大学物理 动量与动量守恒邓版.ppt

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1、3.1冲量动量定理力在时间上的积累效应：平动冲量动量的改变；转动冲量矩角动量的改变力在空间上的积累效应:功改变能量一冲量动量在时间内的质点所受到合外力的冲量第三章三大守恒定律动量：物体的质量与速度的乘积二动量定理：质点所受合外力的冲量等于质点动量的增量质点所受合外力的冲量在某一方向上的分量等于质点的动量在该方向的分量的增量三冲力：平均冲力：冲量对碰撞时间的平均为平均冲力打击或碰撞，力的方向保持不变，曲线与t轴所包围的面积就是t1到t2这段时间内力的冲量的大小，根据改变动量的等效性，得到平均力。变化快，量值大，作用时间很短的力结论：物体动量变化一定的情况下，作用时间越长，物体受到的平均冲

2、力越小；反之则越大。海绵垫子可以延长运动员下落时与其接触的时间，这样就减小了地面对人的冲击力。例垒球m=0.3kg，初速v1=20m/s，沿水平，被棒打击后v2=30m/s，方向，求垒球受棒打击力，设球和棒接触时间0.01s。解：忽略重力作用方法一：用分量式求解方法二：用矢量图解法根据余弦定理根据正弦定理4质点系的动量定理：两个质点A，B组成的质点系（外界对A的作用力）（外力）（B对A的作用力）（内力）3.1.2质点系的动量定理：1质点系：由相互作用的若干个质点组成的系统2外力：系统以外的其他物体对系统内任意一质点的作用力3内力：系统内各质点间的相互作用力（外界对B的作用力）（外力）（

3、A对B的作用力）（内力）多个质点组成的质点系质点系动量定理（微分形式）质点系动量定理（积分形式）质点系的动量定理：系统所受的合外力的冲量等于系统总动量的增量。内力起什么作用？改变单个质点动量但不改变系统总动量一装沙车以速率v=3m/s从沙斗下通过，每秒钟落入车厢的沙为m=500kg，如果使车厢的速率保持不变，应用多大的牵引力？(设车与轨道的摩擦不计)设t时刻已落入车厢沙子的质量与沙车的质量之和为m，dt时间内即将落入的沙子质量为dm。以m和dm为研究系统t+dt时刻的动量为t时刻水平总动量为动量的增量为例解根据动量定理例2一柔软链条长为l，单位长度的质量为，链条放在有一小孔的桌上，

4、链条一端由小孔稍伸下，其余部分堆在小孔周围．由于某种扰动,链条因自身重量开始下落.m1m2Oyy求链条下落速度v与y之间的关系．设各处摩擦均不计，且认为链条软得可以自由伸开．解以竖直悬挂的链条和桌面上的链条为一系统，建立坐标系由质点系动量定理得两边同乘以则m1m2Oyy3.2动量守恒定律如果质点系所受的合外力为零一个质点系所受的合外力为零时，质点系总动量保持不变如果质点系在某个方向所受的合外力为零，则系统的总动量在该方向上的分量守恒当外力<<内力且作用时间极短时（如碰撞），动量近似守恒例1设有一静止的原子核,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

5、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?解即恒矢量例2一枚返回式火箭以2.5103m·s-1的速率相对地面沿水平方向飞行.设空气阻力不计.现由控制系统使火箭分离为两部分,前方部分是质量为100kg的仪器舱,后方部分是质量为200kg的火箭容器.若仪器舱相对火箭容器的水平速率为1.0103m·s-1.求仪器舱和火箭容器相对地面的速度.已知解则(1)选取研究对象。应用动量定理和动量守恒定律解题步骤(2)分析受力。(3)确定过程。(4)列方程求解。要选取适当的坐标系，一般要列出动量定

6、理或动量守恒定律方程的分量式。需要考虑一定的时间间隔或一个过程。判断是否满足合外力为零，或是否沿某一方向合外力投影的代数和为零，或是否合外力远小于内力？若满足这类条件，就应用动量守恒定律求解，否则就应用动量定理求解。我国长征系列火箭升空3.2.2火箭飞行原理火箭是一种自带燃料和助燃剂的太空飞行器，它依靠燃料燃烧喷出的气体所产生的反冲推力向前推进。设不计地球引力和空气阻力。例解求火箭所能达到的最大速度。设各量如图。图中dm>0，且两个速度均为相对于地面参考系的速度。称为火箭的喷气速度，气体相对于火箭的速度。若全部燃料燃烧完毕后火箭的质量为则火箭最后能够达到的速度为由上两式得：为质量比多级

7、火箭：一级火箭速率：设各级火箭的质量比分别为N1，N2，N3，…二级火箭速率：三级火箭速率：设，N1=N2=N3=3得质点系动量定理（微分形式）3.3质心运动定理一质心rc×C······mi·z·riyx02质心的位置由n个质点组成的质点系，其质心的位置：m1mim2cxyo（x1，y1）x2例：任意三角形的每个顶点有一质量m，求质心。●连续体×rrcdmC0mzxy质量均匀分布的对称体系，其质心就在它的几何对称中心上；重心是物体上各部分所受