；角动量守恒；机械能守恒机械能守恒 .子子弹弹击击入入沙沙袋袋细细绳绳质质量量不不计计 大大 学学 物物 理理 C 第三章第三章 刚体定轴转动刚体定轴转动 角动量守恒角动量守恒 水平方向：水平方向： Fx = 0 ， px 守恒守恒 mv0 = (m+M)v 对对 O点：点： ， 守恒守恒 mv0 l = (m+M)vl0ML质点质点 定轴刚体定轴刚体（不能简化为质点）（不能简化为质点）0vOlmMFxFy(2)轴作用力不能忽略，动量不守恒，轴作用力不能忽略，动量不守恒，但对但对 O 轴合力矩为零，角动

4、量守恒轴合力矩为零，角动量守恒lvMlmllmv22031(1)OlmM0v质点质点质点质点柔绳无切向力柔绳无切向力 大大 学学 物物 理理 C 第三章第三章 刚体定轴转动刚体定轴转动 角动量守恒角动量守恒 例题例题 一杂技演员一杂技演员 M 由距水平跷板高为由距水平跷板高为 h 处自由下落到处自由下落到跷板的一端跷板的一端A,并把跷板另一端的演员并把跷板另一端的演员N 弹了起来弹了起来.设跷板设跷板是匀质的是匀质的,长度为长度为l,质量为质量为m ,跷板可绕中部支撑点跷板可绕中部支撑点C 在竖在竖直平面内转动直平面内转动,演员的质量均为演员的质量均为m.假定演员假定演员M落在跷板上落在跷板上

5、,与跷板的碰撞是完全非弹性碰撞与跷板的碰撞是完全非弹性碰撞.问演员问演员N可弹起多高可弹起多高?ll/2CABMNh 解解 碰撞前碰撞前 M 落在落在 A点的速度点的速度21M)2( ghv 碰撞后的瞬间碰撞后的瞬间, M、N具有相同的线速度具有相同的线速度2lu 大大 学学 物物 理理 C 第三章第三章 刚体定轴转动刚体定轴转动 角动量守恒角动量守恒 21M)(2gh v2lu 22M21121222mllmlmuJlmvlmmghmmllmlm)6()2(621222122Mv解得解得演员演员 N 以以 u 起起跳跳, 达到的高度达到的高度hmmmglguh2222)63(82ll/2CABMNh15 结束语结束语