2017整理动量守恒和质点运动学.ppt

§2.1 惯性定律和惯性系 ⒈ 在现实世界中，孤立质点可理解为质点虽受外界作用， 但外界作用相互抵消 2. 某参考系是否可看作惯性系，只能根据观察和实验来确定 3. 相对惯性系做匀速直线运动的参考系也是惯性系 §2.2 质量 动量和动量守恒定律 一. 物体的质量（Mass） 只有相互作用的两质点的运动规律：（理想实验） 二. 动量 动量守恒定律 §2.3 力 冲量和动量定理 例1：杂技演员站在沿倾角为α的斜面下滑的小车上，他以速率v0垂直斜面上抛一个红球，经t0时间后，又以同一速度上抛一个绿球，忽略摩擦，不计空气阻力，问两球何时相遇？ 二、自然界中几种常见力 1. 万有引力： 矢量式： m2 m1 r 地球对地面附近物体的万有引力—重力 R—地球半径,M—地球质量 星体之间，地球与地球表面附近的 物体之间，以及所有物体与物体之间 都存在着一种相互吸引的力。 2. 弹性力： 物体发生弹性变形后，内部产生欲恢复形变的力。 （弹簧弹性力、绳索内张力、正压力和支持力） 弹簧弹性力： 绳索拉紧时张力： dm dx { 当m m′ m′ m 一般，绳中各点张力不等， 随位置变化，m′ m时，Ｆｔ=Ｆ。 ＞＞ 3. 摩擦力 （2）滑动摩擦力： 当物体相对于接触面滑动时，所受到接触面对它的阻力。其方向与滑动方向相反。 ?为滑动摩擦系数 （1）静摩擦力： 当物体与接触面存在相对滑动趋势时，所受到接触面对它的阻力。其方向与相对滑动趋势方向相反。 注： 静摩擦力的大小随外力的变化而变化。 最大静摩擦力： ?0为静摩擦系数 自然界四种基本相互作用的比较 ＊ 以距源 处强相互作用的力强度为 1 力的种类 相互作用的物体 力的强度 力程 万有引力 一切物体 无限远 弱力 大多数微观粒子 小于 电磁力 带电粒子 无限远 强力 核子、介子等 ＊ 温伯格 萨拉姆 格拉肖 弱相互作用 电磁相互作用 电弱相互 作用理论 三人于1979年荣获诺贝尔物理学奖 . 鲁比亚、范德米尔实验证明电弱相互作用， 1984年获诺贝尔奖 . 电弱相互作用 强相互作用 万有引力作用 “大统一”（尚待实现） 三、牛顿运动定律的应用 质点动力学基本运动方程： 1　解题步骤 已知力求运动方程 已知运动方程求力 2　两类常见问题 隔离物体 受力分析 建立坐标 列方程 解方程 结果讨论 例1 有空气阻力的抛体运动，设抛体阻力 ，抛体质量m、初速 、抛射角?，求抛体的运动轨迹。 ? k=0 k0 0 x y A 解： { 轨道方程 　　例2　如图绳索绕在圆柱上，绳绕圆柱张角为 ，绳与圆柱间的静摩擦因数为 ，求绳处于滑动边缘时,绳两端的张力 和 间的关系(绳的质量忽略)． 圆柱对 的摩擦力 圆柱对 的支持力 　　解　取一小段绕在圆柱上的绳ds 建立坐标如图 两端的张力 ， 的张角 若 0.46 0.21 0.000 39 例3：质量为m的摩托车，在恒定牵引力F作用下工作，所受阻力与速度的平方成正比，能达到的最大速率为vm，计算从静止加速到vm/2所需时间及走过的路程。 解： =0 例4：一升降机内有一光滑斜面，斜面固定在升降机的地板上，其倾角为?，如图所示，当升降机以匀加速度a1上升时，物体m从斜面的顶点沿斜面下滑，求物体m相对于斜面的加速度以及相对于地面的加速度。 x y ? 解： 已知斜面对地面的加速度为 设物体对斜面的加速度为 物体对地面的加速度为 { m θ mg y y0 x θ N 例5： 已知：桶绕 y 轴转动， = const. 水相对桶静止。 求：水面形状（y - x关系） 解： ▲ 选对象： 一小块水为隔离体 m ； ▲ 看运动： m作匀速率圆周运动： ▲ 查受力： 受重力 · （非粘滞流体间只能承受相互的压力）； 水 任选表面上 及其余水的压力 ， ω y x O 一、伽利略相对性原理 2）对于不同惯性系，牛顿力学的规律都具有相同的形式，与惯性系的运动无关 . 1）凡相对于惯性系作匀速直线运动的一切参考系都是惯性系 . 伽利略相对性原理 结论 为常量 §2-5 非惯性参考系 惯性力 二、非惯性系 1、非惯性系：相对惯性系作加速运动的参考系为非惯性系，牛顿运动定律在非惯性系中不再适用。 2、实例分析： 观察当车厢以加速度 向x轴正向作直线运动时，小球在光滑桌面上的运动。 （1）地面（惯性系）观