动量守恒、功及动能定理.ppt

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1、上节内容回顾质点的动量定理：冲量—力对时间的累积效应牛顿第二定律*1解：(1)建立坐标oxymxy例1、质量为10kg的物体,受到力作用。t=0时,物体静止在原点。求(1)物体在t=10s时刻的动量；(2)从t=0到t=10s内作用力的冲量。(2)10秒内力的冲量即物体在t=10s时刻的动量*2例2、质量为2.5g的乒乓球以10m/s的速率飞来，被板推挡后，又以20m/s的速率飞出。设两速度在垂直于板面的同一平面内，且它们与板面法线的夹角分别为45o和30o，求：（1）乒乓球得到的冲量；（2）若撞击时间为0.01s，求

2、板施于球的平均冲力的大小和方向。45o30onv2v1*3取坐标系，将上式投影，有：解：取挡板和球为研究对象，由于作用时间很短，忽略重力影响。设挡板对球的冲力为则有：45o30onv2v1yx*4为I与x方向的夹角。*5例3、一吊车底板上放一质量为10kg的物体，若吊车底板加速上升，加速度为。求：2s内吊车底板给物体的冲量大小和2s内物体动量的增量大小。式中a的单位是m·s-2。aFNmg*6解：amgFN由动量定理*7例4：一粒子弹由枪口飞出的速度是300ms-1，在枪管内子弹受外力为(N)，如果子弹到枪口时所受力

3、为零，求F的冲量及子弹质量。解：（根据动量定理求解）(∵F=0时t=3103（s）)*8圆锥摆：绳长L，质量m，绳子与铅垂线夹角为。求：质点在旋转一周的过程中，质点所受合外力的冲量？质点所受张力的冲量？（2-35）思考*9力对质点所作的功为力在质点位移方向的分量与位移大小的乘积。（功是标量，过程量）一功（力对空间的累积）B**A§3-4动能定理(theoremofkineticenergy)*10合力的功=分力的功的代数和变力的功B**A*11功的大小与参照系有关功的量纲和单位平均功率瞬时功率功率的单位（瓦特）*1

4、2例.作用在质点上的力为在下列情况下求质点从处运动到处该力作的功：1.质点的运动轨道为抛物线2.质点的运动轨道为直线xyO*13解（1）由作功的定义式得：由轨道方程得：当时，当时，已知xyO*14结论:该力作功与路径有关（2）同理可求xyO*153.5万有引力、重力、弹性力作功的特点1）万有引力作功以为参考系，的位置矢量为。对的万有引力为由点移动到点时作功为*16结论：万有引力做功只与始末位置有关，而与路径无关。*172）弹性力作功结论：弹力做功只与始末位置有关，而与路径无关。*18设在水平面上质点分别沿两条不同的路径

5、（半圆ab和直径ab）由a运动到b，则滑动摩擦力做的功分别为：3）摩擦力的功特点：摩擦力对质点做的功不仅与质点的始末位置有关，而且与路径有关。*19保守力(conservationforce)FC：做功与移动路径无关，只与始末位置有关的力。如重力、引力、弹力、静电力是保守力。非保守力(nonconservationforce)：作功不仅与质点的始末位置有关，而且与路径有关。如摩擦力、磁力、非静电力。（对闭合路径的积分）保守力的特征：*20三势能势能—与物体间相互作用及相对位置有关的能量保守力的功弹性势能引力势能重力势能

6、弹力功引力功重力功*21保守力做的功等于质点系势能增量的负值。此关系只定义了势能差，要具体确定质点系的势能，必须选定某一状态为零势能点。若选状态2为零势能点，则任意1态的势能：保守力的功*22小结：③选定了零势能点，质点在某一点的势能大小等于在相应的保守力的作用下，由所在点移动到零势能点的过程中保守力所做的功。④势能是属于具有保守力内力相互作用的质点系统的（例）。是一种相互作用能。②势能仅有相对意义，与零势能点的选取有关。两点间的势能差是绝对的，与零势能点的选取无关。即势能是质点间相对位置的单值函数。是状态函数。①只有

7、系统的内力为保守力，才可引入相应的势能。*23势能和保守力的关系：积分关系：微分关系：保守力沿某一给定的l方向的分量等于与此保守力相应的势能函数沿l方向的空间变化率的负值。FlBA*24势能曲线（势能随位置变化的曲线）:曲线斜率为保守力的大小。弹性势能曲线重力势能曲线引力势能曲线*25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*26若质点由A点移动到B点则合外力对质点做的功为:二、质点的动能定理(theoremofk

8、ineticenergy)动能(kineticenergy):Ek=mv2/2*27质点动能的增量等于同一过程中合外力对质点所做的功。1)功和动能都与参考系有关；动能定理仅适用于惯性系。不同的惯性系中，位移和速度不同。注意2）动能决定于速率，是运动状态函数。在从A到B的过程中，合外力所做的功为：*28例、一质量为m的质点，在xoy