大学物理课件动量与动量守恒免费版.ppt

弹性力作功 O点为平衡位置 引力的功 常见非保守力(耗散力)：摩擦力 另外的表述：沿任意闭合的相对路径移动一周做功为零的力 (2) (1) L=L1+（- L2 ） 二. 势能 保守力的功 弹性势能 引力势能 重力势能 弹力功 引力功 重力功 e.g. 令 Ep2=0 ? Ep1=Ep1-Ep2=A1?2 ——任一点处的势能等于保守力从该点到势能零点处的线积分 势能属于产生保守力的整个系统 选定势能零点 ? 各点势能值 几种势能 (1) 弹性势能 设弹簧原长(x=0)处Ep=0，则有 [思考] 设 则 (2) 重力势能 设 h=0处Ep=0，则有 EP(h) = mgh (3) 引力势能 设 r??处Ep=0，则有 [思考] 设 则 §2.4 功能原理，机械能守恒定律 一. 质点系动能定理 对于 有： 对于 有： 质点系动能定理 二 . 质点系的功能原理 机械能 质点系的功能原理 质点系机械能的增量等于外力和非保守内力作功之和 . 当 时，有 功能原理 三. 机械能守恒定律 机械能守恒定律 只有保守内力作功的情况下，质点系的机械能保持不变 . 例2-11 质量为m的质点在指向圆心的力F=-k/r2 的作用下，作半径为r的圆周运动，若取EP?=0，则系统的机械能E= . 解： 牛Ⅱ： 又 于是 [思考] 该力为什么是保守力？ 对功的概念有以下说法：(1)保守力做正功时，系统内相应的势能增加；(2)质点运动经一闭合路径，保守力对质点做的功为零；(3)作用力和反作用力大小相等、方向相反，所以两者所做的功的代数和为零. 上述说法中：(A)(1)(2)是正确的. (B)(2)(3)是正确的. (C)只有(2)是正确的. (D)只有(3)是正确的. 2-12. 答案：C 2-13. 对质点组有以下说法： ⑴质点组总动量的改变与内力无关． ⑵质点组总动能的改变与内力无关． ⑶质点组机械能的改变与保守内力无关． 在上述说法中， (A)只有⑴是正确的． (B)⑴、⑶是正确的． (C)⑴、⑵是正确的． (D)⑵、⑶是正确的． 答案：B 理由： ⑴: 符合质点系的动量定理 ⑵: 违背质点系的动能定理 ⑶: 符合功能原理 §2.5 质点的角动量 质点的动量 大小 位矢 取小于 的转向 方向： 决定的平面（右螺旋） ①质点作直线运动 对O点： O O? d 对O?点： 大小： 方向：? e.g. ②质点作圆周运动 对圆心： 方向：⊙ 大小： 导致角动量 随时间变化的根本原因是什么？ 由 则 两平行矢量的叉乘积为零 得 力 对O点力矩： 质点的角动量定理：作用于质点的合力对参考点 O 的力矩 ，等于质点对该点 O 的角动量随时间的变化率. F M ? r · O m ? 称力臂 r0 角动量定理 若 则 即 常矢量 例2-14 ? ? O X Y 解： (1) ，方向：沿Z轴正向 质点m=2kg,r=3m, v=4m/s, 又F=2N, ?=?=30?,则质点对O点的角动量为　　,力 对O点的力矩为 . * §2.1 动量定理 动量守恒定理 一 . 冲量 质点的动量定理 冲量 力对时间的积分（矢量） 动量定理 在给定的时间内，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 . 演示 逆风行舟 (KL011) 帆 v1 v2 v1 v2 Δv 风 F风对帆 F横 F进 F横 F阻 龙骨 F帆对风 Δv 分量形式 质点所受合外力的冲量在某一方向的分量等于质点的动量在这一方向的增量。 Attention: 二 . 冲力 平均冲力 碰撞问题 冲力的特点： 作用时间短、 变化快、瞬间极大 平均冲力 例2-1 力 作用在质量m=2kg的物体上,使之从静止开始运动,则物体在3秒末的动量应为 ． 解： 由动量定理，有 于是 计算变力的冲量，必须用积分? Attention: [思考] 其它解法？ 例2-2 质量为10kg的物体放在电梯底板上,电梯以a=2+3t(SI)的加速度上升,则1秒内底板给物体的冲量大小为 ;1秒内物体动量增量的大小为 . 解： 于是 F= m(g+a)= 118+30t ⑴受力图： 牛Ⅱ： F-