动量与能量优秀PPT.ppt

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1、动量与能量动量与能量第1页，本讲稿共37页力力的的累积累积效应效应对对 积累积累对对 积累积累动量、冲量动量、冲量、动量定理、动量守恒、动量定理、动量守恒动能、功、动能定理、机械能守恒动能、功、动能定理、机械能守恒3-1 3-1 质点和质点系的动量定理质点和质点系的动量定理第2页，本讲稿共37页一冲量质点的动量定理一冲量质点的动量定理 动量动量 冲量冲量（矢量矢量）第3页，本讲稿共37页微分形式微分形式积分形式积分形式 动量定理动量定理在给定的时间间隔内，外力作用在给定的时间间隔内，外力作用在质点上的冲量，等于质点在此时间内动量的增量在质点上的冲量，等于质点在此时间内动量的增量第4页，本讲稿共

2、37页 分量表示分量表示说明几点说明几点解题步骤解题步骤第5页，本讲稿共37页质点系质点系二二 质点系的动量定理质点系的动量定理 对两质点分别应用对两质点分别应用质点动量定理：质点动量定理：第6页，本讲稿共37页因内力因内力 ，故将两式相加后得：故将两式相加后得：第7页，本讲稿共37页 作用于系统的合外力的冲量等于系统动作用于系统的合外力的冲量等于系统动量的增量量的增量质点系动量定理质点系动量定理第8页，本讲稿共37页区分区分外力外力和和内力内力内力仅能改变系统内某个物体的动内力仅能改变系统内某个物体的动量，但不能改变系统的总动量量，但不能改变系统的总动量.注注意意第9页，本讲稿共37页（1）

3、F 为恒力为恒力（2）F 为变力为变力讨论Ftt1t2OFt1t2tFO第10页，本讲稿共37页动量定理常应用于碰撞问题动量定理常应用于碰撞问题注意注意 越小，则越小，则 越大越大在在 一定时一定时第11页，本讲稿共37页 例例1一质量为一质量为0.05 kg、速、速率为率为10 ms-1的刚球，以与钢板的刚球，以与钢板法线呈法线呈45角的方向撞击在钢板角的方向撞击在钢板上，并以相同的速率和角度弹上，并以相同的速率和角度弹回来设碰撞时间为回来设碰撞时间为0.05 s求求在此时间内钢板所受到的平均冲在此时间内钢板所受到的平均冲力力O第12页，本讲稿共37页 解解由动量定理得：由动量定理得：方向与

4、方向与 轴正向相同轴正向相同O第13页，本讲稿共37页 例例2 一柔软链条长为一柔软链条长为l，单，单位长度的质量为位长度的质量为，链条放在有，链条放在有一小孔的桌上，链条一端由小孔一小孔的桌上，链条一端由小孔稍伸下，其余部分堆在小孔周围稍伸下，其余部分堆在小孔周围由于某种扰动由于某种扰动,链条因自身重量链条因自身重量开始下落开始下落.m1m2Oyy求链条下落速度求链条下落速度v与与y之间的关系设各处摩擦之间的关系设各处摩擦均不计，且认为链条软得可以自由伸开均不计，且认为链条软得可以自由伸开第14页，本讲稿共37页 解解 以竖直悬挂的链条和以竖直悬挂的链条和桌面上的链条为一系统，建立桌面上的链

5、条为一系统，建立坐标系坐标系由质点系动量定理得由质点系动量定理得则则又又m1m2Oyy第15页，本讲稿共37页两边同乘以两边同乘以 则则 m1m2Oyy第16页，本讲稿共37页质点系动量定理质点系动量定理 若质点系所受的若质点系所受的合外力合外力 动量守恒定律动量守恒定律则系统的总动量不变则系统的总动量不变3-2 3-2 动量守恒定律动量守恒定律第17页，本讲稿共37页 (1)系统的系统的总动量不变，但系统内任一物体总动量不变，但系统内任一物体的动量是可变的的动量是可变的 (2)守恒条件：守恒条件：合外力为零合外力为零 当当 时，可近似地认为时，可近似地认为 系统总动量守恒系统总动量守恒讨论第

6、18页，本讲稿共37页(3)若若 ，但满足，但满足有有(4)(4)动量守恒定律是物理学动量守恒定律是物理学最普遍、最基本的最普遍、最基本的定律之一定律之一第19页，本讲稿共37页例例1设有一静止的原子核，设有一静止的原子核，衰变辐射出一个电子和一个中衰变辐射出一个电子和一个中微子后成为一个新的原子核微子后成为一个新的原子核已知电子和中微子的运动方向已知电子和中微子的运动方向互相垂直，且互相垂直，且电子动量为电子动量为1.210-22 kgms-1，中微子的动量为，中微子的动量为6.410-23 kgms-1问新的原子核的动量的值和问新的原子核的动量的值和方向如何？方向如何？(中微子中微子)(电

7、子电子)第20页，本讲稿共37页解解图中图中或或 (中微子中微子)(电子电子)第21页，本讲稿共37页 例例2一枚返回式火箭以一枚返回式火箭以 2.5103 ms-1 的的速率相对惯性系速率相对惯性系S沿水平方向飞行空气阻力不沿水平方向飞行空气阻力不计现使火箭分离为两部分计现使火箭分离为两部分,前方的仪器舱质量前方的仪器舱质量为为100 kg，后方的火箭容器质量为，后方的火箭容器质量为200 kg，仪器，仪器舱相对火箭容器的水平速率为舱相对火箭容器的水平速率为1.0103 ms-1求仪器舱和火箭求仪器舱和火箭容器相对惯性系容器相对惯性系的速度的速度第22页，本讲稿共37页已知已知求求 ,第23

8、页，本讲稿共37页解解 第24页，本讲稿共37页神舟七号整装待发神舟七号整装待发神舟七号整装待发神舟七号整装待发 第25页，本讲稿共37页 2008 2008 2008 2008年年年年9 9 9 9月月月月25252525日日日日21212121时时时时10101010分，神舟七号飞船升空。分，神舟七号飞船升空。分，神舟七号飞船升空。分，神舟七号飞船升空。21212121时时时时33333333分载人航天工程总指挥常万分载人航天工程总指挥常万分载人航天工程总指挥常万分载人航天工程总指挥常万全在酒泉卫星发射中心宣布：神舟七号飞船发射成功。全在酒泉卫星发射中心宣布：神舟七号飞船发射成功。全在酒泉

9、卫星发射中心宣布：神舟七号飞船发射成功。全在酒泉卫星发射中心宣布：神舟七号飞船发射成功。第26页，本讲稿共37页图表：神舟七号载人航天飞行起飞图表：神舟七号载人航天飞行起飞图表：神舟七号载人航天飞行起飞图表：神舟七号载人航天飞行起飞船箭分离船箭分离船箭分离船箭分离 第27页，本讲稿共37页一功一功 力的力的空间累积空间累积效应：效应：，动能定理动能定理对对 积累积累1恒力作用下的功恒力作用下的功3-4 3-4 动能定理动能定理第28页，本讲稿共37页B*A2变力的功变力的功第29页，本讲稿共37页(1)功的正、负功的正、负讨论(2)作作功的图示功的图示第30页，本讲稿共37页（3）功是一个过程

10、量，与路径有关功是一个过程量，与路径有关（4）合力的功，等于各分力的功的代数和合力的功，等于各分力的功的代数和第31页，本讲稿共37页 功的单位功的单位（焦耳）焦耳）平均功率平均功率 瞬时功率瞬时功率 功率的单位功率的单位（瓦特）瓦特）第32页，本讲稿共37页而而二二 质点的动能定理质点的动能定理AB第33页，本讲稿共37页 功是过程量，动能是状态量；功是过程量，动能是状态量；注意注意 合合外力对外力对质点质点所作的功，等于质点动能所作的功，等于质点动能的的增量增量 质点的动能定理质点的动能定理 功和动能依赖于惯性系的选取，功和动能依赖于惯性系的选取，但对不同惯性系动能定理形式相同但对不同惯性系动能定理形式相同第34页，本讲稿共37页 例例 2 一质量为一质量为1.0 kg 的小球的小球系在长为系在长为1.0 m 细绳下端，绳的上细绳下端，绳的上端固定在天花板上起初把绳子端固定在天花板上起初把绳子放在与竖直线成放在与竖直线成 角处，然后角处，然后放手使小球沿圆弧下落试求绳放手使小球沿圆弧下落试求绳与竖直线成与竖直线成 角时小球的速率角时小球的速率第35页，本讲稿共37页解解 第36页，本讲稿共37页由动能定理由动能定理得得第37页，本讲稿共37页