动量守恒定律和能量守恒定律.ppt

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1、第三章动量守恒定律和能量守恒定律3-1质点和质点系的动量定律3-2动量守恒定律3-4动能定理3-5保守力与非保守力势能3-6功能原理机械能守恒定律3-7完全弹性碰撞完全非弹性碰撞13-1质点和质点系动量定理大小：mv方向：速度的方向1、动量（描述质点运动状态，矢量）方向：速度变化的方向2、冲量（力的作用对时间的积累，矢量）（1）常力的冲量（2）变力的冲量方向不同!注意：冲量的方向和瞬时力当力连续变化时2F0tt12tx+tF~x冲量的几何意义：冲量图线与坐标轴所围的面积。在数值上等于xI分量式：（注意可取+-号）质点所受合外力的冲量，等于该质点动量的增量。3、质点的

2、动量定理3注意:1.动量为状态量，冲量为过程量。2.动量定理可写成分量式，即：3.F为恒力时，可以得出I＝Ft4.F作用时间很短时，可用力的平均值来代替。44、质点系的动量定理质点系（内力、外力）两个质点的系统5n个质点的系统由于内力总是成对出现的，其矢量和为零。所以：质点系的动量定理：积分形式微分形式以F和P表示系统的合外力和总动量，上式可写为：63-2、动量守恒定律一个质点系所受的合外力为零时，这一质点系的总动量就保持不变。7注意：1、系统动量守恒，但每个质点的动量可能变化。2、在碰撞、打击、爆炸等相互作用时间极短的过程中，往往可忽略外力（外力与内力相比小很多

3、）。3、动量守恒可在某一方向上成立（合外力沿某一方向为零。）4、定律中的速度应是对同一惯性系的速度，动量和应是同一时刻的动量之和。5、动量守恒定律只适用于惯性系。6、动量守恒定律在微观高速范围仍适用。是比牛顿定律更普遍的最基本的定律8练习:1、一吊车底板上放一质量为10kg的物体,若吊车底板加速上升,加速度大小为a=2+4t(SI),则2秒内吊车底板给物体的冲量大小I=;2秒内物体动量的增量大小P=(取g=10ms-2)解:注:动量定理只适用于惯性参考系.9[D]2、质量为m的质点，以恒速率v沿如图所示的正三角形ABCA的方向运动一周，作用于A处质点的冲量大小和方

4、向是[]。(A),水平向右；(B),水平向左；(C),竖直向下；(D),竖直向上。ABC10一、质点的角动量mOOm质量为m的质点做圆周运动时对圆心的角动量质点的动量p和矢径r不互相垂直4-3角动量角动量守恒定律11用叉积定义角动量vrma角动量方向角动量大小方向用右手螺旋法规定12二、质点的角动量定理o方向用右手螺旋法规定角动量定理力对定点的力矩13上式也可写成:两边积分:动量冲量角动量角冲量动量矩冲量矩对同一参考点O,质点所受的冲量矩=质点角动量的增量.这就是质点的角动量定理.三、角动量守恒定律若14一、功和功率1、恒力的功（常力沿直线做的功）位移无限小时：dW

5、称为元功功等于质点受的力和它的位移的点积单位：J量纲：ML2T－23-4、动能定理MMFF15元功：dW解析式：2、变力的功（变力沿曲线做的功）ab元位移：163、合力的功物体同时受的作用结论：合力对物体所做的功等于其中各个分力分别对该物体所做功的代数和。注意：1、功是过程量，与路径有关。2、功是标量，但有正负。3、合力的功为各分力的功的代数和。174、功率力在单位时间内所作的功单位：W或Js-1量纲：ML2T－318例1、一陨石从距地面高为h处由静止开始落向地面，忽略空气阻力，求陨石下落过程中，万有引力的功是多少？解：取地心为原点，引力与矢径方向相反abhRo1

6、9例2、质量为2kg的质点在力(SI)的作用下，从静止出发，沿x轴正向作直线运动。求前三秒内该力所作的功。解：（一维运动可以用标量）205、一对作用力和反作用力的功or1r2m1m2dr1dr2f2f1m1、m2组成一个封闭系统在dt时间内r2121两质点间的一对作用力和反作用力所做功之和等于其中一个质点受的力沿着该质点相对于另一质点所移动的路径所做的功。二、质点的动能定理合外力对质点所做的功等于质点动能的增量。22定义：动能Ek=mv2/2Wab=EKb-EKa。单位：J量纲：ML2T－2说明：1、动能是状态量，任一运动状态对应一定的动能。2、EK为动能的增量，

7、增量可正可负，视功的正负而变。3、动能是质点因运动而具有的做功本领。23一、保守力：某些力对质点做功的大小只与质点的始末位置有关，而与路径无关。这种力称为保守力。3-5保守力与非保守力势能典型的保守力：重力、万有引力、弹性力与保守力相对应的是耗散力典型的耗散力：摩擦力24几种保守力和相应的势能重力的功M在重力作用下由a运动到b，取地面为坐标原点.可见，重力是保守力。25引力的功两个质点之间在引力作用下相对运动时，以M所在处为原点,M指向m的方向为矢径的正方向。m受的引力方向与矢径方向相反。可见，万有引力是保守力。Mmrab26弹力的功可见，弹性力是保守力。物体沿