动量定理及动量守恒定律3力学

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1、第三章　动量定理及动量守恒守恒定律1力学第三章　动量定理及动量守恒守恒定律“我不知道世人怎么看，但在我自己看来，我只不过是一个在海滨玩耍的小孩，不时地为比别人找到一块更光滑、更美丽的卵石和贝壳而感到高兴，而在我面前的真理的海洋，却完全是个谜”──Newton2力学第三章　动量定理及动量守恒守恒定律§3.1牛顿第一定律和惯性参考系基本概念：一、孤立质点不受其它物体作用或离其它物体都足够远的质点（理想模型）。二、牛顿第一定律孤立质点静止或作等速直线运动（每个物体继续保持其静止或作等速直线运动的状态，除非有力加于其上迫使它改变这种状态）。使用范围：质点和惯性参

2、考系。对牛顿第一定律的理解：（1）定性的说明了运动和力的关系：物体的运动并不需要力去维持，只有当物体的运动状态（速度）发生变化即产生加速度时，才需要力的作用。力的定义：力是一物体对另一物体的作用，是物体产生加速度的原因。（2）提出了“惯性”的概念：物体保持原来运动状态不变的特性，是物体所固有的。3力学第三章　动量定理及动量守恒守恒定律三、惯性参考系：孤立粒子相对它静止或作等速直线运动的参考系。简称“惯性系”。或者：牛顿第一定律能成立的参考系叫惯性系，否则称为非惯性参考系。一般情况下，由观察和实验的性质来判断，如：在精度不太高时，地球参考系可以看作惯性参考

3、系，又称实验室参考系，或实验室坐标系。在人造地球卫星时，常选“地心——恒星坐标系”：以地心为原点，坐标轴指向恒星的惯性参考系。在研究行星等天体的运动时，常选“日心——恒星坐标系”：以太阳中心为原点，坐标轴指向其它恒星的惯性参考系。相对于惯性参考系作等速直线运动的参考系亦为惯性参考系，这就是惯性参考系的“传递性”：发现一个惯性系，变有无穷多个惯性系。注意：运动只能是相对于参考系而言的，没有参考系的运动描述都是没有任何物理意义的。4力学第三章　动量定理及动量守恒守恒定律量为2kg的质点的运动学方程：　　　　　　　　　　　　，(t为时间，单位为秒；长度单位为米

4、）。求证：质点受恒力而运动，并求力的大小、方向．练习题(3.5.1)：5力学第三章　动量定理及动量守恒守恒定律§3.2惯性质量动量和动量守恒定律一、惯性质量实验：一气桌，包含平台和滑块，将平台调至水平，铺以白纸，通过电打火花可以在纸上形成斑点，由斑点的距离来确定滑块的速率。斑点排位的方向给出滑块方向，滑块1和滑块2以某初速度运动并碰撞，滑块1和2的速度改变量分别为　　和　，改变滑块初速度反复实验多次，总有：其中，α为常量，改变滑块质量，(1)式仍成立，仅α取值不同，α与滑块质量有关。或（1）6力学第三章　动量定理及动量守恒守恒定律规定：标准物体的质量mc

5、=1kg，令标准物体与某物体相互作用，和分别表示标准物体和某物体速度的改变量，令：(2)式就是质量的“操作型定义”。由(2)式可知：两物体相撞，m大者较难改变运动状态或速度，反之，m小者则较易。由此可以联想到惯性，因此(2)式定义为惯性质量，简称“质量”。则：（2）经典力学中，质量为一恒量，并且惯性质量具有可加性。但当质点速度可与光速相比拟时，由相对论力学来确定，质量随速度的增加而增加：（3）7力学第三章　动量定理及动量守恒守恒定律二、动量　动量守恒定理1.动量的定义：质点的质量与其速度的乘积定义为该质点的动量。性质：矢量，其方向与其速度方向相同。符号：

6、物体系：有两个或更多的相互作用的物体组成的研究对象叫做物体系。质点系：若物体系中的物体均可视作质点，则称为质点系。2.质点系动量：质点系内各质点动量的矢量和叫作质点系的动量：数学公式：（4）8力学第三章　动量定理及动量守恒守恒定律3.动量守恒定律：实验表明，若质点系不受质点系以外其它物体的作用，该质点系动量守恒：（5）注意：动量守恒定律是一普适的守恒定律。适用于：经典力学，相对论力学，场，宏观物体和微观粒子组成的物体系。应用：动量守恒定律可以预测新粒子的存在。例如：1930年泡利提出中微子的假说,于1953年被证实；1932年查德威克发现中子。练习题：质

7、量为10g的刚球自离水平桌面25.6cm的高度落下，弹起来后上升至19．6cm高，求撞击时球给桌面的冲量。不计空气阻力。9力学第三章　动量定理及动量守恒守恒定律10力学第三章　动量定理及动量守恒守恒定律§3.3牛顿运动定律伽利略相对性原理一、力　力的独立作用原理由于质点运动状态的变化，源于相互作用，即：力，因此力的研究是质点动力学的基础。1.力的概念：是一物体对另一物体的作用，可以用受力物体动量的变化率来量度。由二质点组成的系统的动量守恒可知：两边同除以相互作用时间　，并取极限得：这说明：当两质点相互作用时，各自动量对时间的变化率大小相等方向相反。11力

8、学第三章　动量定理及动量守恒守恒定律由力的概念可知：质点1对于质点2的作用力和质