堂守恒定律PPT課件

1、動能定理動量定理角動量定律2a2bbaabmv21mv21rdFA i 1ii 2ittvmvmdtFI21外0LLFrdtM 牛頓運動定律質點動力學功能原理：A外A 非保內(nèi)Eb - Ea機械能守恒定律（ A外+A非保內(nèi)0）動量守恒:0F外0M外角動量守恒碰撞、打擊和爆炸第1頁/共23頁例1、m1、m2的木塊A和B，用彈簧k聯(lián)接放在光滑的水平面上，使A緊靠墻壁，用力推木塊B使彈簧壓縮x0，然后釋放。已知m1=m，m2=3m，求：（1）釋放后，A、B兩木塊速度相等時的瞬時速度；（2）釋放后，彈簧的最大伸長量。AB（1）釋放后，vA=0，vB加速，到彈簧原長時，A離開墻壁（2）vA加速（0），vB

2、減速，兩物體速度相等彈fAB彈f彈f彈f第2頁/共23頁AB在彈簧恢復原長前，僅彈簧做功，機械能守恒20B220vm21kx21解： （1）當A、B在光滑水平面上運動時，水平方向僅彈力作用，動量守恒v)mm(vm210B22212m20B2v)mm(21kx21vm21mk34xv00mx21x（2）vA加速（0），vB減速，當速度相等時，彈簧的伸長量最大，僅彈簧做功，機械能守恒第3頁/共23頁AB解：（1）子彈、A系統(tǒng)動量守恒1A000vmmvm（2）子彈與木塊A一起壓縮彈簧，當A、B具有共同速度v2時，壓縮量最大。此過程子彈、彈簧、A和B系統(tǒng)動量守恒和機械能守恒習題冊二p6 112BA01

3、A0vmmmvmm222BA021A0kx21vmmm21vmm21第4頁/共23頁例2、mA由高度為h處自由下落，與mB體作完全非彈性碰撞。物體B由k的輕彈簧和地面上mC聯(lián)接。現(xiàn)要使物體A與物體B碰撞從而壓縮彈簧后又反彈時，恰好能將下端的C提離地面，試問物體A自由下落的高度 h應為多少？v)mm(vmBA0AAgmkxB0gmkxc0)xx(g)mm(kx21kx21v)mm(210BA2202BACBAhmgF彈20AAAvm21ghmxx0第5頁/共23頁CBAF彈（mA+mB）g問題：（1）AB向下運動時的最大動能？（2）AB向下運動時彈簧的最大壓縮量？（3）桌面所受的最大壓力？（mA

4、+mB）g= F彈 速度最大 maxk0BA2202BAE)xx(g)mm(kx21kx21v)mm(21xx0g)mm(kxBAF彈重力 v mgF彈Rv)mm(vmBA0AAgmkxB020AAAvm21ghm 速度為零時，壓縮量最大第6頁/共23頁CA分析：mMv地地MmMmvvvNmg例3（自測練習上p25 3）具有半圓形凹槽的木塊，放置在光滑地面上，木塊質量M。m的質點從最高點由靜止下滑，摩擦力忽略不計，求質點下滑至最低點時給木塊的壓力RvmmgN2mMxMxmMvmv0地地地地機械能守恒地地地地M22mMv21mv21mgR第7頁/共23頁CA解：mMv地地地地MmMvmv0地地M

5、mMmvvv地地地地MMmMMv)vv(m0RvmmgN2mMNmg問小球滑到最低點時,槽移動了多少距離？水平方向動量守恒機械能守恒t0mMt0MdtvMmmdtv地地地地地地M22mMv21mv21mgR第8頁/共23頁 習題冊二p5 10、A、B兩船質量為m，靜止在平靜的湖面上，A船上有一質量為m/2的人，以水平速度u相對A船從A船跳到B船上。如果忽略水對船的阻力，求人跳到B船后，A船和B船的速度。 解：在人跳出A船的過程中，水平方向無外力作用 人、A船系統(tǒng)動量守恒定理，即 同理人跳入B船過程，人、B船系統(tǒng)水平方向動量守恒人地地v2mmv0A地人人地AAvvvu31vA地 方向與人跳出速度

6、方向相反 AB地人地）（Bv2mmv2m第9頁/共23頁例4、一炮彈以初速v0和仰角發(fā)射，到達運行軌道上的最高點炸裂成質量相等的兩塊。其中一塊以v1落到爆炸點正下方的地面上，求另一塊速度的大小和方向。系統(tǒng)的能量如何變化？mVm1v1m2v2210PPP解：根據(jù)動量守恒 212022v2mcosmvv2mx20v2mcosmvy21v2mv2m0 xy102PPP第10頁/共23頁mVm1v1m2v2210PPP解：根據(jù)動量守恒 212022v2mcosmvv2m 0211202222110vm21)cosv(m21vm21vm21EEx20v2mcosmvy21v2mv2m0 xy102PPP

7、非保守內(nèi)力對系統(tǒng)作正功第11頁/共23頁m1 v10 m2 v20m1 v1 m2 v21）完全彈性碰撞2）完全非彈性碰撞（動能不守恒）v)mm(vmvm212021013）非彈性碰撞201012vvvve4）非對心碰撞 動量守恒、動能守恒第12頁/共23頁例5、已知兩根長為l的繩子，一端固定于o點，質量分別m1和m2的小球系于它們的另一端。如把m1拉至水平位置放下，使m1、m2發(fā)生對心碰撞（完全彈性碰撞），設m1=3m2。求碰后m2沿圓周上升的高度。m1m20l解：llg2vmv21gm1021012211101vmvmvm2222112101vm21vm21vm21102101v23v,v

8、21vT m2g第13頁/共23頁m1m20l22022222vm21vm21)cos1(gmll2222vmcosgmTT m2g22vcosg0Tl65cosl611h 第14頁/共23頁例6、光滑桌面 子彈m、v0射入M ，求 M從A到B時的速度。10vMmmvsinvMmvMm201ll202221k21vMm21vMm21ll OBOAM Ok、l0 Al B2v第15頁/共23頁sinR4mvRmv2Arv向心力作用角動量守恒地球、火箭系統(tǒng)機械能守恒R4mMGmv21RmMGmv212222RmMGmg習題冊二p8 16、vmrL自測練習上 p23 3第16頁/共23頁例8、M的勻

9、質鏈條，全長L，手持其上端，下端與地面接觸，當鏈條自由下落在地面上，試證明任意時刻作用于桌面的壓力等于桌面上繩的重量的三倍。ox證明：設 t 時刻 x 的柔繩落至桌面，dt內(nèi)將有質量dx的柔繩以dx/dt的速率碰到桌面而停止，它的動量變化為dtdxdxvdx0dP根據(jù)動量定理，桌面對柔繩的沖力為：2vdtdtdxdxdtdPF第17頁/共23頁 柔繩對桌面的沖力FF 22vLMvFLMgx2Fgx2v2 已落到桌面上的柔繩的重量為xgLMmg xgLM3FmgF總總第18頁/共23頁例9、如圖所示的裝置，將彈簧壓縮 L后放開。假定小球所受的滑動摩擦力大小為F，且恒定不變， 。要使小球在放開后就開始運動，而且一旦停止下來，就一直保持靜止狀態(tài)，則L必須滿足何種條件？ ksL（1）t=0小球開始運動的條件：FkL （2）運動到x處停下，小球、彈簧系統(tǒng)F作功22kL21kx21xLF（3）一直保持靜止Fxk第19頁/共23頁精品課件！第20頁/共23頁精品課件！第21頁/共23頁例5、在一輛小車上固定裝有光滑弧形軌道，軌道下端水平。下車質量m，靜止放在光滑水平面上。今有一質量m、速度v的鐵球，沿軌道下端水平射入并沿弧形軌道上升到某一高度，然后下