福州大学大学物理上质点动力学学习教案.pptx
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-13 格式:PPTX 页数:78 大小:2.8MB 金币:10 举报 版权申诉
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会计学§2.1牛顿(niúdùn)运动定律牛顿(niúdùn)第二定律:物体受到外力作用时,它所获得的加速度的大小与合外力的大小成正比,与物体的质量成反比,加速度的方向与合外力的方向相同。2.牛顿第二定律(dìnglǜ)给出了惯性的确切定义:质量是物体惯性的量度。质量越大惯性越大,改变物体的运动状态就越不容易;力学(lìxué)中常见的几种力惯性质量是用来(yònɡlái)衡量物体惯性大小的物理量,它决定了一个物体惯性的大小。2.弹力(tánlì)3.摩擦力万有引力是两个(liǎnɡɡè)物体之间的相互作用力牛顿(niúdùn)运动定律的应用1.确定研究(yánjiū)对象,对于物体系,画出隔离图;例:已知一质量(zhìliàng)为m的质点在x轴上运动,质点只受到指向原点的引力作用,引力大小与质点离原点的距离x的平方成反比,即f=-k/x2,k是比例常数,设质点在x=A时的速度为零,求x=A/2处的速度大小。解:小球受力如图,根据牛顿第二(dìèr)定律:例:铅直平面内的圆周运动。如图所示,长为l的轻绳,一端系质量为m的小球,另一端系于定点O。开始时小球处于最低位置。若使小球获得(huòdé)如图所示的初速v0,小球将在铅直平面内作圆周运动。求小球在任意位置的速率v及绳的张力T。非惯性系惯性力(2)式代入(1)式,得:2.匀角速转动(zhuàndòng)参考系中,静止物体的惯性力在匀角速转动参考系中应用牛顿定律,必须设想物体又受到另外一个与拉力大小(dàxiǎo)相等但方向相反的惯性力的作用,§2.2动量定理(dònɡliànɡdìnɡlǐ)和动量守恒定律2.冲量(chōngliàng)3.质点(zhìdiǎn)动量定理动量定理(dònɡliànɡdìnɡlǐ)的分量式:4.质点系的动量定理(dònɡliànɡdìnɡlǐ)系统末动量动量(dòngliàng)守恒定律2.质点系所受合外力为零,每个质点的动量可能变化(biànhuà),系统内的动量可以相互转移,但它们的总和保持不变。解:无牵引力和摩擦力,动量(dòngliàng)守恒。质心(zhìxīn)和质心(zhìxīn)运动定律连续体的质心(zhìxīn)位置:2.质心运动(yùndòng)定理质心运动定理:作用(zuòyòng)于质点系上的合外力等于质点系的总质量与质心加速度的乘积。例:有质量为2m的弹丸,从地面斜抛出(pāochū)去,它的落地点为xC。如果它在飞行到最高点处爆炸成质量相等的两碎片。其中一碎片铅直自由下落,另一碎片水平抛出(pāochū),它们同时落地。问第二块碎片落在何处。§2.3角动量定理(dìnglǐ)和角动量守恒定律如果(rúguǒ)质点绕参考点O做圆周运动2.力矩(lìjǔ)设作用于质点系的作用力分别为:3.质点(zhìdiǎn)的角动量定理将对第i个质点(zhìdiǎn)应用质点(zhìdiǎn)的角动量定理,有:式中:角动量守恒定律例:在光滑的水平面上,一根长L=2m的绳子,一端固定(gùdìng)于O点,另一端系一质量为m=0.5kg的物体,开始时,物体位于位置A,OA间距离D=0.5m,绳子处于松弛状态,现在使物体以初速度vA=4m·s-1垂直于OA向右滑动,如图所示。设以后的运动中物体到达位置B,此时物体速度的方向与绳垂直,求此时刻物体角动量的大小和速率。解:在彗星绕太阳轨道运转过程中,只受万有引力作用(zuòyòng),万有引力不产生力矩,系统角动量守恒。§2.4功和能元功:在自然(zìrán)坐标系中:1.功是标量,只有大小(dàxiǎo)正负之分。2.质点(zhìdiǎn)的动能定理质点的动能定理:作用在质点上的合力对质点所做的功等于(děngyú)质点动能的增量。3.质点系的动能定理(dònɡnénɡdìnɡlǐ)(2)质点系的动能定理(dònɡnénɡdìnɡlǐ)例:质量为2kg的质点在力例:如图所示,用质量为m0的铁锤把质量为m的钉子敲入木板。设木板对钉子的阻力与钉子进入木板的深度成正比。在铁锤敲打第一次时,能够把钉子敲入1cm深,若铁锤第二次敲钉子的速度(sùdù)情况与第一次完全相同,问第二次能把钉子敲入多深?解得:保守力和势能(shìnéng)(2)万有引力(wànyǒuyǐnlì)的功(3)弹力(tánlì)的功如果一对力所作的功与相对路径的形状无关,而只决定于相互作用的质点的始末(shǐmò)相对位置,这种力称为保守力。2.势能(shìnéng)势能(shìnéng)是一个相对的量。重力势能(zhònɡlìshìnénɡ):5.选择不同的势能零点,系统在同一位置的势能值是不同的。但根据A=-(EPb-Epa)可知,某两个(liǎnɡɡè)位置的势能差是一定的,与势能零点的选择无关。例:竖直悬挂的轻弹簧下端挂