大学物理-5.ppt

1、,例 119 一根长度为 的链条，放在摩擦系数为 的桌面上，下垂长度为 ，链从静止开时下滑，求其刚离开桌面时的速率。,解：利用功能原理,利用积分牛顿定律,研究力的时间累积及效果。,第八节 动量定理 动量守恒定律,2 合力为恒力时,4 求平均力,5 牛二律的又一形式,人体与方向盘间的的气袋以保证紧急刹车时的安全。为何系安全带的原因。,例 121 如图所示，质量为 的钢性小球速度为 ，与一速度为 退行的硬墙壁进行完全弹性碰撞，则墙壁对小球的冲量为 多少。,例题,例题,例题,例题,另一种解法的思路为,系统,内力,外力,二 质点系的动量定理,质点系的动量定理（微分式)：,解：直观理解与分析：传送带匀速

2、运动，为何带还有拉力呢?这是因为，下落到带上的矿石在落到带上时，动量由竖直方向变到了水平方向，动量发生了变化，由动量定理知，水平方向的动量变化，必有力沿水平作用到落到带的矿砂上，此力由传送带提供。,2 解法二：取传送带上的质量 和下落中的接近带的质量 为一力学系统，为研究对象。取向右为正方向，用质点系的动量定理微分式，体系的水平方向的动量为,* 然而，该题用牛二律无法求得力，因无加速度。注意用牛二律和动量定理的区别。,例 124 如图示，一初速度为 零 ，质量为 的车在水平恒力的作用下在光滑的水平面上向右运动。矿沙 以 下落，求车的速度和加速度的表达式。,若使车保持匀速前进，求拉力。,例 12

3、5 一长为 质量为 的的柔绳一端恰与桌面接触。由静止自由下落，求下落 长时，绳对桌面的作用力。,解：直观理解和分析：落绳的过程中，桌面上的质量不断增加，与桌面间的作用力增加；同时，下落到桌面上的质量其动量由非零 变为零，即动量变化，桌面对其有作用力，故落绳对桌面有一冲击力。应综合考虑。,2 解法二 以桌面上的落绳 和接近桌面的一质元 为质点系，为研究对象。取向上为正方向。,例127 连有绳梯的气球，质量为 ，在绳梯上站一质量为 的人随球以匀速 上升，若人以速度 （对梯）上爬，则气球的速度变为多少?,例 131 如图，体系开始静止，当摆线由水平摆到竖直时，车及球的速度。,如何求物体到达最低点时绳

4、中得张力。,四 碰撞,几种典型的碰撞,1 完全非弹性碰撞,演示1,2 完全弹性碰撞,演示2,3 非完全弹性碰撞,演示3,演示4,两星体碰撞,质子和质子碰撞,质子从左方射入与静止的质子碰撞,线性加速器,例 128 如图，质量为M的滑块正沿着光滑水平地面向左滑行，一质量为 的小球以速度 向左飞行，与斜块碰撞后，以速度 向上飞去，若碰撞的时间为 ，计算滑块对地面的平均作用力及其动量的增量。,动量的传递与交换源于内力的冲量。,例 129 如图，求小球粘在框架地板上后，框架下降的最大距离。,零势能面,据机械能守恒律,例 130 质量为 的人手里拿着一质量为 的物体。用以与地平线成 角的速度 向前跳去，当

5、他达到最高点时，将物体以相对速度 水平向后抛去。问由于物体的抛出，跳的距离增加多少。,例 132 一质量为 的木块置于光滑的水平面上，其上有一半径为 的光滑圆弧，如图示。当质量为 的小球沿圆弧由 运动到圆弧的底部 时，二者的速度。,* 物体系在竖直方向的动量是否守恒，为什么? 的动能来自何方?哪些力对 做功； 与 间的一对内力功之和为多少?,若 运动到 时。,展开此式，略去,演示,设,大型喷气客机,鱼类利用反冲作用前进,第 九 节 角动量定理 角动量守恒定律,（合力）,第 十 节 质心运动定理,一 质心,质量中心,或,若连续体,质心速度,* 意义与应用（如交通工具等)。,注意：体系受的外力改变

6、体系的运动状态，使体系的 变化，但不一定改变体系的机械能。 和 即是这种力；内力虽然不改变体系的状态 ，但有时对体系做正功或负功，从而改变体系的机械能等。,质心轨迹,质心运动轨迹,例 126 一质量为 的人，站在一质量为 ，长度为 的船头。开始时船静止，不计水的阻力，求人走到船尾时，船移动的距离。,取船行向右，方向为正，设船的对地位移为 ；而人的位移为 ，对地。则有,则,解：,人和船组成的系统，在水平方向上受外力为零。,或,即各物体的质量与其绝对速度（对惯性系的速度）之和为恒矢量。在过程中，各物体间动量通过内力可以交换和传递。,1 若,则，质心以最初的速度惯性运动。,时,一 对称,对称美,物理定律的对称性,物理定律的对称性是指经过一定的操作后物理定律的形式保持不变。因此物理定律的对称性又称不变性。,如：平动对称性，,转动对称性，洛氏变换对称性。,破缺美,二 宇称守恒和不守恒,空间反演的对称性：物理规律经空间反演不变（保持对称性）,和空间反演相对应的守恒量称为宇称。,宇称守恒和不守恒。,二 牛顿定律,1 在惯性系和非惯性系的表述特点，区别。,2 已知力求速度，加速度。分离变量法。,惯性系下的牛二律,分量式（略）,非惯性系下的牛二律,分离变量法解题。,1 功,2 机械能