_质点和质点系的动量定理分析报告.ppt

第三章动量守恒定律和能量守恒定律 3–1质点和质点系的动量定理 * 物理学 大厦的基石 三大 守恒定律 动量守恒定律 机械能守恒定律 角动量守恒定律 力的累积效应 对 积累 动量、冲量 对 积累 功、能量 一 冲量 质点的动量定理 冲量 力对时间的积分（矢量） 根据牛顿第二定律的微分形式 单位： 质点的动量定理: 在给定的时间内，质点所受的合外力的冲量，等于质点在此时间内动量的增量. 强调 其方向与动量增量的方向相同 2. 冲量 是矢量: 当 的方向不变时, 方向才与 同向 1. 冲量为过程量，动量为状态量 动量定理将力的作用过程与效果〔动量变化〕联系在一起 AB段 AC段 解法一: (解析法) 建立坐标系 解法二:(作图法) 例如: 水平面上作匀速率圆周运动的质点, 质量m ,速率 , 试求AB, AC段的向心力的冲量. A B C 4. 动量定理的分量形式 3. 冲量的几何意义 t F 0 S 冲量的大小等于F~t曲线下的面积S 5. 动量定理常用于碰撞、冲击等问题 冲力（作用时间短、量值大、变化快） 越小，则 越大. 例如人从高处跳下、飞机与鸟相撞、打桩等碰撞事件中，作用时间很短，冲力很大. 注意 平均冲力 解 根据冲量的定义： 例1 作用在质量为1kg的物体上的力 如果物体在这一力的作用下，由静止开始沿直线运动，在0到2秒的时间内，这个力作用在物体上的冲量大小为多少？ 例2 一吊车底板上放一质量为 的物体，若吊车底板加速上升，加速度的大小为 ， 则：（1）2秒内吊车底板给物体的冲量大小为多少？ （2）2秒内物体动量的增量大小为多少？ 解 （1） 根据冲量的定义： a N （2） 物体受的合外力 例 3 一质量为0.05kg、速率为10m·s-1的刚球,以与钢板法线呈45o角的方向撞击在钢板上，并以相同的速率和角度弹回来。设碰撞时间为0.05s。求在此时间内钢板所受到的平均冲力 。 解法二（矢量合成法） 方向：水平向左 以球与钢板的碰撞过程为研究的物理过程，以球为研究对象,应用动量原理. 例4 质量为0.3吨的蒸汽锤自1.5m高的地方落下，它与工件的碰撞时间为t =0.01s, 求：打击的平均冲力。 解：对碰撞过程为研究的物理过程，以汽锤为研究对象，应用动量原理。 h m m 工件 N mg m 作用时间很短,可略去不计 碰前速度: 碰后速度：