[理学]第3章动量守恒定律3课件.ppt

* 大学物理 第3章 动量守恒定律(3) 牛顿定律 * 作业 3.20 3.23 3.25 3.26 3.8 大学物理 第3章 动量守恒定律(3) 牛顿定律 爱因斯坦 牛顿 * 大学物理 第3章 动量守恒定律(3) 牛顿定律 * 第三章 动量守恒定律 §3-1 动量及其动量守恒定律 §3-2 动量定理 §3-3 牛顿定律 * 大学物理 第3章 动量守恒定律(3) 牛顿定律 * §3-3 牛顿定律 3-3-1 牛顿第二定律 一般力学问题的解题 步骤: 1. 明确研究对象. 2.分析受力. 3.选定参考系并建立坐标系. 4.列方程. 5.解方程. 6.讨论. * 大学物理 第3章 动量守恒定律(3) 牛顿定律 * 例题3-8　如图所示是所谓阿特伍德机.质量分别为m1和 m2的物体用轻绳通过轻滑轮连结.且初速度为零，忽略滑轮与绳之间的摩擦力,且绳不可伸长.求物体的加速度和绳子的张力. T T dm T T q q dm N x mN Ｔ Ｔ m1g m2g y m1 m2 解: 研究对象:m1,m2,及轻绳 受力分析如图 以一小段竖直绳为研究对象,有 对于轻绳,dm=0,所以T=T. 绳的质量可以忽略时,绳中各点张力相等, 且等于绳两端所受的力. * 大学物理 第3章 动量守恒定律(3) 牛顿定律 * T T dm T T q q dm N x mN Ｔ Ｔ m1g m2g y m1 m2 以滑轮上端一小段绳为研究对象 对于轻绳,dm=0,又忽略滑轮与绳之间的 摩擦力,则有T=T . 分别以物体m1和m2为研究对象, 由于绳不伸长 于是 * 大学物理 第3章 动量守恒定律(3) 牛顿定律 * 以上三式联立,解得 讨论： a1=-a2说明两个物体运动方向相反.若m1m2,则a1 为正,沿y的正方向,即m1运动方向向下,而m2运动 方向向上;反之,若m1m2,则a1为负,沿y的负方向, 即m1运动方向向上,而m2运动方向向下. （注意：上面一段话有“前提”：初速为零） * 大学物理 第3章 动量守恒定律(3) 牛顿定律 * 例题3-9　如图所示圆锥摆.质量为m的物体用不可伸长的 轻绳系在固定点上,物体在水平面上作速率为v的匀速率圆 周运动.绳长为L,绳与竖直方向的夹角为q.求物体运动一周 所需的时间(即周期). 解: 以m为研究对象 z T m Ｌ t n mg q 受力分析如图 建立随物体一起运动的坐标系, t沿速度方向, n沿内法线方向, z竖直向上. z方向: n方向: * 大学物理 第3章 动量守恒定律(3) 牛顿定律 * 两式联立解得 物体运动一周所需时间为 可见,周期与物体的质量无关.绳长越长或角度q越小, 则周期越长. * 大学物理 第3章 动量守恒定律(3) 牛顿定律 * 例题3-10　如图所示,倾角为q的斜面固定在车厢的桌面 上,斜面上有质量为m的木块.设木块与斜面间的最大静 摩擦系数为mmax,滑动摩擦系数为m,木块开始时静止.分 别求当车厢静止和以恒加速度a0运动时,木块滑动的条 件及滑动的加速度. m q mg N f y x a0 解: 以m为研究对象, 受力分析如图 y方向: x方向: 当车厢静止时,斜面为惯性系, * 大学物理 第3章 动量守恒定律(3) 牛顿定律 * 当车厢静止时,斜面为惯性系, 当时 ,木块静止,此时ax=0, 当ax0,即 时, 木块开始滑动.即滑动条件为 上式确定的滑动所需的斜面最小倾角 称为静摩擦角. 木块滑动时, 为滑动摩擦力,木块向下滑动的 加速度为 * 大学物理 第3章 动量守恒定律(3) 牛顿定律 * 当车厢以不变的加速度a0运动时,斜面为非惯性系. 在地面上建立坐标系,仍让其x和y轴分别与斜面平 行和垂直.设木块对斜面的加速度为a,则对地面参 考系,木块的加速度为 应用牛顿定律,有 解得 当 时,木块相对斜面静止,此时a=0, 当a0,木块斜面向下滑动,此时 . * 大学物理 第3章 动量守恒定律(3) 牛顿定律 * 滑动条件为 或 木块滑动时, ,木块滑动的加速度为 * 大学物理 第3章 动量守恒定律(3) 牛顿定律 * 1.静止的车厢是一个惯性系,可以运用牛顿定律; 当车厢作加速运动时,车厢不再是一个惯性系, 牛顿