大学物理课件第2章 动量守恒定律

普通高等教育“十一五”国家级规划教材大学物理（第三版）主编袁玉珍陈钦生张化福第2章动量守恒定律课件制作者：陈钦生,www.*.com,2.2动量守恒定律及应用,2.1动量和力,第二章动量守恒定律,www.*.com,第二章动量守恒定律,基本要求1、掌握运用牛顿运动定律解题的基本思路和研究方法。2、掌握动量和冲量的概念及动量定理。3、掌握动量守恒定律及它的使用条件，并能分析简单系统在平面内运动的力学问题。,www.*.com,2.1动量和力,2.1.1动量一个质量为m的质点以速度v运动时，其动量定义为：动量是矢量，其方向与速度方向相同。动量单位：kgms-1注：质量m在经典力学中是个不变量；而在狭义相对论中m随v变化。,www.*.com,2.1.2力一个质点所受的力等于其动量的变化率，即力是矢量，其方向就是动量增加的方向。在经典力学中质量m是恒定不变的；因此：牛顿第二定律,2.1动量和力,www.*.com,2.1.3牛顿第二定律的应用应用牛顿第二运动定律，应注意以下几点：1.只适用于质点，或者可看作质点的物体的运动；2.F为合外力3.瞬时关系4.实际应用时常采用分量式直角坐标系中的分量式对于平面曲线运动，常用沿切向和法向的分量式。,2.1动量和力,www.*.com,2.1.3牛顿第二定律的应用在直角坐标系中的分量式沿切向和法向的分量式,2.1动量和力,www.*.com,2.1动量和力,2.1.4动量定理由式得：如果力F从时刻t1到时刻t2连续作用于质上，力F对时间的积累效应：式中称为冲量，用I表示，上式写为：,www.*.com,2.1.4动量定理质点的动量定理：质点在运动过程中所受合外力的冲量等于质点动量的增量。力的冲量：描写力对时间积累效应的物理量，是矢量其方向就是动量增量的方向其大小由合外力大小及其作用时间决定（力越大，作用时间越长，冲量就越大）单位：Ns,2.1动量和力,www.*.com,2.1.4动量定理在实际计算中，常用平均冲力代替变力！,2.1动量和力,www.*.com,2.1.4动量定理直角坐标系中质点动量定理的分量式：,2.1动量和力,www.*.com,2.2动量守恒定律及其应用,一、动量守恒定律,根据动量定理：,当F=0时，,1、质点的动量守恒定律,质点在运动过程中，当所受的合力为零时，质点的动量将保持不变。称为质点的动量守恒定律。,www.*.com,2.2动量守恒定律及其应用,a.质点系的动量定理,设：质点系（系统）由n个质点组成,系统在运动过程中所受合外力的冲量等于系统总动量的增量。,2、质点系的动量守恒定律,www.*.com,2.2动量守恒定律及其应用,2、质点系的动量守恒定律,系统在运动过程中，当所受合外力为零时，系统的总动量保持不变系统的动量守恒定律。,b.系统的动量守恒定律当系统合外力,www.*.com,2.2动量守恒定律及其应用,3、应用动量守恒定律应注意的几个问题,(1)F=0,P=P0。,(2)F0，Fx=0,则Px=P0 x。,(3)F0，F内力,则P=P0。,例：碰撞，爆炸，冲击等。,(4)本定律只适用于惯性系。,www.*.com,例2-6一质量为m的球，从质量为M的四分之一圆弧形槽的顶端由静止滑下，设圆弧形槽半径为R，如图所示，如忽略所有的摩擦，求当小球m滑离槽时，滑槽M在水平面上移动的距离。,解：取m和M为系统，建立如图坐标系。,设m和M相对地面的速度大小分别为v1和v2。,系统在运动过程中，水平方向所受合力为零，水平方向动量守恒。,2.2动量守恒定律及其应用,www.*.com,2.2动量守恒定律及其应用,下滑过程中，根据动量守恒定律，有,0=mv1x+M(-v2),即mv1x=Mv2,对上式就整个下滑过程对t进行积分，得,www.*.com,以S1和S2分别表示m和M