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1、2第三章动量守恒和能量守恒第三章动量守恒和能量守恒物理学物理学第五版第五版3- -1质点和质点系的动量定理质点和质点系的动量定理3- -2动量守恒定律动量守恒定律3- -4动能定理动能定理3- -5保守力与非保守力保守力与非保守力 势能势能3- -7完全弹性碰撞完全弹性碰撞 完全非弹性碰撞完全非弹性碰撞3- -8能量守恒定律能量守恒定律3- -9质心质心 质心运动定律质心运动定律3- -6功能原理功能原理 机械能守恒定律机械能守恒定律教学内容教学内容3第三章动量守恒和能量守恒第三章动量守恒和能量守恒物理学物理学第五版第五版基本教学要求基本教学要求1 1 理解动量定理理解动量定理2 2 掌握动量
2、守恒定律掌握动量守恒定律3 3 掌握动能定理掌握动能定理4 4 了解保守力与非保守力做功的特点；理解势能了解保守力与非保守力做功的特点；理解势能5 5 理解功能原理及机械能守恒定律理解功能原理及机械能守恒定律6 6 理解能量守恒定律理解能量守恒定律7 7 了解质速关系及狭义相对论的基本方程了解质速关系及狭义相对论的基本方程8 8 了解动量与能量质量与能量的关系了解动量与能量质量与能量的关系 4第三章动量守恒和能量守恒第三章动量守恒和能量守恒物理学物理学第五版第五版一一冲量冲量质点的动量定理质点的动量定理 动量动量 冲量冲量（矢量矢量）3- -1质点和质点系的动量定理质点和质点系的动量定理5第三
3、章动量守恒和能量守恒第三章动量守恒和能量守恒物理学物理学第五版第五版（1） F 为恒力为恒力（2） F 为变力为变力讨论讨论Ftt1t2OFt1t2tFO6第三章动量守恒和能量守恒第三章动量守恒和能量守恒物理学物理学第五版第五版微分形式微分形式积分形式积分形式质点动量定理质点动量定理在给定的时间间隔内，外力在给定的时间间隔内，外力作用在质点上的冲量，等于质点在此时间内作用在质点上的冲量，等于质点在此时间内动量的增量动量的增量7第三章动量守恒和能量守恒第三章动量守恒和能量守恒物理学物理学第五版第五版某方向受到冲量，该方向上动量就增加某方向受到冲量，该方向上动量就增加说明说明 分量表示分量表示8第
4、三章动量守恒和能量守恒第三章动量守恒和能量守恒物理学物理学第五版第五版 F为恒力时，可以得出为恒力时，可以得出:F作用时间很短时，可用力的平均值来代替。作用时间很短时，可用力的平均值来代替。由此可求平均作用力：由此可求平均作用力：F 为恒力为恒力9第三章动量守恒和能量守恒第三章动量守恒和能量守恒物理学物理学第五版第五版 例例1一质量为一质量为0.05 kg、速率为速率为10 ms-1的刚球，以与的刚球，以与钢板法线呈钢板法线呈45角的方向撞击角的方向撞击在钢板上，并以相同的速率在钢板上，并以相同的速率和角度弹回来设碰撞时间和角度弹回来设碰撞时间为为0.05 s求在此时间内钢板求在此时间内钢板所
5、受到的所受到的平均冲力平均冲力O10第三章动量守恒和能量守恒第三章动量守恒和能量守恒物理学物理学第五版第五版 解解取取钢钢板和球为研究对象，冲力远大于重力板和球为研究对象，冲力远大于重力。由动量定理有：由动量定理有：方向与方向与 轴正向相同轴正向相同O11第三章动量守恒和能量守恒第三章动量守恒和能量守恒物理学物理学第五版第五版质点系质点系二二 质点系的动量定理质点系的动量定理 对两质点分别应用对两质点分别应用质点动量定理：质点动量定理：12第三章动量守恒和能量守恒第三章动量守恒和能量守恒物理学物理学第五版第五版因内力因内力 ，故将两式相加后得：故将两式相加后得：13第三章动量守恒和能量守恒第三
6、章动量守恒和能量守恒物理学物理学第五版第五版 作用于系统的合外力的冲量等于系统作用于系统的合外力的冲量等于系统动量的增量动量的增量质点系动量定理质点系动量定理14第三章动量守恒和能量守恒第三章动量守恒和能量守恒物理学物理学第五版第五版区分区分外力外力和和内力内力内力仅能改变系统内某个物体的内力仅能改变系统内某个物体的动量，但不能改变系统的总动量动量，但不能改变系统的总动量.注意注意15第三章动量守恒和能量守恒第三章动量守恒和能量守恒物理学物理学第五版第五版例例、一质量均匀分布的柔软一质量均匀分布的柔软细绳铅直地悬挂着，绳的下细绳铅直地悬挂着，绳的下端刚好触到水平桌面上，如端刚好触到水平桌面上，
7、如果把绳的上端放开，绳将落果把绳的上端放开，绳将落在桌面上。试证明：在绳下在桌面上。试证明：在绳下落的过程中，任意时刻作用落的过程中，任意时刻作用于桌面的压力，等于已落到于桌面的压力，等于已落到桌面上的绳重量的三倍。桌面上的绳重量的三倍。16第三章动量守恒和能量守恒第三章动量守恒和能量守恒物理学物理学第五版第五版证明：证明：这是一个质点系动量问题这是一个质点系动量问题.把整段把整段 绳子作为体系绳子作为体系.oXxLA体系的动量为未落到桌子上那部分绳子的体系的动量为未落到桌子上那部分绳子的动量。设绳长动量。设绳长L,线密度为线密度为 .当当A端端下降下降x时时，经经dt时间后时间后A端端下降到
8、下降到x+dx,体系动量的变化率：体系动量的变化率：17第三章动量守恒和能量守恒第三章动量守恒和能量守恒物理学物理学第五版第五版证必证必.18第三章动量守恒和能量守恒第三章动量守恒和能量守恒物理学物理学第五版第五版质点系动量定理质点系动量定理 若质点系所受的若质点系所受的合外力合外力 动量守恒定律动量守恒定律则系统的总动量不变则系统的总动量不变3- -2动量守恒定律动量守恒定律19第三章动量守恒和能量守恒第三章动量守恒和能量守恒物理学物理学第五版第五版 ( (1) ) 系统的系统的总动量不变，但系统内任一总动量不变，但系统内任一物体的动量是可变的物体的动量是可变的 ( (2) ) 守恒条件：守
9、恒条件：合外力为零合外力为零 当当 时，可近似地认为时，可近似地认为 系统总动量守恒系统总动量守恒讨论讨论20第三章动量守恒和能量守恒第三章动量守恒和能量守恒物理学物理学第五版第五版( (3) ) 若若 ，但满足，但满足有有23第三章动量守恒和能量守恒第三章动量守恒和能量守恒物理学物理学第五版第五版 例例2一枚返回式火箭以一枚返回式火箭以 2.5103 ms-1 的速率相对惯性系的速率相对惯性系S沿水平方向飞行空气沿水平方向飞行空气阻力不计现使火箭分离为两部分阻力不计现使火箭分离为两部分, 前方的前方的仪器舱质量为仪器舱质量为100 kg，后方的火箭容器质量，后方的火箭容器质量为为200 kg
10、，仪器舱相对火箭容器的水平速率，仪器舱相对火箭容器的水平速率为为1.0103 ms-1求仪器舱和火求仪器舱和火箭容器相对惯箭容器相对惯性系的速度性系的速度24第三章动量守恒和能量守恒第三章动量守恒和能量守恒物理学物理学第五版第五版已知已知求求 ,25第三章动量守恒和能量守恒第三章动量守恒和能量守恒物理学物理学第五版第五版解解 26第三章动量守恒和能量守恒第三章动量守恒和能量守恒物理学物理学第五版第五版神舟六号待命飞天神舟六号待命飞天注：照片摘自新华网27第三章动量守恒和能量守恒第三章动量守恒和能量守恒物理学物理学第五版第五版神舟六号点火升空神舟六号点火升空注：照片摘自新华网28第三章动量守恒和能量守恒第三章动量守恒和能量守恒物理学物理学第五版第五版神舟六号发射成功神舟六号发射成功http:/
