大学物理(第三版)北京邮电大学 教学PPT 第2章-质点动力学课件.pptVIP

力学基础篇 知识结构;第2章 质点动力学;前　　言;自然哲学的数学原理 牛顿思考苹果落地的原因;一、惯性定律 惯性参考系;二、牛顿第二定律　惯性质量　引力质量;四、牛顿定律的应用;若F =常量， 则;M;由牛顿定律的坐标 分量式方程可得;※已知运动情况求力;将①式两边同乘d?，并约去等式两边m可得;解：设向下为Ｘ轴正向，且;故;力的瞬时效应;1、冲量：力对时间的积累，即力对时间的积分;3、在直角坐标系中的分量式;平均冲力概念;例4 作用在质量为1kg的物体上的力 F=(6t+3)N,如果物体在这一力的作用下由初速为零开始沿直线运动，则在0?2.0s时间内，这个力作用在物体上的冲量I = ；2秒末物体的速度v = 。;例5 用棒打击质量 0.3kg，速度20m.s-1水平飞来的球，球飞到竖直上方10m的高度，求棒给予球的冲量。设球与棒的接触时间为0.02s，求球受到的平均冲力。;解（2）：由动量定理的矢量式;二、质点系的动量定理;3、质点系的动量定理;三、动量守恒定律 ; 若 ，但若某一方向的合外力零，则该方向上动量守恒； ;;子弹击中瞬间，Ｘ方向有;解：设人对船的速度为v1,船对静止水的速度为v2。;一、功与功率 ;物体在变力作用下或做曲线运动(大学）;计算方法2：分量式计算 ;（1） 重力的功 ;（2）弹簧弹性力的功;（3）万有引力的功 ;（4）保守力;二、动能定理;★是质点作机械运动时所具有的运动量的量度，称之为动能;例8 一质量为m的质点，在力 的作用下，由静止开始沿一轨迹方程为 x2＝9y 的曲线从原点O（０，０）运动到Ｑ（３，１）点。试求质点运动到Ｑ点时的速度。;例9 一个质量15g的子弹，以200米/秒的速度射入一固定的木板内，如阻力与射入木板的深度成正比，即 且 ,求子弹射入木板的深度。;三、势能; ?由上所列保守力的功的特点可知，其功值仅取决于物体初、终态的相对位置，故可引入一个由相对位置决定的函数;2、已知保守力求势能函数 ;?引力势能 ;1、质点系的动能定理 ;? ? 对 i 求和—质点系的动能定理;★一对作用力与反作用力的功只与相对位移有关 ;若引入 (机械能） 则可得 ;２）功能原理只适用于惯性系（从牛顿定律导出）;五、机械能守恒律 ;六、能量转换与守恒; 例 2-18 如图所示质量为M的物块A在离平板h的高度处自由下落，落在质量也是M的平板B上。已知轻质弹簧的倔强系数为k，物体与平板作完全非弹性碰撞，求碰撞后弹簧的最大压缩量。; 以地球、弹簧、物块为一系统。第三个过程中只有重力，弹力作功，机械能守恒。取弹簧处于自然状态时，其上端点位置为坐标原点,重力势能、弹性势能零点，则第三个过程方程为; 解上述四 式可得弹簧的最大压缩量x2;解：设子弹对木块的作用力为 f/，木块的位移为Ｓ，;对木块和子弹分别应用动能定理，有;（4）、（5）两式的结果说明：;例2－20　试证两个全同粒子发生非对心弹性碰撞（其中一个静止）后成直角散开。;例2－21　质量为m 的小球速度为v0,与一个速度为v(vv0)退行的活动挡板作垂直的完全弹性碰撞（设挡板质量Mm），如图所示，则碰后小球的速度v=－－－－－－－，挡板对小球的冲量I＝－－－－－－－－－－。