大学物理学（少课时）第2版 课件 第三章　 运动中的守恒定律.pptx

运动中的守恒定律第三章

第一节质点的动量动量定理第二节质点系的动量定理质心运动定理和动量守恒定律第三节变力做功第四节质点和质点系的动能定理第五节保守力与非保守力势能第六节功能原理机械能守恒定律第七节角动量角动量守恒定律

第一节质点的动量和动量定理

第一节质点的动量和动量定理一、动量二、冲量三、动量定理

大小：方向：与速度方向相同单位：kg·m·s-1物体的质量与速度的乘积叫做物体的动量牛顿第二定律一、动量

特性矢量性相对性状态量动量是描述机械运动的一个物理量，在研究机械运动状态的改变时，必须考虑质量和速度这两个因素。

力在?t内的元冲量力在t2–t1时间间隔内的冲量冲量等于F在所讨论时间内对时间的定积分单位：N·s变力方向与力的方向相同方向：冲量等于这段时间内各无穷小时间间隔元冲量的矢量和，所以力的冲量方向决定于这段时间诸元冲量矢量和的方向，不一定和某时刻力的方向相同。t1F0tt2dtF冲量是表征力对时间的累积效应二、冲量

平均力的冲量在F-t图中,I是F-t曲线下的面积。可以用平均力乘上（t2-t1）冲力——作用时间很短且量值变化很大的力.平均力定义用平均力来表示力的冲量应用

分离变量考虑一过程，时间从t1-t2，两端积分力的冲量动量的增量外力作用在质点上的冲量，等于该质点动量的增量三、动量定理

(1)在直角坐标系中将矢量方程改为标量方程(2)质点动量的改变——外力和外力作用时间两个因素——冲量决定t小,冲力就大t大,冲力就小说明：冲量的分量只等于它自己方向上动量分量的增量，而与其他垂直方向上的动量的变化无关。

应用：利用冲力——增大冲力，减小作用时间避免冲力——减小冲力，增大作用时间篮球运动员接急球时往往持球缩手，这是为什么？棒球运动员在接球时为何要戴厚而软的手套？小试牛刀

【例题3-2】一弹性球，质量m=0.2kg，速率为v=6m/s，与墙壁碰撞后跳回，设跳回时速度的大小不变，碰撞前后的方向于墙壁的法线的夹角都是α=600，碰撞的时间为Δt=0.03s。求在碰撞时间内，球对墙壁的平均作用力。

解：以球为研究对象，设墙壁对球的平均作用力为，球在碰撞过程前后的速度为和，由动量定理得建立如图所示的坐标系，则上式写成标量形式为

即代入数据，得根据牛顿第三定律，球对墙壁的作用力为40N，方向向左。★解题指导：运用动量定理解题时不用考虑中间过程，仅需考虑始末状态；另外，一定要用分量式解题。

1.用锤压钉不易将钉压入木块,用锤击钉则很容易将钉击入木块,这是因为[]前者遇到的阻力大,后者遇到的阻力小前者动量守恒,后者动量不守恒后者锤的动量变化大,给钉的作用力就大后者锤的动量变化率大,给钉的作用力就大ABCD提交单选题1分

练习题：3-13-2

第二节质点系的动量定理质心运动定理动量守恒定律一、质点系二、质点系的动量三、质点系的动量定理四、质心质心运动定理动量守恒定律

两个或两个以上相互作用的质点组成的系统。外力：系统以外的物体称为外界，外界对质点系质点的作用力内力：系统内各质点之间的相互作用力质点系之所以比质点复杂就是由于内力的存在一、质点系

对于N个质点组成的质点系，各质点所受内力为：第一个质点第二个质点第三个质点第N个质点所有内力和为零

对于n个质点组成的质点系，各质点的动量为，质点系的动量二、质点系的动量

对于N个质点组成的质点系，各质点的动量为，作用于各质点的力为对每个质点应用动量定理并相加....二、质点系的动量定理

微分形式积分形式质点系动量对时间的变化率等于外力的矢量和.外力冲量动量变化质点系动量对时间的变化率等于外力的矢量和.

【例题3-3】如图表示一炮车在水平光滑轨道上发射炮弹，炮弹质量为m1，车身质量为m2，炮筒与水平面夹?角。炮弹以相对于炮口的速度v0射出,求炮身对轨道的压力。解把车身和炮弹看成一个系统。在发射过程中系统在竖直方向上有重力（m1+m2）g和地面支持力FN，应用质点系的动量定理：?v2mM

得炮身对轨道的压力方向向下★解题指导：炮弹和跑车可看成是质点系，因此它们的动量变化只考虑外力，内力不影响质点系动量的变化。

【练习】如图所示，一柔软链条长为l，单位长度的质量为λ。链条放在桌上，桌上有一个孔，链条一端有小孔稍伸下，其余部