质心运动定律质点角动量.pptVIP

解：1）求共同车速？ （一）物理过程：行李包无摩擦地滑下，机械能守恒。研究对象：m+地球 （二）物理过程：行李包与小车碰撞，水平方向不受外力，水平方向动量守恒。 研究对象：(m+M)系统 2）求时间？ 研究对象：m 对其应用动量定理 也可选研究对象：M 对其应用动量定理 3）求各自相对地移动距离以及行李包相对车的距离？ 研究对象：m 对其应用动能定理 同理：研究对象：M 对其应用动能定理 则相对移动距离 又法：求相对移动距离 研究对象：(M+m)系统 一对力的功=系统动能的增量 例、一固定的1/4圆弧,半径为R,一质量为m的物体,自A静止下滑到B,物体在B点速度为v,求物体从A到B的过程中,摩擦力所做的功.试用多种方法求解. m A B 法一 牛顿运动定律 m 找摩擦力与其它量的关系,再依定义求功 解:受力分析:mg,N, 三个力 建自然坐标 切向力 摩擦力 摩擦力的功: N mg 法二 动能定理 m 功与始末态动能关系 N mg 法三 功能原理 m+1/4圆弧+地球 外力为零,内力(重力为保守力) 规定势能零点 B点 Ep=0 初态 末态 功能原理 m A B 功能原理最简单! 例：质量为m的珠子,线长为 ,水平静止，求下摆 角时珠子的速率和线的张力。 解：法一 牛顿定律 变加速问题 对m 切向 两端同时积分 法向 法二 动能定理 法三 机械能守恒定律 选珠子与地球组成的系统 分析受力 仅有保守内力作功，机械能守恒！ 选水平位置为重力势能零点 初态 末态 2.6 质点的角动量 动量 对固定点o o 角动量 大小： 例 求：地球对太阳中心的角动量 解： 单位：kg.m2/s 或 J.s 地球公转角速度 方向：垂直 二者组成的平面 地球绕太阳公转时的角动量 注意：相同的质量m及速度 对不同点而言，角动量是不相同的！ 对o点角动量 对o’点角动量 仿照 考察 而 推导质点角动量定理 方向相同！ 与 0 质点角动量定理 角动量定理：质点所受合外力矩等于其角动量对 时间的变化率。(注意：力矩和角 动量都是对同一点而言！） 角动量守恒定律 如果 角动量守恒 { F=0 力的延长线过固定点 o 天体运动中，因为仅受万有引力，而万有引力总是过其中一个质点，万有引力力矩 M万有引力=0.在万有引力场中,角动量守恒！ 例:哈雷彗星绕太阳运动的轨道为椭圆，其近日距离 ，此时速率 ，它离太阳最远时的速率是： ，求远日距离。 解： M万有引力=0，彗星对太阳的角动量守恒！ 且在近日和远日点均有 角动量守恒 远日距离 P126例2.28 绳子穿过光滑套管,小球在光滑平面上作水平运动。初始， 在拉力F的作用下，半径减小为 解：选小球为研究对象，设半径为r时， 角速度 时，拉力F的功。 求当 由于拉力F过o点，力矩 小球对o点角动量守恒 角速度变大 动能定理 培养综合解题能力 1. 把一复杂的物理问题根据受力的不同分为不同的物理过程,不同过程用不同的物理定律。 2. 总结和积累 “翻译”为物理量的定量关系： 1）保持或脱离接触 2）恰好作圆周运动 仅由重力提供向心力 绳 （而不是 ） 保持接触 脱离接触 杆 恰好作圆周运动 3）相遇、相撞 两物体在时刻t处于相同位置 4）两板之中将一板抽出 1 2 F 5）越过缺口 由斜抛运动 (不是圆周运动） v R 一 质心 1　质心的概念 板上C点的运动轨迹是抛物线 其余点的运动=随C点的平动+绕C点的转动 c c c c c c c §2.5 质心运动定律 2　质心的位置 m1 mi m2 c 由n个质点组成的质点系，其质心的位置： 离散： 加权平均 对质量连续分布的物体： 对质量离散分布的物体系： 对密度均匀、形状对称的物体，质心在其几何中心． 说明 质心的位矢与参考系的选取有关。但对于不变形的物体，其质心相对物体自身的位置是确定不变的，与参考系的选取无关。 例1 水分子H2O的结构如图．每个氢原子和氧原子之间距离均为d=1.0×10-10 m，氢原子和氧原子两条连线间的夹角为θ=104.6o.求水分子的质心． O H H o C d d 52.3o 52.3o 解：设坐标原点在氧原子处。 yC=0 O H H o C d d 52.3o 52.3o θ 例2　求半径为 R 的匀质半薄球壳的质