第二三質點動力學演示文稿

第二三質點動力學演示文稿1當前1頁，總共25頁。2（優(yōu)選）第二三質點動力學當前2頁，總共25頁。二.牛頓第二定律（Secondlaw）

力的疊加原理：力是外力的矢量和，不是一個實際意義上的外力。機械運動的定量描述，說明的是瞬時關系:力和加速度同時存在，同時消失，同時改變；

m：質量（mass），它是物體慣性大小的量度，也稱慣性質量（inertial

mass）。

上頁下頁退出返回當前3頁，總共25頁。三.牛頓第三定律（ThirdLaw）

(作用力與反作用力定律)作用力與反作用力大小相等、方向相反，作用在同一直線上。兩個力屬于同一性質的力.作用力與反作用力作用在不同物體上，不能相互抵消；說明：

1.牛頓定律只適用于慣性系；

2.牛頓定律是對質點而言的，而一般物體可認為是質點的集合，故牛頓定律具有普遍意義。上頁下頁退出返回當前4頁，總共25頁。2.2沖量（impulse）與動量（momentum）力的時間積累，即沖量(有限時間內，t1t2)一、沖量上頁下頁退出返回當前5頁，總共25頁。二、質點動量定理（theoremofmomentumofaparticle）

物體在恒力作用作勻加速直線運動：沖量、動量均為矢量上頁下頁退出返回質點動量定理：質點所受的合外力沖量，等于質點動量的增量（即末動量與初動量的矢量差）。當前6頁，總共25頁。例1：一籃球質量0.58kg，從2.0m高度由靜止下落，到達地面后，以同樣速率反彈，接觸時間僅0.019s，求：對地平均沖力？解：籃球到達地面的速率（m/s）上頁下頁退出返回當前7頁，總共25頁。三、動量守恒定律（lawofconservationofmomentum）為系統(tǒng)外力的矢量和上頁下頁退出返回當前8頁，總共25頁。質點系所受合外力為零，總動量不隨時間改變，這就是動量守恒定律。1.合外力為零，或外力與內力相比小很多；2.合外力沿某一方向為零；3.只適用于慣性系；4.比牛頓定律更普遍的最基本的定律。注意：上頁下頁退出返回當前9頁，總共25頁。例2.質量分別為mA和mB(mA>mB)的兩質點A和B,受到相等的沖量作用,則：[C](A)A比B的動量增量少.(B)A比B的動量增量多.(C)A、B的動量增量相等.(D)A、B的動能增量相等.上頁下頁退出返回當前10頁，總共25頁。2.3功與能（WorkandEnergy）

一、功：力的空間積累ABji變力的功：A到B做功恒力的功：功是標量，有正、負之分。上頁下頁退出返回當前11頁，總共25頁。例4：光滑的水平桌面上有一環(huán)帶，環(huán)帶與小物體的摩擦系數(shù)m

，在外力作用下小物體（質量m）以速率

v做勻速圓周運動，求轉一周摩擦力做的功。r解：小物體對環(huán)帶壓力走一段小位移Ds

所做的功轉一周上頁下頁退出返回當前12頁，總共25頁。二、動能定理（kineticenergytheorem）

合外力對質點所做的功等于物體動能的增量。證明：ABj上頁下頁退出返回當前13頁，總共25頁。對質點系例如，炸彈爆炸，過程內力和為零，但內力所做的功轉化為彈片的動能。上頁下頁退出返回例5.當重物減速下降時，合外力對它做的功（A）為正值。（B）為負值。（C）為零。（D）無法確定。[B]當前14頁，總共25頁。例6.如圖所示，圓錐擺的小球在水平面內作勻速率圓周運動，判斷下列說法中正確的是（A）重力和繩子的張力對小球都不作功。（B）重力和繩子的張力對小球都作功。（C）重力對小球作功，繩子張力對小球不作功（D）重力對小球不作功，繩子張力對小球作功[A]上頁下頁退出返回當前15頁，總共25頁。1保守力（conservativeforce）

有重力為例AB路徑1路徑2所做的功與路徑無關，這種力稱為保守力。保守力沿任意閉合路徑所做的功為零。萬有引力、靜電力、彈性力三.功能原理（work-energytheorem）

與保守力相對的稱為非保守力（耗散力），如摩擦力。上頁下頁退出返回當前16頁，總共25頁。2勢能在保守力場（在任意點受保守力的作用），質點從AB，所做的功與路徑無關，而只與這兩點的位置有關?？梢胍粋€勢能函數(shù)，B點的函數(shù)值減去A點的函數(shù)值，定義為從B-->A保守力所做的功。AB選參考點（勢能零點），設上頁下頁退出返回當前17頁，總共25頁。3功能原理（work-energytheorem）對質點系有動能定理：將內力分為保守內力與非保守內力，有：由保守力的功和勢能增量的關系：上頁下頁退出返回當前18頁，總共25頁。有有：引入系統(tǒng)的機械能，這就是系統(tǒng)的功能原理上頁下頁退出返回當前19頁，總共25頁。四、機械能守恒定律（lawofconservationofmechanicalenergy）

由功能原理，機械能守恒定律更普遍地，孤立系統(tǒng)能量守恒。在外力和非保守內力都不做功或所作總功為零，而只有保守內力作功的情況下，系統(tǒng)的機械能不變。即上頁下頁退出返回當前20頁，總共25頁。例8.對功的概念有以下幾種說法：(1)保守力作正功時系統(tǒng)內相應的勢能增加.(2)質點運動經(jīng)一閉合路徑，保守力對質點作的功為零.(3)作用力與反作用力大小相等、方向相反，所以兩者所作的功的代數(shù)合必為零．在上述說法中：[C](A)(1)、(2)是正確的．(B)(2)、(3)是正確的．(C)只有(2)是正確的．(D)只有(3)是正確的．上頁下頁退出返回當前21頁，總共25頁。五、碰撞如果兩個或幾個物體在相遇中，物體之間的相互作用僅持續(xù)極為短暫的時間，此相遇就是碰撞。

作用時間短，相互作用力大，碰撞物體作為一個系統(tǒng)，認為系統(tǒng)內僅有內力的作用，故碰撞過程中，遵從動量守恒定律。

兩球碰撞前后的速度在兩球的中心連線上，此碰撞為對心碰撞。牛頓總結實驗結果提出碰撞定律：碰撞后兩球的分離速度與碰撞前兩球的接近速度成正比，比值由兩球的材料決定，即當前22頁，總共25頁。e稱為恢復系數(shù)討論：1碰后兩球并不分開，這叫做完全非彈性碰撞。2分離速度等于接近速度，可證明碰撞前后的總動能不變，這叫做完全彈性碰撞3非彈性碰撞當前23頁，總共25頁。解：設碰撞后兩球速度由動量守恒兩邊平方由機械能守恒（勢能無變化）兩球速度總互相垂直例9：一個小球與另一質量相等的靜止小球發(fā)生完全彈性碰撞，另一球速度v,如果碰撞不是對心的。求證：碰撞后兩球速度總互相垂直。上頁下頁退出返回當前24頁，總共25頁。例10.質量為m

的小球在外力作用下，由靜止開始從A點出發(fā)作勻加速直線運動