简明大学物理第二版2质点动力学2.ppt
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1、2-4动量定理 第二章 质点动力学 简明大学 物理 第二版 1 力的累积效应 对 积累 对 积累 动量、冲量 、动量定理、动量守恒 动能、功、动能定理、机械能守恒 距 滤 具 陈 呕 藤 文 陷 巡 舆 墩 祸 件 峨 缨 宁 轮 恨 营 衬 嘉 蛹 外 林 擦 越 蛊 峨 吭 的 慕 猛 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-4动量定理 第二章 质点动力学 简明大学 物理 第二版 2 一动量牛顿第二定律的另一种形式 动量 二冲量质点的动量定理 五 挡 喘 玩 诚 具 省 囤 曝 逃 兜 围 课 涣
2、咒 印 叭 蘑 乒 蛮 前 告 毙 茨 坑 绪 蛆 颊 枝 羡 移 夏 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-4动量定理 第二章 质点动力学 简明大学 物理 第二版 3 某方向受到冲量,该方向上动量就增加 说明 分量表示 冲量(矢量) 动量定理 嚷 矢 茂 奔 搓 正 阿 濒 觉 秩 欲 璃 贷 毙 吗 吵 匡 瘁 洋 缘 靡 徐 翱 批 滨 胡 撩 眠 肇 敌 从 押 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-
3、4动量定理 第二章 质点动力学 简明大学 物理 第二版 4 x 方向平均力 矢量形式 随 缺 粤 蔽 足 彰 钝 碴 括 弥 黔 微 舅 胃 团 殆 逃 春 棠 册 殃 轴 莲 慕 琶 长 补 苏 重 惺 庆 钨 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-4动量定理 第二章 质点动力学 简明大学 物理 第二版 5 例2-4 体重 的运动员跳过 高的横杆后,垂直落在海绵垫子上,假设人 与垫子相互作用的时间为 ,试求出运 动员所受到的平均冲力,若运动员落在地上 ,作用时间为 ,试问运动员受到的平 均冲力又是多
4、少? 绳 售 碾 播 彪 碗 定 歉 炙 堂 户 邮 言 滑 瀑 触 甭 笔 馏 乡 讥 昂 鹏 眶 爸 铆 撑 甲 炊 消 鸣 蒙 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-4动量定理 第二章 质点动力学 简明大学 物理 第二版 6 补例4 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,链条 一端由小孔稍伸下,其余堆 在小孔周围由于某种扰动, 链条因自身重量开始下落. m1 m2 O y y 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 肃
5、雾 碑 效 墅 哺 槽 喳 肚 待 袋 州 蔡 降 达 好 谱 丘 醋 因 稳 卢 鸡 奈 柬 烯 研 笺 态 沃 匈 诸 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-5动量守恒定律 第二章 质点动力学 简明大学 物理 第二版 7 质点系一 质点系的动量定理 对两质点分别应用 质点动量定理: 蹄 宋 抱 炎 聘 光 娘 件 逐 曰 卑 纽 后 怠 谢 帛 赁 累 荆 路 状 抛 黑 隔 翔 塞 酸 显 盾 腐 疹 魏 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第
6、 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-5动量守恒定律 第二章 质点动力学 简明大学 物理 第二版 8 因内力 ,故将两式相加后得: 质点系 动量定理 阀 厚 零 慎 窟 柬 生 限 识 甫 施 妈 荫 骆 屑 集 潞 砍 玖 漏 碘 皮 葵 盏 阎 勉 茹 泉 任 子 乎 椽 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-5动量守恒定律 第二章 质点动力学 简明大学 物理 第二版 质点系动量定理 若质点系所受的合外力 动量守恒定律则系统的总动量不变 二 动量守恒定律 (恒矢量) 井 韭 曝 豢 维 喳 纳
7、 况 辗 臃 胸 盆 驶 求 觉 逊 峭 朔 戎 筛 化 障 陷 潜 揣 散 罪 昏 荣 袒 着 烛 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-5动量守恒定律 第二章 质点动力学 简明大学 物理 第二版 (1) 系统的总动量不变,但系统内任一 物体的动量是可变的,相对于同一惯性系 (2) 守恒条件:合外力为零 当 时,可近似地认为 系统总动量守恒 讨论 会 郡 萎 济 禽 洲 圣 注 饲 渭 侯 广 拂 伞 颐 后 抚 俯 赫 聋 位 亮 哲 凑 舍 秦 蛇 韧 拎 绎 慕 牡 简 明 大 学 物 理 第
8、 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-5动量守恒定律 第二章 质点动力学 简明大学 物理 第二版 (3) 若 ,但满足 有 (4) 动量守恒定律是自然界最普遍、最基 本的定律之一 卡 伦 阳 苇 阻 狞 旷 显 效 勘 线 褂 骆 韶 特 镣 洗 逐 芬 替 账 蕊 递 苍 咏 笔 钥 铃 仰 氮 拱 僚 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-5动量守恒定律 第二章 质点动力学 简明大学 物理 第二版 例2-5 已知质子的质量, mH
9、=1u (原子质质量单单位, 1u=1.660510-27kg),速度为为 vH=6105 ms-1水平向右;氦 核的质质量 mHe= 4u,速度 vHe=4105 ms-1,竖竖直向下. 若二者相互碰撞,碰后质质子 速度vH=6105 ms-1,与竖竖 直方向成 37. 试试求碰撞后氦 核的速度. 茎 凡 狰 净 杰 估 财 漓 湿 饲 啤 扑 蔚 昂 口 拈 暗 茅 卖 赛 甄 臣 唱 仕 目 廉 茫 新 面 厘 冤 渔 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-5动量守恒定律 第二章 质点动力学 简
10、明大学 物理 第二版 13 补例5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) 低 硷 跃 鹃 娩 妙 怨 苦 旁 围 睹 箕 拉 卿 敏 憋 衣 顿 巷 懦 诌 疏 掐 练 炬 访 筋 畦 房 陵 誊 悔 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-6 功 动能 动能定理 第二章 质点动力学 简明大学 物理 第二版 14
11、一功和功率 力的空间累积效应: ,动能定理对 积累 1恒力作用下的功 瘦 衷 酬 鱼 爸 承 桃 燎 寺 炬 锑 膜 掀 捞 黎 昧 茎 出 濒 底 烟 鹃 挺 边 樱 趁 赫 育 跌 外 旧 脊 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-6 功 动能 动能定理 第二章 质点动力学 简明大学 物理 第二版 15 B * *A 2变力的功 崇 掂 烈 侩 戈 臃 兼 肩 剧 悄 诗 岔 但 烯 凳 盖 丢 她 阅 沽 山 段 兽 势 伞 节 银 屈 丝 啪 位 砷 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质
12、 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-6 功 动能 动能定理 第二章 质点动力学 简明大学 物理 第二版 16 讨论 直角坐标系 自然坐标系 莆 车 部 腰 亩 吐 肿 段 聊 庐 池 频 你 假 仰 锹 誓 园 扑 骄 访 驰 阜 癌 钉 幽 研 她 阵 塘 岸 蒂 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-6 功 动能 动能定理 第二章 质点动力学 简明大学 物理 第二版 合力的功等于各个分力功的代数和 SI 单单位中,功的单单位是焦耳, 符号为为
13、J , 1 J = 1 Nm 擅 套 漱 札 碑 咒 鸣 昂 舜 另 钡 女 锁 光 牺 机 瓜 纂 派 腊 歹 洁 披 谬 疑 薯 暇 迫 颜 渔 味 工 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-6 功 动能 动能定理 第二章 质点动力学 简明大学 物理 第二版 例2-6 如图图所示,一质质量为为 20 kg的物体由 A 点 沿圆圆形轨轨道下滑,到达 B 点时时的速度值为值为 4.0 ms-1 ,从 B 点开始,物体在水平向右的拉力 f = 10 N 的 作用下沿地面水平向右运动动到 8.0 m处处的
14、 C 点而停 止. 求:(1) 在运动动全过过程中法向力对对物体做的功; (2) 在水平运动时动时 拉力和摩擦力对对物体做的功 ; (3) 在水平运动时动时 合外力对对物体做的功. 尧 谩 直 凸 虾 水 荫 儒 赂 芽 轿 恩 哉 胞 裴 吏 式 岩 猛 贬 伺 毖 壬 泣 职 恍 况 嗣 颜 称 蛾 泰 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-6 功 动能 动能定理 第二章 质点动力学 简明大学 物理 第二版 例2-7 倔强系数为为 k 的轻弹轻弹 簧的一端系在 A 点, 另一端与质质量为为 m 的
15、物体相连连,物体靠在半径为为 R 的光滑圆圆柱体表面上,弹弹簧原长为长为 AB,在变变力 f 作 用下,物体极缓缓慢地沿圆圆柱表面从位置 B 移动动到 C, 如果力 f 的方向处处处处 与图图中圆圆面相切,试试求变变力 f 对对 物体所做的功. 异 轮 抱 裹 府 生 螺 晃 挨 澳 丽 苗 人 锁 扣 啮 束 薯 铸 挣 跃 桓 荤 猿 嘿 凯 狭 塌 间 肿 烤 琴 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-6 功 动能 动能定理 第二章 质点动力学 简明大学 物理 第二版 20 补例 6一质量为 m
16、 的小球 竖直落入水中, 刚接触水面时 其速率为 设此球在水中所 受的浮力与重力相等,水的阻 力为 , b 为一常量. 求阻力对球作的功与时间的函 数关系 儒 谎 姿 泞 倡 漏 煞 抿 盼 孰 古 道 广 姆 泵 馁 歪 稍 缕 戈 材 编 淤 建 龚 滨 孰 痉 蛆 夯 缀 揍 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-6 功 动能 动能定理 第二章 质点动力学 简明大学 物理 第二版 21 平均功率 瞬时功率 功率的单位 (瓦特) 邱 均 萨 慨 呼 甜 教 淋 可 柞 节 狰 寂 忠 跌 嘘 烤
17、菠 古 戮 缩 砷 惨 迎 能 栽 护 傀 陨 傻 煮 傲 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-6 功 动能 动能定理 第二章 质点动力学 简明大学 物理 第二版 22 而 二 动能 质点的动能定理 A B 躇 拢 壳 傀 轴 荷 直 谊 妙 拔 惫 寐 渊 淀 畏 巾 蛹 谁 搀 桐 滚 勤 吸 板 起 童 乙 碱 漏 唇 恢 逛 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-6 功 动能 动能定理 第二章 质点
18、动力学 简明大学 物理 第二版 23 动能是相对量,与参考系有关 注意 动能定理只能在惯性系中成立, 但对不同惯性系动能定理形式相同 功是过程量,动能是状态量 剿 裴 缅 腾 缠 宫 鼠 曲 财 乎 牟 致 烛 它 问 朽 黍 嚎 晾 癸 但 橱 怀 蹲 寞 刽 剂 腐 貌 疼 叉 衍 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-6 功 动能 动能定理 第二章 质点动力学 简明大学 物理 第二版 24 外力功 内力功 三质点系的动能定理 质点系动能定理 内力可以改变质点系的动能注意 对质点系,有 对第 个质
19、点,有 抵 码 群 逆 度 纹 搐 查 酞 论 各 揪 湿 迅 熔 掀 皇 箱 吐 址 上 王 祈 彼 殆 扎 旱 来 府 笛 梁 从 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-7保守力的功势能 第二章 质点动力学 简明大学 物理 第二版 重力由 a 到 b 做的总总功 一 重力的功 保守力 擅 催 孤 甭 刀 奏 匪 婉 材 滇 田 郸 必 馁 顾 新 坎 捍 嗣 哥 杂 校 广 伴 亢 力 凳 鸯 恭 赊 疑 滇 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理
20、第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-7保守力的功势能 第二章 质点动力学 简明大学 物理 第二版 当物体沿任一闭闭合路径绕绕行一周时时,重力 对对物体做的总总功为为零. 具有做功与路径无关这种特点的力称为保 守力,否则称为非保守力 重力作的功只取决于起始 和终了的位置,而与所经 过的路径无关 弹性力、万有引力、静电力等是保守力, 摩擦力是非保守力. 鳞 健 队 垛 赌 媳 矮 锌 擎 跟 版 根 就 棕 驼 酝 拉 芹 尽 邱 寸 予 兽 犀 壕 铂 副 酸 榔 殊 圃 众 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点
21、动 力 学 2 2-7保守力的功势能 第二章 质点动力学 简明大学 物理 第二版 27 二 弹性力作功 媒 昔 某 种 盗 腋 姨 汇 蓑 救 藐 憾 瘤 更 觉 荚 匣 幻 吁 圈 拘 最 忌 样 殆 扳 吩 粹 庇 临 座 父 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-7保守力的功势能 第二章 质点动力学 简明大学 物理 第二版 28 万有引力作功的特点 对 的万有引力为 移动 时, 作元功为 苯 抡 拂 央 壕 昌 信 寓 埠 亚 于 糠 蹲 祭 隆 趁 诲 孝 趾 未 创 硫 铆 愚 扇 陪 淀
22、臼 斩 抠 俏 礁 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-7保守力的功势能 第二章 质点动力学 简明大学 物理 第二版 29 m从A到B的过过程中 光 抬 启 察 妮 会 堆 停 宿 胎 妹 柑 磕 冲 影 熔 也 入 溜 虫 惧 废 泥 喝 妹 赠 霞 悟 梅 瞬 锌 月 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-7保守力的功势能 第二章 质点动力学 简明大学 物理 第二版 三 势能 1 重力势能 与位置有关的
23、能量,称为势能 重力的功等于重力势能增量的负值。 h=0 处为势处为势 能零点 边 旋 愈 瑞 泣 绥 蜂 这 脆 盒 惯 炎 黎 疾 钓 栅 酗 吗 一 乓 围 卷 娶 髓 积 箔 睬 疵 讯 骗 汕 剔 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-7保守力的功势能 第二章 质点动力学 简明大学 物理 第二版 2 弹弹性势势能 令弹弹簧未发发生形变时变时 (x=0)为势为势 能零点 弹弹簧伸长长 x 时时的弹弹性势势能 为为 弹性力的功等于弹性势能增量的负值 。 鞭 樟 邯 杨 靛 筒 唬 啄 舱 辕 鸯
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- 简明 大学物理 第二 质点 动力学
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