大學物理（工）教學課件3

1

一

理解動量、沖量概念，掌握動量定理和動量守恒定律．

二

掌握功的概念,能計算變力的功，理解保守力作功的特點及勢能的概念，會計算萬有引力、重力和彈性力的勢能．第三章基本教學要求2

三

掌握動能定理、功能原理和機械能守恒定律，掌握運用動量和能量守恒定律分析力學問題的思想和方法．

四

了解完全彈性碰撞和完全非彈性碰撞的特點，并能處理較簡單的完全彈性碰撞和完全非彈性碰撞的問題．3

一、基本概念：動量、沖量、動能、保守力、勢能、機械能、動量定理、動量守恒定律、動能定理、功能原理、機械能守恒定律、完全彈性碰撞、完全非彈性碰撞。二、基本問題力的累積效應對時間積累對空間積累動量、沖量、動量定理、動量守恒動能、功、動能定理、機械能守恒4三、主要內容：1、沖量

質點的動量定理

動量

沖量（矢量）

動量定理

在給定的時間間隔內，外力作用在質點上的沖量，等于質點在此時間內動量的增量．52、質點系的動量定理

作用于系統的合外力的沖量等于系統動量的增量——質點系動量定理3、動量守恒定律

守恒條件：質點系所受的合外力——合外力——動量守恒定律6(1)系統的總動量不變，但系統內任一質點的動量是可變的．(2)守恒條件：合外力為零．

當

時，可近似地認為系統總動量守恒．討論(3)若，但滿足有(4)動量守恒定律是物理學最普遍、最基本的定律之一．動量守恒時74、功

（1）恒力的功B**A（2）

變力的功85、質點的動能定理ABθ

功是過程量，動能是狀態(tài)量；注意

合外力對質點所作的功，等于質點動能的增量

——質點的動能定理

功和動能依賴于慣性系的選取，但對不同慣性系動能定理形式相同．9

即：質點沿任意閉合路徑運動一周時，保守力對它所作的功為零．非保守力：力所作的功與路徑有關．（例如摩擦力）保守力：作功與路徑無關的力．判別式:

保守力所作的功與路徑無關，僅決定于始、末位置．6、保守力作功及其特點107、勢能與質點位置有關的能量．定義：保守力的功——保守力作正功，勢能減少．

勢能具有相對性，勢能大小與勢能零點的選取有關．

勢能是狀態(tài)的函數

勢能是屬于系統的．討論

勢能差與勢能零點選取無關．11外力功8、質點系的動能定理

質點系動能定理

內力可以改變質點系的動能注意內力功12非保守力的功9、質點系的功能原理機械能

質點系的機械能的增量等于外力與非保守內力作功之和．——質點系的功能原理1310、機械能守恒定律當時，有

——只有保守內力作功的情況下，質點系的機械能保持不變．14一般情況碰撞1

完全彈性碰撞

系統內動量和機械能均守恒2

非彈性碰撞

系統內動量守恒，機械能不守恒3

完全非彈性碰撞

系統內動量守恒，機械能不守恒11、碰撞15例：某質點在力＝(4＋5x)作直線運動，在從x＝0移動到x＝10?m的過程中，力所做的功為__________．(SI)的作用下沿x軸解：16例：已知力質點從原點移動到x=8,y=6處該力做功多少?17一質點在力的作用下沿光滑水平面上作直線運動，力。質點從運動到的過程中，該力作功為[]（A）(B)(C)(D)

18解建立如圖坐標系,由動量定理得

例一質量為0.05kg、速率為10m·s-1的剛球,以與鋼板法線呈45o角的方向撞擊在鋼板上,并以相同的速率和角度彈回來.設碰撞時間為0.05s.求在此時間內鋼板所受到的平均沖力.方向沿軸反向19．

到B，取m和地球組成研究系統，則系統機械能守恒。（或取m為研究對象，應用質點動能定理）：（2）從B到C，取m為研究對象，應用質點動能定理

（3）解聯立方程，得：例：如圖所示為一個測定滑動摩擦系數的實驗裝置示意圖。AB為光滑平面，BC是滑動摩擦系數為的平面。質量為m的滑塊由靜止從A點下滑，到C點靜止。已知AD=H，AB=L，BC=。求滑動摩擦系數解：(1)從A20

例：一質量為M的彈簧振子，水平放置靜止在平衡位置，如圖所示