物理力学多媒体课件教学内容

第四次课：（乙）2-1至2-6题1.掌握质点的动量定理，并能分析、解决质点在平面内运动时的简单力学问题．2.掌握动量守恒定律，掌握运用守恒定律分析问题的思想和方法，能分析简单系统在平面内运动的力学问题．第二章运动的守恒量和守恒定律（第一部分力对时间的累积）一、基本要求二、教学重点和难点三、作业四、参考书重点：质点的动量定理；动量守恒定律．难点：变质量问题及与功能结合起来的综合运算．1.《大学物理学》（第三版）张三慧主编清华大学出版社2009.22.《大学物理知识概要与同步练习》单亚拿主编高等教育出版社2013.2§2-2动量定理动量守恒定律一、动量车辆超载容易引发交通事故车辆超速容易引发交通事故结论：物体的运动状态不仅取决于速度，而且与物体的质量有关．

动量：运动质点的质量与速度的乘积．定义式：方向：与速度方向相同．单位：千克米/秒（kg·m/s）由n个质点所构成的质点系的动量：二、动量定理㈠

质点的动量定理１.冲量：作用力与作用时间的乘积．冲量反映力对时间的累积效应．运动员在投掷标枪时，伸直手臂，尽可能的延长手对标枪的作用时间，以提高标枪出手时的速度．

恒力的冲量：变力的冲量：单位：N·s由牛顿运动定律：动量定理的微分式：如果力的作用时间从，质点动量从质点动量定理：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．——动量定理的积分式说明：动量定理中的动量和冲量都是矢量，符合矢量叠加原理，因此在计算时可采用平行四边形法则，或把动量和冲量投影在坐标轴上以分量形式进行计算．（5）动量定理分量式：平均冲力：结论：物体动量变化一定的情况下，作用时间越长，物体受到的平均冲力越小；反之则越大．

海绵垫子可以延长运动员下落时与其接触的时间，这样就减小了地面对人的冲击力．

逆风行舟（点击观看视频）帆龙骨水显示动量定理的矢量性．【思考】在逆风行舟实验中，能否顶风前进？㈡

质点系的动量定理设有n个质点构成一个系统第i个质点：由质点动量定理：i其中：系统总末动量：系统总初动量：合外力的冲量：F1m1m2F2微分式：质点系的动量定理：质点系统所受合外力的冲量等于系统总动量的增量．注意：系统的内力不能改变整个系统的总动量．

——积分式O解：θ例题2：一颗子弹在枪筒里前进时所受的合力大小为F=400-4

105t/3，子弹从枪口射出时的速率为300m/s．设子弹离开枪口处合力刚好为零．求：（1）子弹走完枪筒全长所用的时间t．（2）子弹在枪筒中所受力的冲量I．（3）子弹的质量．解：（1）（2）（3）三、动量守恒定律由质点系的动量定理：当时，有系统所受合外力为零时，系统的总动量保持不变．条件：动量守恒定律：说明：⑴系统的总动量守恒并不意味着系统内各个质点的动量不变，而是指系统动量总和不变；⑵当外力作用远小于内力作用时，可近似认为系统的总动量守恒；（如：碰撞、打击等）⑶合外力沿某一方向为零，则在此方向守恒；⑷式中各速度要相对同一惯性系，只适用于惯性系．动量守恒的分量式：动量守恒定律是物理学中最重要、最普遍的规律之一，它不仅适合宏观物体，同样也适合微观物体．应用动量守恒定律解题步骤：

1.确定研究系统，选取适当的坐标系；

2.确定始末状态各量；

3.根据动量守恒定律列出在坐标轴上的分量式；

4.解方程，有时要与其它方程联立求解．例题３：火箭以2.5

103m/s的速率水平飞行，由控制器使火箭分离．头部仓m1=100kg，相对于火箭的平均速率为103m/s

．火箭容器仓质量m2=200kg．求容器仓和头部仓相对于地面的速率．解：v=2.5

103m/svr=103m/s设：头部仓速率为v1，容器仓速率为v2

例题４：如图一质量为m的小球，沿一置于地面的质量为M、半径为R的1/4圆弧轨道由顶端开始下滑，各面均光滑，求小球离开轨道时相对M的速度v.MmR又水平方向动量守恒，向右为正方向：由速度合成定理：

应用动量守恒定律解题时注意各对象的速度要相对同一参考系！解：对小球、轨道和地球组成的系统，机械能守恒，则：解：设人对地速度v、位移s；车对地速度V、位移S，水平方向动量守恒：

例题５：光滑水平面上一质量为M、长为L的小车，质量为m的人从小车的一端走到另一端时，人和小车相对地面各走多远？例题6：宇宙飞船在宇宙尘埃中飞行，尘埃密度为

．如果质量为mo的飞船以初速vo穿过尘埃，由于尘埃粘在飞船上，致使飞船速度发生变化．求飞船的速度与其在尘埃中飞行的时间的关系．（设飞船为横截面面积为S的圆柱体）