牛顿定律动量守恒分析报告.ppt

取坐标系，将上式投影，有： 解：取挡板和球为研究对象，由于作用时间很短，忽略重力影响。设挡板对球的冲力为 则有： * y x 45o 30o n ?为I与x方向的夹角。 * 例3 、一吊车底板上放一质量为10 kg的物体，若吊车底板加速上升，加速度为 。 求：2s内吊车底板给物体的冲量大小和2s内物体动量的增量大小。式中a的单位是m·s-2。 a FN mg * 解： 由动量定理 * a FN mg 例4：一粒子弹由枪口飞出的速度是300ms-1，在枪管内子弹受外力为 (N)，如果子弹到枪口时所受力为零，求F 的冲量及子弹质量。 解：（根据动量定理求解） ( ∵ F = 0时 t = 3?10?3（s）) * * 上节内容回顾 曲线运动线量与角量关系 相对运动速度关系 * * 牛顿运动定律是经典力学的基础，虽然牛顿定律一般是对质点而言的，但这并不限定定律的广泛适用性，因为复杂的物体在原则上可看作是质点的组合。从牛顿运动定律出发可以导出刚体、流体、弹性体等的运动规律，从而建立起整个经典力学的体系。 “自然界和自然界的一切规律隐藏在黑暗中，上帝说：让牛顿去吧，于是一切成为光明。” ── 亚历山大?波普 第二章 质点动力学 质点动力学的任务: 研究物体之间的相互作用,及这种相互作用引起的物体运动状态变化的规律。 * * 　　英国物理学家, 经典物理学的奠基人 。 他对力学、光学、热学、天文学和数学等学科都有重大发现, 其代表作《自然哲学的数学原理》是力学的经典著作。 牛顿是近代自然科学奠基时期具有集前人之大成的贡献的伟大科学家。 牛顿 Issac Newton （1643－1727） * * 2.1.1、牛顿第一定律(Newton’s first law)： 1、内容：任何物体都保持静止或匀速直线的运动状态，直到外力迫使它改变运动状态为止。 任何物体都具有保持其运动状态不变的性质，这个性质叫做惯性。所以，牛顿第一定律又称为惯性定律(inertial law) 力不是维持速度的原因，而是改变速度的原因。 2-1 牛顿定律 * * 惯性系: 牛顿第一定律成立的参考系。一切相对于惯性系作匀速直线运动的参考系也是惯性系。 非惯性系: 相对于惯性系作加速运动的参考系。在非惯性系内牛顿定律不成立。 地球——近似的惯性参考系，地球有自转角速度 2、惯性系与非惯性系： * * 2.1.2、牛顿第二定律(Newton’s second law) 1、动量（momentum）： 定义：物体的质量(mass)与其速度的乘积。 方向与速度方向相同 具有矢量性、瞬时性、相对性 * * 2、牛顿第二定律 公式表示为： 内容：动量为 的物体，在合外力 的作用下，其动量随时间的变化率应等于作用于物体的合外力。 当物体在低速情况下运动时，即物体的运动速度远小于光速时，物体的质量可以视为是不依赖于速度的常量。 * * 说明： a）定律定量地说明了力的效果──改变物体的动量。 物体动量的变化率一定等于物体所受的合外力。 b）牛顿第二定律只适用于质点的运动。 c） 定量地说明了物体质量是物体惯性大小的量度。 F相同的条件下，质量大的物体加速度小，质量小的加速度大，说明质量越大的物体越难改变运动状态。即质量是物体惯性大小的量度。 * * 直角坐标系 平面自然坐标系 其分量式为： * * 应用牛顿第二定律，需要注意以下几点： （1）牛顿第二定律只适用于质点的运动； （2） 是瞬时对应的，两者同时产生，同时消失； （3） 是物体所受外力的矢量和。 （4）演算力学问题，一般要做简图，画出物体所受的 各个力。 求解步骤如下（隔离体法）： 要考虑的物体隔离开，画出其受力（主动力、被动力）图?根据受力情况，选定合适的坐标系，使尽量多的力位于坐标轴线上?再把不沿轴的各个力沿轴分解?列出牛顿第二定律的分量表达式，求解该质点的运动方程。 * * （3）作用力和反作用力同时存在，同时消失 2.1.3、牛顿第三定律(Newton’s third law)： 1、内容：两个物体之间的作用力 和反作用力 ， 沿同一直线，大小相等，方向相反，分别作用在 两个物体上。 2、注意： （1）作用力和反作用力