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第三章动量与角动量本章主要内容第三章动量与角动量§3-1冲量与动量定理瞬时式关于冲力§3-2质点系的动量定理质点系——多个质点组成的系统。(质点的集合)对任选的一对质点[例1]一辆运煤车以的速率v从煤斗下面通过,煤从煤斗中以恒定的速率b=dm/dt装煤漏入车厢,如图所示。设煤车与地面的摩擦系数为,t时刻车箱和所载煤的质量为M如果保持车的速率不变,应以多大的牵引力拉车厢?克服车厢和其中的煤的重量引起的摩擦力[例3]一柔软绳长l,线密度r,一端着地开始自由下落,下落的任意时刻,给地面的压力为多少?代入N的表达式,得§3-3动量守恒定律如果质点系所受和外力为零动量守恒可以在单一方向上守恒。§3-4火箭飞行原理火箭在无大气层的太空中飞行,是靠向后喷射燃料获得反冲动力。由于无外力作用,动量守恒。积分§3-5质心质心运动定理质心——质量中心。说明:质心的位置由质点系各质点的相对位置决定,与坐标原点的位置无关。[例1]求地球和月球的质心位置。已知地球、月球质量分别为M=5.981024kg和m=7.351022kg,地球中心与月球中心的距离为L=3.84105km。[例2]求质量均匀分布的半球体的质心位置。2.质心运动定理[例]如图所示,一带有四分之一圆弧、质量为M的滑块置于光滑桌面上,圆弧半径为R。今有一质量为m的小滑块从圆弧顶端沿圆弧面自由下滑,圆弧面的摩擦力忽略不计。求当小滑块滑至圆弧底端时,大滑块相对桌面移动的距离。§3-6质点的角动量引入角动量的意义:和动量一样,角动量服从守恒定律,因此它是力学中最重要的物理量之一。注意:2.质点的角动量定理角动量定理:质点所受合外力矩等于它的角动量对时间的变化率,即§3-7角动量守恒定律说明:守恒与否与所对的点有关。只有当质点不受外力(做匀速直线运动)时,对任何点角动量守恒。[例]试证明Kepler第二定律:行星对太阳的位矢在相同的时间里扫过的面积相等。§3-8质点系的角动量质点系的总角动量证明:对第i个质点应用角动量定理守恒[例]两个质量都是m的小球由一长度a的轻质硬杆连结起来,静止于光滑的水平桌面,今有另一质量是m的k倍的小球以速率v0,沿水平面内垂直于连杆的方向飞来,与杆上其中一个小球发生碰撞后,粘在一起。求碰撞发生后它们的运动速度。质心平动+绕质心转动本章结束