质心运动ppt课件.ppt

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1、1一般情况碰撞1完全弹性碰撞系统内动量和机械能均守恒2非弹性碰撞系统内动量守恒，机械能不守恒3完全非弹性碰撞系统内动量守恒，机械能不守恒2完全弹性碰撞（五个小球质量全同）3例1宇宙中有密度为的尘埃，这些尘埃相对惯性参考系静止．有一质量为的宇宙飞船以初速穿过宇宙尘埃，由于尘埃粘贴到飞船上，使飞船的速度发生改变．求飞船的速度与其在尘埃中飞行时间的关系.(设想飞船的外形是面积为S的圆柱体）4解尘埃与飞船作完全非弹性碰撞5例2设有两个质量分别为和，速度分别为和的弹性小球作对心碰撞，两球的速度方向相同．若碰撞是完全弹性的，求碰

2、撞后的速度和．碰前碰后6解取速度方向为正向,由机械能守恒定律得由动量守恒定律得碰前碰后(2)(1)7由、可解得：(3)(2)(1)由、可解得：(3)(1)碰前碰后8（1）若则则讨论（3）若,且则（2）若,且碰前碰后9两个质子发生二维的完全弹性碰撞10德国物理学家和生理学家．于1874年发表了《论力(现称能量)守恒》的演讲，首先系统地以数学方式阐述了自然界各种运动形式之间都遵守能量守恒这条规律．是能量守恒定律的创立者之一．亥姆霍兹(1821—1894)11能量守恒定律：对一个与自然界无任何联系的系统来说,系统内各种形式的

3、能量可以相互转换，但是不论如何转换，能量既不能产生，也不能消灭．（1）生产实践和科学实验的经验总结；（2）能量是系统状态的函数；（3）系统能量不变，但各种能量形式可以互相转化；（4）能量的变化常用功来量度．12下列各物理量中，与参照系有关的物理量是哪些？（不考虑相对论效应．）(1)质量(2)动量(3)冲量(4)动能(5)势能(6)功答动量、动能、功．讨论13一质心1质心的概念板上点C的运动轨迹是抛物线其余点的运动=随点C的平动+绕点C的转动ccccccc142质心的位置由n个质点组成的质点系，其质心的位置：m1mim2

4、c15对质量连续分布的物体：对质量离散分布的物系：对密度均匀、形状对称的物体，质心在其几何中心．说明16例1水分子H2O的结构如图．每个氢原子和氧原子中心间距离均为d=1.0×10-10m，氢原子和氧原子两条连线间的夹角为θ=104.6o．求水分子的质心．OHHoCdd52.3o52.3o17解yC=0OHHoCdd52.3o52.3o18θ例2求半径为R的匀质半薄球壳的质心.RO解选如图所示的坐标系．在半球壳上取一如图圆环19θRO圆环的面积由于球壳关于y轴对称，故xc=0圆环的质量20θRO21θRO而所以其质心位

5、矢：22二质心运动定律m1mim2c23上式两边对时间t求一阶导数，得再对时间t求一阶导数，得24根据质点系动量定理（因质点系内）作用在系统上的合外力等于系统的总质量乘以质心的加速度——质心运动定律25例3设有一质量为2m的弹丸,从地面斜抛出去,它飞行在最高点处爆炸成质量相等的两个碎片，其中一个竖直自由下落，另一个水平抛出，它们同时落地．问第二个碎片落地点在何处?COm2mmxxC26解选弹丸为一系统，爆炸前、后质心运动轨迹不变．建立图示坐标系，COxCx2m22mm1xxC为弹丸碎片落地时质心离原点的距离27cyCy

6、yoF例4用质心运动定律来讨论以下问题．一长为l、密度均匀的柔软链条，其单位长度的质量为．将其卷成一堆放在地面．若手提链条的一端，以匀速v将其上提．当一端被提离地面高度为y时，求手的提力．28解建立图示坐标系链条质心的坐标yc是变化的cyCyyoF竖直方向作用于链条的合外力为29考虑到而得到由质心运动定律有cyCyyoF30