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1、,1.,2.,4. (1),3.,(2),第三章 动量守恒定律和能量守恒定律,牛顿第二定律力与运动的,力作用于物体，维持一定的时间、空间，物体运动情况如何？,引言,力与物体运动的过程关系,牛顿第二定律的积分形式,瞬时关系式：,微分形式：,此页备注,一 理解动量、冲量概念, 掌握动量定理和动量守恒定律 .,二 掌握功的概念, 能计算变力的功, 理解保守力作功的特点及势能的概念, 会计算万有引力、重力和弹性力的势能 .,三 掌握动能定理 、功能原理和机械能守恒定律, 掌握运用守恒定律分析问题的思想和方法 .,四 了解完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞的特点 .,教学基本要求 第三章,一 冲量 质点的动量
2、定理,动量,冲量 力对时间的积分（矢量）,3-1 质点和质点系的动量定理,问：冲量是矢量，它的方向就是力的方向吗 ？,注意动量定理的分量形式,动量定理 在给定的时间内，外力作用在质点上的冲量，等于质点在此时间内动量的增量 .,分量形式,此页备注,二 质点系的动量定理,质点系动量定理 作用于系统的合外力的冲量等于系统动量的增量.,因为内力 ，故,推开前后系统动量不变,(1) 只有外力可改变系统的总动量,(2) 内力可改变系统内单个质点的动量 质点的动量重新分配，对总动量无影响。,说明,动量的相对性和动量定理的不变性,动量定理常应用于碰撞问题,例题1 一质量为0.7kg的足球从h1=5m的高处自由
3、落下，如果反跳到h2=3.2m的高处，那么在碰撞地面的极短时间内，球受地面的冲量为多大？若球与地面接触时间是0.02s，那么球对地面的平均作用力为多大？,讨论：为什么迅速地把盖在杯上的薄板从侧面打去，鸡蛋就掉在杯中；慢慢地将薄板拉开，鸡蛋就会和薄板一起移动？,答：因为鸡蛋和薄板间的摩擦力有限，若棒打击时间很短， 所以鸡蛋就掉在杯中.,思 考,如右图所示，一根轻质无弹性的细线一端系于固定点 O，另一端系一质量为 m 的小球，且小球作半径为 R 的匀速圆周运动，速率为 v。问小球运行半周，小球的重力、绳的拉力与小球受到的合力的冲量大小为多少？方向如何？,例2. 质量m=1kg的质点从o点开始沿半径
4、R=2m的圆周运动。以o点为自然坐标原点。已知质点的运动方程为 m。试求从 s到 s这段时间内质点所受合外力的冲量。,解：, 系统的动量守恒。,动量守恒定律：当系统所受合外力为零时，系统的总动量将保持不变。,分量式：,3-2 动量守恒定律,回文诗,人过大佛寺，寺佛大过人,僧游云隐寺，寺隐云游僧,客上天然居，居然天上客,回文对联,对称性在文学上的应用,枯眼望遥山隔水， 往来曾见几心知。 壶空怕酌一杯酒， 笔下难成和韵诗。 途路阻人离别久， 讯音无雁寄回迟。 孤灯夜守长寥寂， 夫忆妻兮父忆儿。,儿忆父兮妻忆夫， 寂寥长守夜灯孤。 迟回寄雁无音讯， 久别离人阻路途。 诗韵和成难下笔， 酒杯一酌怕空壶
5、。 知心几见曾来往， 水隔山遥望眼枯。,夫妻相思 宋朝李禺,说明,1、只适用于惯性系，各质点的动量应相对同一惯性系,2、合外力在某方向分量为零，则该方向动量守恒。,3、有时外力虽然不为零，但外力内力，且作用时间很短，则外力冲量可以忽略，质点系动量守恒。（如：碰撞，打击，爆炸等）,动量守恒定律：,4、动量守恒定律是物理学中最重要、最普遍的定律之一，它不仅适合于宏观物体，也适合于微观领域。,例3:,一个人站在平板车上掷铅球两次，相对于车的出手速度均为v，仰角均为，第一次平板车固定，第二次平板车可在水平面无摩擦运动，己知人和车的总质量为M,球的质量为m,问两次射程之比为?,水平方向动量守恒：,已知船的质量 M=300kg , 人的质量m=60kg ,开始船速V1=2 ms-1 ，人跳离后,船速V2=1 ms-1 求：起跳时人相对于船的水平速度 v人-船。(忽略水对船的摩擦力）,分析：,跳 前,水平方向动量守恒,解,跳 后,例4:,思 考,1、质点系的动量守恒，是否意味着该系统中，一部分质点的速率变大时，另一部分质点的速率一定会变小？,2、假使你处在摩擦可略去不计的覆盖着冰的湖面上，周围无其它可利用的工具，你怎样依靠自身的努力返回湖岸呢？能否用步行、滚动、挥舞双臂或踢动两脚而到达岸边？,下次上课内容：,3-4 动能定理 3-5 保守力与非保守力,本次作业：,完成作业 3,
