华南师范大学《大学物理》课件A-第四章.pptVIP

例6(0170)有一门质量为Ｍ（含炮弹）的大炮，在一斜面上无摩擦地由静止开始下滑．当滑下L距离时，从炮内沿水平方向射出一发质量为ｍ的炮弹．欲使炮车在发射炮弹后的瞬时停止滑动，炮弹的初速V应是多少？（设斜面倾角为?）．?LV?L解：设炮车自斜面顶部滑L处时其速率为V0。由机械能守恒定律有以炮车、炮弹为系统，在L处发射炮弹的过程中，忽略重力，系统沿斜面方向动量守恒V例7(0168)如图所示装置，光滑水平面与半径为Ｒ的竖直光滑半圆环轨道相接，两滑块Ａ、Ｂ的质量均为ｍ，弹簧的倔强系数为ｋ，其一端固定在Ｏ点，另一端与滑块Ａ接触．开始时滑块Ｂ静止于半圆环轨道的底端．今用外力推滑块Ａ，使弹簧压缩一段距离ｘ后再释放．滑块Ａ脱离弹簧后与Ｂ作完全弹性碰撞，碰后Ｂ将沿半圆环轨道上升．升到Ｃ点与轨道脱离，Ｏ＇Ｃ与竖直方向成?＝60°角，求弹簧被压缩的距离ｘ．ABBXOO’?C解：（１）设滑块Ａ离开弹簧时速度为ｖ，在弹簧恢复原形的过程中，机械能守恒，因而有（２）Ａ脱离弹簧后速度不变，与Ｂ作完全弹性碰撞后，交换速度,Ａ静止，Ｂ以初速度ｖ沿圆环轨道上升．（３）Ｂ在圆环轨道上运动时，它与地球系统的机械能守恒.以ｖ‘表示Ｂ脱离轨道时的速度，则有由①、②、③式解出ｍｖ02/2=ｍｇＲ（１＋ｃｏｓ?)＋ｍｖ2/2②ｍｇｃｏｓ?＝ｍｖ2／Ｒ③①例8.从地平面上以初速度v0，仰角α发射一炮弹击中距地面高度为H的山坡上的目标A，忽略炮弹飞行中的阻力，求击中目标时炮弹速度的大小和方向。解：1.运动学方法；2.功能关系；3.机械能守衡；4.动量定理.例9(P48习题2-9）AmBMmABM一、碰撞现象同速4.3碰撞1.碰撞:------两物体在短时间内,经历一个较强的相互作用过程.2.碰撞过程:压缩阶段恢复阶段3.碰撞分类(I):完全弹性碰撞或简称弹性碰撞:----形变完全恢复非完全弹性碰撞:----形变部分恢复完全非弹性碰撞:----不存在恢复阶段,碰撞后两物体速度相同,即“合二为一”.4.碰撞分类(II)—对心、非对心碰撞对心碰撞:碰撞前后两球(物体)的速度都在其连心线上.碰撞前V10V20V2碰撞后V1非对心碰撞:碰撞前后两球(物体)的速度不都在其连心线上.碰撞前碰撞时碰撞后二、对心碰撞(一维问题)1.完全弹性碰撞:碰撞前V10V20V2碰撞后V1解得:讨论特例1.当m1=m2交换速度v1=v20,v2=v102.当m2m1,且v20=0:v1?-v10,v2?0反弹3.当m2m1,且v20=0:v1?v10,v2?2v102.完全非弹性碰撞由动量守恒定律3.非完全弹性碰撞牛顿碰撞定律:碰撞物体压缩的恢复程度取决于物体的材料,物体碰撞后的分离速度(v2-v1)与碰撞前的接近速度(v10-v20)之比为一定值e.即:当e=0,v1=v2完全非弹性碰撞.当e=1,v2-v1=v10-v20完全弹性碰撞.v1yv2xv10v20三、非对心碰撞(二维问题)?1?2两个表面光滑的球,斜碰过程中,y方向分速度保持不变.碰撞发生在x方向上,并可按正碰处理.yv2v10?1?2xm1m2v1特例1.当v20=0;取v10方向为0-x轴,则:2.当v20=0;且为弹性碰撞,则能量守恒3.若两球质量相等,即m1=m2;则*4.4质心质点运动定理一、质点系的质心运动定理内力:设:质点系(m1,m2,…mi,…mN)任一质点mi受力为:外力:*华南师范大学《大学物理》第四章4.1冲量动量定理一、力的冲量----力对时间的累积1.恒力的冲量2.变力的冲量元冲量为3.平均