质点与质点系的动量定理ppt课件

质点与质点系的动量定理ppt课件上页上页下页下页末页末页退出退出首页首页质点与质点系的动量定理ppt课件上页上页下页下页末页末页退出退出首页首页一、冲量一、冲量 质点的动量定理质点的动量定理1冲量冲量（Impulse）冲冲量量表表示示力力对对时时间间的的累累积积效效应应（为为什什么么？），冲冲量等于力乘以所作用的时间。量等于力乘以所作用的时间。如如果果外外力力 是是恒恒力力，则则在在 到到 的的时时间间内内，物物体所受力的冲量体所受力的冲量 为为力力的的累积累积效应效应对对 积累积累对对 积累积累一、冲量 质点的动量定理1冲量（Impulse）3上页上页下页下页末页末页退出退出首页首页 如如果果物物体体所所受受的的力力是是一一变变力力，设设在在 时时间间内内的的力力为为 ，则，则所以在所以在 时间中的量为时间中的量为 当当 时时上上式式是是计计算算变变力力 对对质质点点冲冲量量的的一一般般式式，它它表表明明，冲冲量是力对时间的累积效应。量是力对时间的累积效应。力力F F 的元的元冲量冲量 如果物体所受的力是一变力，设在 时间内的力4上页上页下页下页末页末页退出退出首页首页直角坐标系中分量式：直角坐标系中分量式：Ftt2t1OI如果力是一维的，可用图示如果力是一维的，可用图示平均冲力平均冲力FtOFm直角坐标系中分量式：Ftt2t1OI如果力是一维的，可用图示5上页上页下页下页末页末页退出退出首页首页OFt图图1图图2OF1tF2Ft1t2TF0T/2OFt图图3图图4tTT/2OFF0-F0例例：计算如图所示的力的冲量。：计算如图所示的力的冲量。解解：由冲量的图示方法：由冲量的图示方法图图1：图图2：0t2内的冲量内的冲量 图图3：0T内的冲量内的冲量 图图4：0nT内的冲量内的冲量，OFt图1图2OF1tF2Ft1t2TF0T/2OFt图3图6上页上页下页下页末页末页退出退出首页首页动量：动量：物体的质量与物体的速度的乘积。物体的质量与物体的速度的乘积。考虑到牛顿第二定律的普遍形式考虑到牛顿第二定律的普遍形式 2 2动量定理动量定理得得积分得积分得动量定理的动量定理的微分形式微分形式动量定理的动量定理的积分形式积分形式动量：物体的质量与物体的速度的乘积。考虑到牛顿第二定律的普遍7上页上页下页下页末页末页退出退出首页首页由上式得动量定理：由上式得动量定理：动量定理动量定理质点所受合外力的冲量等于在这段时间内质点动量的增量。（1 1）物理意义物理意义：质点动量的变化依赖于作用力的时质点动量的变化依赖于作用力的时间累积过程。间累积过程。合力对质点作用的冲量合力对质点作用的冲量质点动量矢量的变化质点动量矢量的变化（2 2）矢量性矢量性：冲量的方向与动量的增量方向相同。冲量的方向与动量的增量方向相同。讨论：讨论：由上式得动量定理：动量定理（1）物理意义：质点动量的变化依8上页上页下页下页末页末页退出退出首页首页动量定理动量定理系系 系系t2 时刻时刻t1 时刻时刻参考系参考系光滑光滑m（3）动量的）动量的相对性相对性和动量和动量定理的定理的不变性。不变性。mm动量定理系 系t2 时刻t1 时刻参考系光滑m（3）动9上页上页下页下页末页末页退出退出首页首页37 冲量的方向是否与冲力的方向相同？冲量的方向是否与冲力的方向相同？解答解答：由元冲量的定：由元冲量的定义ABO在一段时间内，冲量是力对时在一段时间内，冲量是力对时间的积累，由动量定理：间的积累，由动量定理：元冲量的方向与力的方向相同。元冲量的方向与力的方向相同。所以，冲量的方向和动量增量的方向相同，不一定与所以，冲量的方向和动量增量的方向相同，不一定与冲力冲力 的方向相同。作匀速率圆周运动的质点所受的的方向相同。作匀速率圆周运动的质点所受的力与所受的冲量可对此结论加以说明。力与所受的冲量可对此结论加以说明。37 冲量的方向是否与冲力的方向相同？解答：由元冲量的定义10上页上页下页下页末页末页退出退出首页首页38 跳伞运动员临着陆时用力向下拉降落伞，这跳伞运动员临着陆时用力向下拉降落伞，这是为什么？是为什么？39 用手拉一根线，不容易把它拉断，如果一手用手拉一根线，不容易把它拉断，如果一手握住线的一端，另一只手将另一端迅速一握住线的一端，另一只手将另一端迅速一“挣挣”，线，线就断了，为什么？就断了，为什么？310 人从高处跳下时，触地后往往顺势往下一蹲，人从高处跳下时，触地后往往顺势往下一蹲，这样不易受伤。这个现象，与用又手去接对方抛来的这样不易受伤。这个现象，与用又手去接对方抛来的篮球时，触球后顺势往后一缩，容易接稳球，在道理篮球时，触球后顺势往后一缩，容易接稳球，在道理上有无共同之处，为什么？上有无共同之处，为什么？38 跳伞运动员临着陆时用力向下拉降落伞，这是为什么？11上页上页下页下页末页末页退出退出首页首页例例 洗车时从管中流出的水的速度为洗车时从管中流出的水的速度为20m/s，流量，流量为为1.5kg/s。如果水垂直作用于车射后停止。求水作用。如果水垂直作用于车射后停止。求水作用于车身的力。于车身的力。解解：单位时间内作用于：单位时间内作用于车身的水的动量为车身的水的动量为动量的改变量也为动量的改变量也为 。水作用于车身的力为水作用于车身的力为 。例 洗车时从管中流出的水的速度为20m/s，流量为1.5kg12上页上页下页下页末页末页退出退出首页首页【例题例题38】质量为】质量为m的小球在水平面内作速率为的小球在水平面内作速率为v0的匀速圆周运动，试从冲量计算求小球经过的匀速圆周运动，试从冲量计算求小球经过1/4圆周圆周的过程中的动量改变量。的过程中的动量改变量。解解：1/4圆周圆周ABtABO【例题38】质量为m的小球在水平面内作速率为v0的匀速圆周13上页上页下页下页末页末页退出退出首页首页所以所以 至于至于经过经过1/2圆周圆周、3/2圆周圆周、1圆周圆周的情况都可以的情况都可以用同样的方法得到动量的增量。用同样的方法得到动量的增量。所以 至于经过1/2圆周、3/2圆周、1圆周的情况都可以用同14上页上页下页下页末页末页退出退出首页首页【例题例题39】帆船在顺风时能向前航行，这是容】帆船在顺风时能向前航行，这是容易理解的事情，然而帆船在逆风时也能通调节帆的状态易理解的事情，然而帆船在逆风时也能通调节帆的状态达到向前航行的目的，这是为什么呢？试说明逆风行舟达到向前航行的目的，这是为什么呢？试说明逆风行舟的道理。的道理。龙骨龙骨P1P2P2P1PFF帆帆风风【例题39】帆船在顺风时能向前航行，这是容易理解的事情，然15上页上页下页下页末页末页退出退出首页首页质点与质点系的动量定理ppt课件16上页上页下页下页末页末页退出退出首页首页二、二、质点系的点系的动量定理量定理m1m2因为内力因为内力 ，故，故若质点系为两个以上的质点组成，则同理可得若质点系为两个以上的质点组成，则同理可得 积分得积分得二、质点系的动量定理m1m2因为内力 17上页上页下页下页末页末页退出退出首页首页 质质点点系系动动量量定定理理 系系统统的的总总动动量量的的增增量量等等于于系系统统所所受外力的冲量的矢量和受外力的冲量的矢量和。由由质质点点系系的的动动量量定定理理可可以以看看出出内内力力不不改改变变系系统统的的总总动动量量，但但内内力力使使得得动动量量在在系系统统内内各各个个质质点点间间相相互互转转移移，重重新新分分配配；牛牛顿顿第第二二定定律律主主要要体体现现力力的的瞬瞬时时性性，针针对对单单个个质质点点，而而动动量量定定理理主主要要体体现现力力对对时时间间的的积积累累效效果果，适适用用于于质质点点系系。在在应应用用动动量量定定理理时时要要注注意意，动动量量定定理理只只适适用用于于惯惯性性系系；对对于于碰碰撞撞、爆爆炸炸、变变质质量量等等问题，使用动量定理较为方便。问题，使用动量定理较为方便。质点系动量定理 系统的总动量的增量等于系统所受外18