動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律.ppt

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1、第三章動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律3-1質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量定律3-2動(dòng)量守恒定律3-4動(dòng)能定理3-5保守力與非保守力勢(shì)能3-6功能原理機(jī)械能守恒定律3-7完全彈性碰撞完全非彈性碰撞13-1質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)量定理大?。簃v方向：速度的方向1、動(dòng)量（描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，矢量）方向：速度變化的方向2、沖量（力的作用對(duì)時(shí)間的積累，矢量）（1）常力的沖量（2）變力的沖量方向不同!注意：沖量的方向和瞬時(shí)力當(dāng)力連續(xù)變化時(shí)2F0tt12tx+tF~x沖量的幾何意義：沖量圖線與坐標(biāo)軸所圍的面積。在數(shù)值上等于xI分量式：（注意可取+-號(hào)）質(zhì)點(diǎn)所受合外力的沖量，等于該質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量的增量。3、質(zhì)點(diǎn)的

2、動(dòng)量定理3注意:1.動(dòng)量為狀態(tài)量，沖量為過(guò)程量。2.動(dòng)量定理可寫成分量式，即：3.F為恒力時(shí)，可以得出I＝F?t4.F作用時(shí)間很短時(shí)，可用力的平均值來(lái)代替。44、質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量定理質(zhì)點(diǎn)系（內(nèi)力、外力）兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的系統(tǒng)5n個(gè)質(zhì)點(diǎn)的系統(tǒng)由于內(nèi)力總是成對(duì)出現(xiàn)的，其矢量和為零。所以：質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量定理：積分形式微分形式以F和P表示系統(tǒng)的合外力和總動(dòng)量，上式可寫為：63-2、動(dòng)量守恒定律一個(gè)質(zhì)點(diǎn)系所受的合外力為零時(shí)，這一質(zhì)點(diǎn)系的總動(dòng)量就保持不變。7注意：1、系統(tǒng)動(dòng)量守恒，但每個(gè)質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量可能變化。2、在碰撞、打擊、爆炸等相互作用時(shí)間極短的過(guò)程中，往往可忽略外力（外力與內(nèi)力相比小很多

3、）。3、動(dòng)量守恒可在某一方向上成立（合外力沿某一方向?yàn)榱?。?、定律中的速度應(yīng)是對(duì)同一慣性系的速度，動(dòng)量和應(yīng)是同一時(shí)刻的動(dòng)量之和。5、動(dòng)量守恒定律只適用于慣性系。6、動(dòng)量守恒定律在微觀高速范圍仍適用。是比牛頓定律更普遍的最基本的定律8練習(xí):1、一吊車底板上放一質(zhì)量為10kg的物體,若吊車底板加速上升,加速度大小為a=2+4t(SI),則2秒內(nèi)吊車底板給物體的沖量大小I=;2秒內(nèi)物體動(dòng)量的增量大小?P=(取g=10ms-2)解:注:動(dòng)量定理只適用于慣性參考系.9[D]2、質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)，以恒速率v沿如圖所示的正三角形ABCA的方向運(yùn)動(dòng)一周，作用于A處質(zhì)點(diǎn)的沖量大小和方

4、向是[]。(A),水平向右；(B),水平向左；(C),豎直向下；(D),豎直向上。ABC10一、質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量mOOm質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)圓心的角動(dòng)量質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量p和矢徑r不互相垂直4-3角動(dòng)量角動(dòng)量守恒定律11用叉積定義角動(dòng)量vrma角動(dòng)量方向角動(dòng)量大小方向用右手螺旋法規(guī)定12二、質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量定理o方向用右手螺旋法規(guī)定角動(dòng)量定理力對(duì)定點(diǎn)的力矩13上式也可寫成:兩邊積分:動(dòng)量沖量角動(dòng)量角沖量動(dòng)量矩沖量矩對(duì)同一參考點(diǎn)O,質(zhì)點(diǎn)所受的沖量矩=質(zhì)點(diǎn)角動(dòng)量的增量.這就是質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量定理.三、角動(dòng)量守恒定律若14一、功和功率1、恒力的功（常力沿直線做的功）位移無(wú)限小時(shí)：dW

5、稱為元功功等于質(zhì)點(diǎn)受的力和它的位移的點(diǎn)積單位：J量綱：ML2T－23-4、動(dòng)能定理MMFF?15元功：dW解析式：2、變力的功（變力沿曲線做的功）ab元位移：163、合力的功物體同時(shí)受的作用結(jié)論：合力對(duì)物體所做的功等于其中各個(gè)分力分別對(duì)該物體所做功的代數(shù)和。注意：1、功是過(guò)程量，與路徑有關(guān)。2、功是標(biāo)量，但有正負(fù)。3、合力的功為各分力的功的代數(shù)和。174、功率力在單位時(shí)間內(nèi)所作的功單位：W或Js-1量綱：ML2T－318例1、一隕石從距地面高為h處由靜止開始落向地面，忽略空氣阻力，求隕石下落過(guò)程中，萬(wàn)有引力的功是多少？解：取地心為原點(diǎn)，引力與矢徑方向相反abhRo1

6、9例2、質(zhì)量為2kg的質(zhì)點(diǎn)在力(SI)的作用下，從靜止出發(fā)，沿x軸正向作直線運(yùn)動(dòng)。求前三秒內(nèi)該力所作的功。解：（一維運(yùn)動(dòng)可以用標(biāo)量）205、一對(duì)作用力和反作用力的功or1r2m1m2dr1dr2f2f1m1、m2組成一個(gè)封閉系統(tǒng)在dt時(shí)間內(nèi)r2121兩質(zhì)點(diǎn)間的一對(duì)作用力和反作用力所做功之和等于其中一個(gè)質(zhì)點(diǎn)受的力沿著該質(zhì)點(diǎn)相對(duì)于另一質(zhì)點(diǎn)所移動(dòng)的路徑所做的功。二、質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能定理合外力對(duì)質(zhì)點(diǎn)所做的功等于質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能的增量。22定義：動(dòng)能Ek=mv2/2Wab=EKb-EKa。單位：J量綱：ML2T－2說(shuō)明：1、動(dòng)能是狀態(tài)量，任一運(yùn)動(dòng)狀態(tài)對(duì)應(yīng)一定的動(dòng)能。2、?EK為動(dòng)能的增量，

7、增量可正可負(fù)，視功的正負(fù)而變。3、動(dòng)能是質(zhì)點(diǎn)因運(yùn)動(dòng)而具有的做功本領(lǐng)。23一、保守力：某些力對(duì)質(zhì)點(diǎn)做功的大小只與質(zhì)點(diǎn)的始末位置有關(guān)，而與路徑無(wú)關(guān)。這種力稱為保守力。3-5保守力與非保守力勢(shì)能典型的保守力：重力、萬(wàn)有引力、彈性力與保守力相對(duì)應(yīng)的是耗散力典型的耗散力：摩擦力24幾種保守力和相應(yīng)的勢(shì)能重力的功M在重力作用下由a運(yùn)動(dòng)到b，取地面為坐標(biāo)原點(diǎn).可見，重力是保守力。25引力的功兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)之間在引力作用下相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，以M所在處為原點(diǎn),M指向m的方向?yàn)槭笍降恼较?。m受的引力方向與矢徑方向相反?？梢姡f(wàn)有引力是保守力。Mmrab26彈力的功可見，彈性力是保守力。物體沿