物理动量和角动量

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1、神舟六号发射成功牛顿定律:需要知道力随时间变化的细节动量定理：在碰撞打击一类问题中，力的作用时间很短，力随时间变化很快，无法知其细节。关心力在一段时间过程中的积累作用效果。一冲量质点的动量定理质点动量定理在给定的时间间隔内，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．冲量冲量（矢量）外力在一段时间里的累计量，过程量冲量方向：冲量的方向一般不是某一瞬时力的方向，而是所有元冲量的合矢量的方向。元冲量：（1）F大小不变（恒力）（2）F为大小变化Ftt1t2OFt1t2tFO若力的方向不变，且某方向不受力，该方向上动量不改变．说明分量表示动量定理矢

2、量式冲量的分量只改变自己方向上的动量平均力：如果一个恒力与一个变力在一段时间里的冲量相等，则该恒力称为变力的平均力分量表示一质量为m的质点作匀速圆周运动，半径为R，速率为v，从A点出发逆时针运动，求向心力的冲量和平均力（1）质点转过四分之一周期；（2）半个周期；（3）一个周期xyA例1已知一质点作匀速圆周运动，半径为R，速率为v，求向心力的冲量和平均力（2）半个周期；xy解法一：用动量定理Axy解法二：用冲量定义t匀速圆周运动的加速度是向心的半个周期t=，对应的冲量为FxFyYXOmvoNGhmvo例2小球距地面h处以初速度vo水平抛出,与地面

3、碰撞后反弹回同样高度,速度仍为vo，问1.该过程小球的动量是否守恒?2.求小球受地面的冲量。解:设以地面为参考系，建立直角坐标系如图:小球在整个过程中受重力,与地面碰撞时还受地面的冲力应用动量定理:设从抛出到落地所用时间为tYXOmvoNGhmvo基本要求：会求变力的冲量（1）根据定义（2）根据动量定理系统：研究对象包含多个物体外界：系统外其他物体一质点系的动量定理内力：系统内部各物体间相互作用力f特点：成对出现，大小相等方向相反结论：外力：外界物体对系统内物体的作用力F分别对两质点应用动量定理：因内力，故将两式相加后得：作用于系统的合外力的冲量等于

4、系统总动量的增量——质点系动量定理注意质点的动量定理和质点系的动量定理形式相同，含义有区别区分外力和内力内力仅能改变系统内某个物体的动量，但不能改变系统的总动量.用质点系动量定理处理问题可避开内力，较为方便。例：一辆煤车以v=3m/s的速率从煤斗下面通过,每秒钟落入车厢的煤为△m=500kg。如果车厢的速率保持不变,应用多大的牵引力拉车厢?解:车里的煤质量不断变化，这是个变质量问题。研究对象：t时刻车中煤的总质量m和t+dt时刻落入车厢的煤的质量dmmdmOxt时刻m（p10x=mv）+dm（p20x=0）t+dt时刻m（p1x=mv）+dm（p2x

5、=dmv）由系统的动量定理可得:质点系动量定理若质点系所受的合外力——动量守恒定律则系统的总动量不变积分式微分式(1)系统的总动量不变，但系统内任一质点的动量是可变的．(2)守恒条件：合外力为零．当时，可近似认为系统总动量守恒讨论在碰撞等相互作用时间极短的过程中，往往可忽略外力，作动量守恒处理；(3)若，但满足有合外力不为零，但合力在某方向分量为零，则系统在该方向上的动量守恒。(5)动量守恒定律是物理学最普遍、最基本的定律之一．在微观高速范围仍适用(4)适用于惯性系，定律中的速度应是对同一惯性系的速度，动量之和应是同一时刻的动量之和例1设有一静止的原

6、子核，衰变辐射出一个电子和一个中微子后成为一个新的原子核．已知电子和中微子的运动方向互相垂直，且电子动量为1.210-22kg·m·s-1，中微子的动量为6.410-23kg·m·s-1．问新的原子核的动量的值和方向如何？(中微子)(电子)解图中或(中微子)(电子)例2图所示,设炮车以仰角发射一炮弹，炮车和炮弹的质量分别为M和m，炮弹的出口速度为v（相对于炮车），炮车与地面间的摩擦力不计。求炮车的反冲速度V。v’mMV解把炮车和炮弹看成一个系统。炮弹相对地面的速度，按速度变换公式为系统静止p1=0水平方向统动量守恒，规定水平向右为正初

7、状态末状态炮弹发射前弹车系统炮弹发射后弹车系统炮弹炮车-V思考：系统的总动量是否守恒？(1)由结果看发炮前系统初动量为零发炮后系统末动量(不为零)p末m弹末MV发炮前在发射过程中系统所受的外力矢量和不为零，所以这一系统的总动量不守恒。为什么？(1)由守恒条件看例一个有1/4圆弧滑槽、半径为R的大物体质量为m1，停在光滑的水平面上，另一质量为m2的小物体从圆弧滑槽顶点由静止下滑。求当小物体m2滑到底时，大物体m1在水平面上移动的距离。S2取m1和m2为一系统水平方向统动量守恒，建如图所示坐标设为下滑过程中m1相对于地面的速度；1vv为下滑过程中m2相

8、对m1地水平速度初状态末状态小物体位于圆弧顶端小物体位于圆弧底端S2思考：此距离值与弧形槽面是否光滑有关？▲