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2023/5/291五、動(dòng)量守恒定律1.內(nèi)容2.幾點(diǎn)說明(3)動(dòng)量守恒定律是矢量式,解題時(shí)常用分量式(2).在合外力為零時(shí),盡管物體系的總動(dòng)量不變,但組成系統(tǒng)的各個(gè)物體的動(dòng)量是可以不斷變化的.(1).動(dòng)量是矢量,所謂總動(dòng)量是指矢量和而不是代數(shù)和.(4)動(dòng)量守恒是有條件的2023/5/292(6)利用動(dòng)量守恒定律解決問題的方法第一,確定研究對(duì)象第二,進(jìn)行受力分析
第三,求出合外力,根據(jù)動(dòng)量守恒條件,判斷動(dòng)量是否守恒(5)動(dòng)量守恒定律只適用于慣性系第四,建坐標(biāo),寫出初動(dòng)量和末動(dòng)量第五,根據(jù)動(dòng)量守恒定律,列出方程、求解2023/5/293內(nèi)力成對(duì)出現(xiàn),只影響系統(tǒng)單個(gè)質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量,不影響系統(tǒng)總動(dòng)量只有合外力才引起質(zhì)點(diǎn)系統(tǒng)總動(dòng)量的變化。例如:兩隊(duì)拔河,有人說甲隊(duì)力氣大,乙隊(duì)力氣小,甲隊(duì)能勝?甲隊(duì)乙隊(duì)甲拉乙的力與乙拉甲的力是作用力與反作用力,為系統(tǒng)內(nèi)力,不改變系統(tǒng)總動(dòng)量。只有腳下的摩擦力才是系統(tǒng)外力,哪個(gè)隊(duì)腳下的摩擦力大,哪隊(duì)獲勝。拔河應(yīng)首選質(zhì)量大的運(yùn)動(dòng)員,以增加系統(tǒng)外力。火箭與燃料為系統(tǒng),火箭向上動(dòng)量與燃料向下動(dòng)量大小相等方向相反,系統(tǒng)總動(dòng)量為0再如:火箭發(fā)射,火箭與噴射燃料之間的作用力為內(nèi)力,但為什么火箭的動(dòng)量卻改變了呢?應(yīng)用2023/5/294六、碰撞1.碰撞的特點(diǎn)(1)碰撞過程中,物體間相互作用的時(shí)間極短(2)碰撞過程中,物體間相互作用的碰撞力極大對(duì)心碰撞(正碰撞)2.碰撞類型(1)完全彈性碰撞:動(dòng)量守恒動(dòng)能守恒(2)非彈性碰撞:動(dòng)量守恒動(dòng)能不守恒(3)完全非彈性碰撞:動(dòng)量守恒動(dòng)能不守恒碰后有共同速度2023/5/2953.碰撞定律碰撞后兩物體的分離速度碰撞前兩物體的接近速度恢復(fù)系數(shù)其值在0~1之間完全彈性碰撞非彈性碰撞完全非彈性碰撞錄象2023/5/296例題1:XY
=0籃板受平均作用力:籃球m=1kg,以v=6m/s
=60o
撞在籃板上,設(shè)碰撞時(shí)間t=0.01s求:籃板受到的平均作用力。解:(重力、摩擦力忽略)2023/5/297解:例2:質(zhì)量m=1kg的質(zhì)點(diǎn),從O點(diǎn)開始沿半徑R=2m的圓周運(yùn)動(dòng),以O(shè)點(diǎn)為自然坐標(biāo)原點(diǎn),已知質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程為求從到t2=2S
這段時(shí)間內(nèi)作用于質(zhì)點(diǎn)的合力的沖量。+2023/5/298例3:已知煤車在軌道上以3m/s速度經(jīng)過煤斗,煤斗以5000kg/s往下落煤。若各種摩擦不計(jì)要煤車速率不變須給煤車多大牽引力作用?解:設(shè):t
時(shí)刻煤車(含煤)總質(zhì)量為
m,若車頭給煤車的牽引力為:以(m+dm)為研究對(duì)象,t+dt
時(shí)刻又有dm
煤落入車廂2023/5/299例4:繩子一端固定,另一端系一質(zhì)量為m的小球,并以勻角速度ω繞豎直軸運(yùn)動(dòng),繩子與豎直軸的夾角為θ,已知A、B為圓周直徑上的兩點(diǎn),求質(zhì)點(diǎn)由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)小球所受的合外力的沖量。求合力的沖量解:合外力的沖量大小:方向:沿y軸負(fù)方向①.②2023/5/2910Mm解:分析:跳前跳后水平方向動(dòng)量守恒!已知M=300kgm=60kg,人跳前船對(duì)地v1=2m/s,跳下后船相對(duì)地求:例題5:2023/5/2911例題6:?
滑槽質(zhì)量為M上有一滑塊m
。當(dāng)
m
滑到底端時(shí),求M
滑動(dòng)的位移及m對(duì)地的位移?(所有摩擦都不計(jì))光滑解:(1)以
m+M
為研究對(duì)象。(2)受力分析:∴水平方向動(dòng)量守恒。設(shè)任一時(shí)刻
M
的速度為,m的速度為。(3)如圖規(guī)定坐標(biāo)正向。2023/5/2912水平方向:豎直方向:m對(duì)地的位移:水平方向:水平方向:O2023/5/2913一、動(dòng)量二、沖量1.恒力的沖量2.變力的沖量3.分量式三、質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量定理小結(jié)2023/5/2914四、質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量定理
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