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§2.1质点系的内力和外力质心质心运动定理C点是质心,C点的运动规律就像所有质量都集中在C点,全部外力作用在C点一样.质心位置分量式[例2-1]求等腰直角三角形均匀薄板的质心位置质心速度一、质点的动量定理MomentumTheoremofParticle1、质点的动量:是描述物体机械运动的一个重要的物理量,它是个矢量:物体在运动过程中所受外力的冲量,等于该物体动量的增量。——动量定理动量定理常用于碰撞过程,碰撞一般泛指物体间相互作用时间很短的过程。在这一过程中,相互作用力往往很大而且随时间改变,称冲力,因冲力随时间变化的关系复杂难以确定,所以表示瞬时关系的牛顿第二定律无法直接应用。因为冲力很大,由于碰撞引起的动量改变基本上就由冲力在整个碰撞过程中的冲量来决定。为了估计冲力大小,引入平均冲力的概念动量定理的应用ApplicationofMomentumTheorem1、“船行八面风”:帆船靠风力推动前进,只要有风,不管风从什么方向吹来,都可借助风力前进。展开并略去二阶微量:变质量物体运动方程微分形式例题质量为m的匀质链条,全长为L,手持其上端,使下端离地面的高度为h。然后放手让它自由下落到地上,求链条落到地上的长度为l时,地面所受链条作用力的大小。即:质量为M的滑块正沿着光滑水平面向右滑动,一质量为m的小球水平向右飞行以速度(相对地面)与滑块斜面相碰,碰后竖直向上弹起速度为(相对地面)。若碰撞时间为,试计算此过程中滑块对地面的平均作用力和滑块速度的增量。质量m=1kg的物体,与桌面间摩擦系数=0.2。对物体施以力F=1.12tN,F与桌面夹角37°。求第3秒末物体的速度。例题:如图所示,绳子一端固定,另一端系一质量为m的小球,并以匀角速度绕竖直轴作圆周运动,绳子与竖直轴的夹角为,已知A、B为圆周直径上的两端点,求质点由A点运动到B点,绳子的拉力的冲量。这冲量是否等于小球的动量增量?为什么?在x向的投影为拉力的冲量的大小根据动量定理三、动量守恒定律4、内力不能改变质点系的总动量如果质点系的动量守恒定律例题一静止物体炸裂成三块,其中两块具有相等的质量,且以相同的速率30m/s沿相互垂直方向飞开,第三块质量恰为这两块质量之和,试求第三块的速度质量为和的两个小孩在光滑水平冰面上用绳彼此拉对方,开始时静止,相距为L。问他们将在何处相遇?一、功和能WorkandEnergy功和能是物理学中的两个非常重要的概念。1、能量energy能量是物体所具有的做功的本领,能量越大,做功的本领也就越大,能量有多种不同的形式,例如:机械能,热能,化学能,光能,电磁能,原子能,核能等等。能量可以从一个物体转移到另一物体,也可以从一种形式转变成另一种形式,例如,水力发电,电热器,热电厂,电池等。能量是一个状态量,它是系统状态的单值函数,物体处于某一确定的状态,就有一个确定的能量值。功的正负:4、变力的功workdonebyvariableforce元功5、功率power(1)功率的概念:conceptionofpower力在单位时间内所作的功,它表示作功有快慢。(2)平均功率:averagepower二、质点动能定理kineticenergytheorem两边积分得:例题:利用动能定理重作例题1-13例题:一均匀链条,质量为m,总长为L,放在水平桌面上,其中一端下垂,长为a,假定开始时链条静止,链条与桌面间滑动摩擦系数为,求链条刚离开桌面时的速度.桌面摩擦力在链条下滑时做的功为一质量为2g的质点,在xoy平面内运动,其位矢为⑵一质量为2kg的质点受外力F=6t(N)作用,从静止开始运动,计算第一秒内、第二秒内外力做的功,及第三秒的功率。2、保守力conservativeforce:作功的大小只与物体的始末位置有关,而与所经历的路径无关,这种力叫做保守力。重力、万有引力,弹性力及静电力都是保守力。没有这种性质的力称为非保守力nonconservativeforce(耗散力dissipativeforce),如摩擦力。功的特点:(1)与路径无关;(2)沿任意闭合路径一周重力作功必为零;(3)质点上升重力作负功。⑵、万有引力作功Workdonebyuniversalgravitation功的特点:(1)与路径无关;(2)沿任意闭合路径一周弹力作功必为零;(3)弹性形变减小时,弹力作正功。摩擦力功的特点:(1)与路径有关;(2)沿任意闭合路径一周摩擦力作功不为零。在dt时间内位移为和,质点2相对于质点1的相对位移为(1)成对力的功只与作用力和相对位移有关(一般不为零)。在无相对位移或相对位移与一对力垂直的情况下,一对力的功必为零。三、势能potentialenergy2、势能差changeinpotentialenergy