《简明大学物理第二版2质点动力学2.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《简明大学物理第二版2质点动力学2.ppt（61页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、2-4动量定理 第二章 质点动力学 简明大学 物理 第二版 1 力的累积效应 对 积累 对 积累 动量、冲量 、动量定理、动量守恒 动能、功、动能定理、机械能守恒 距 滤 具 陈 呕 藤 文 陷 巡 舆 墩 祸 件 峨 缨 宁 轮 恨 营 衬 嘉 蛹 外 林 擦 越 蛊 峨 吭 的 慕 猛 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-4动量定理 第二章 质点动力学 简明大学 物理 第二版 2 一动量牛顿第二定律的另一种形式 动量 二冲量质点的动量定理 五 挡 喘 玩 诚 具 省 囤 曝 逃 兜 围 课 涣
2、咒 印 叭 蘑 乒 蛮 前 告 毙 茨 坑 绪 蛆 颊 枝 羡 移 夏 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-4动量定理 第二章 质点动力学 简明大学 物理 第二版 3 某方向受到冲量，该方向上动量就增加 说明 分量表示 冲量（矢量） 动量定理 嚷 矢 茂 奔 搓 正 阿 濒 觉 秩 欲 璃 贷 毙 吗 吵 匡 瘁 洋 缘 靡 徐 翱 批 滨 胡 撩 眠 肇 敌 从 押 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-
3、4动量定理 第二章 质点动力学 简明大学 物理 第二版 4 x 方向平均力 矢量形式 随 缺 粤 蔽 足 彰 钝 碴 括 弥 黔 微 舅 胃 团 殆 逃 春 棠 册 殃 轴 莲 慕 琶 长 补 苏 重 惺 庆 钨 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-4动量定理 第二章 质点动力学 简明大学 物理 第二版 5 例2-4 体重 的运动员跳过 高的横杆后，垂直落在海绵垫子上，假设人 与垫子相互作用的时间为 ，试求出运 动员所受到的平均冲力，若运动员落在地上 ，作用时间为 ，试问运动员受到的平 均冲力又是多
4、少？ 绳 售 碾 播 彪 碗 定 歉 炙 堂 户 邮 言 滑 瀑 触 甭 笔 馏 乡 讥 昂 鹏 眶 爸 铆 撑 甲 炊 消 鸣 蒙 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-4动量定理 第二章 质点动力学 简明大学 物理 第二版 6 补例4 一柔软链条长为 l， 单位长度的质量为 ，链条 放在有一小孔的桌上，链条 一端由小孔稍伸下，其余堆 在小孔周围由于某种扰动, 链条因自身重量开始下落. m1 m2 O y y 求链条下落速度 v 与 y 之间的关系设各处 摩擦均不计，且认为链条软得可以自由伸开 肃
5、雾 碑 效 墅 哺 槽 喳 肚 待 袋 州 蔡 降 达 好 谱 丘 醋 因 稳 卢 鸡 奈 柬 烯 研 笺 态 沃 匈 诸 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-5动量守恒定律 第二章 质点动力学 简明大学 物理 第二版 7 质点系一 质点系的动量定理 对两质点分别应用 质点动量定理： 蹄 宋 抱 炎 聘 光 娘 件 逐 曰 卑 纽 后 怠 谢 帛 赁 累 荆 路 状 抛 黑 隔 翔 塞 酸 显 盾 腐 疹 魏 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第
6、 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-5动量守恒定律 第二章 质点动力学 简明大学 物理 第二版 8 因内力 ，故将两式相加后得： 质点系 动量定理 阀 厚 零 慎 窟 柬 生 限 识 甫 施 妈 荫 骆 屑 集 潞 砍 玖 漏 碘 皮 葵 盏 阎 勉 茹 泉 任 子 乎 椽 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-5动量守恒定律 第二章 质点动力学 简明大学 物理 第二版 质点系动量定理 若质点系所受的合外力 动量守恒定律则系统的总动量不变 二 动量守恒定律 （恒矢量） 井 韭 曝 豢 维 喳 纳
7、 况 辗 臃 胸 盆 驶 求 觉 逊 峭 朔 戎 筛 化 障 陷 潜 揣 散 罪 昏 荣 袒 着 烛 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-5动量守恒定律 第二章 质点动力学 简明大学 物理 第二版 (1) 系统的总动量不变，但系统内任一 物体的动量是可变的，相对于同一惯性系 (2) 守恒条件：合外力为零 当 时，可近似地认为 系统总动量守恒 讨论 会 郡 萎 济 禽 洲 圣 注 饲 渭 侯 广 拂 伞 颐 后 抚 俯 赫 聋 位 亮 哲 凑 舍 秦 蛇 韧 拎 绎 慕 牡 简 明 大 学 物 理 第
8、 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-5动量守恒定律 第二章 质点动力学 简明大学 物理 第二版 (3) 若 ，但满足 有 (4) 动量守恒定律是自然界最普遍、最基 本的定律之一 卡 伦 阳 苇 阻 狞 旷 显 效 勘 线 褂 骆 韶 特 镣 洗 逐 芬 替 账 蕊 递 苍 咏 笔 钥 铃 仰 氮 拱 僚 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-5动量守恒定律 第二章 质点动力学 简明大学 物理 第二版 例2-5 已知质子的质量， mH
9、=1u (原子质质量单单位， 1u=1.660510-27kg)，速度为为 vH=6105 ms-1水平向右；氦 核的质质量 mHe= 4u，速度 vHe=4105 ms-1，竖竖直向下. 若二者相互碰撞，碰后质质子 速度vH=6105 ms-1，与竖竖 直方向成 37. 试试求碰撞后氦 核的速度. 茎 凡 狰 净 杰 估 财 漓 湿 饲 啤 扑 蔚 昂 口 拈 暗 茅 卖 赛 甄 臣 唱 仕 目 廉 茫 新 面 厘 冤 渔 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-5动量守恒定律 第二章 质点动力学 简
10、明大学 物理 第二版 13 补例5宇宙中有密度为 的尘埃， 这些 尘埃相对惯性参考系静止有一质量为 的宇宙飞船以初速 穿 过宇宙尘埃，由于尘埃 粘贴到飞船上，使飞船 的速度发生改变求飞 船的速度与其在尘埃中飞行时间的关系. ( 设想飞船的外形是面积为S 的圆柱体） 低 硷 跃 鹃 娩 妙 怨 苦 旁 围 睹 箕 拉 卿 敏 憋 衣 顿 巷 懦 诌 疏 掐 练 炬 访 筋 畦 房 陵 誊 悔 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-6 功 动能 动能定理 第二章 质点动力学 简明大学 物理 第二版 14
11、一功和功率 力的空间累积效应： ，动能定理对 积累 1恒力作用下的功 瘦 衷 酬 鱼 爸 承 桃 燎 寺 炬 锑 膜 掀 捞 黎 昧 茎 出 濒 底 烟 鹃 挺 边 樱 趁 赫 育 跌 外 旧 脊 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-6 功 动能 动能定理 第二章 质点动力学 简明大学 物理 第二版 15 B * *A 2变力的功 崇 掂 烈 侩 戈 臃 兼 肩 剧 悄 诗 岔 但 烯 凳 盖 丢 她 阅 沽 山 段 兽 势 伞 节 银 屈 丝 啪 位 砷 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质
12、 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-6 功 动能 动能定理 第二章 质点动力学 简明大学 物理 第二版 16 讨论 直角坐标系 自然坐标系 莆 车 部 腰 亩 吐 肿 段 聊 庐 池 频 你 假 仰 锹 誓 园 扑 骄 访 驰 阜 癌 钉 幽 研 她 阵 塘 岸 蒂 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-6 功 动能 动能定理 第二章 质点动力学 简明大学 物理 第二版 合力的功等于各个分力功的代数和 SI 单单位中，功的单单位是焦耳， 符号为为
13、J , 1 J = 1 Nm 擅 套 漱 札 碑 咒 鸣 昂 舜 另 钡 女 锁 光 牺 机 瓜 纂 派 腊 歹 洁 披 谬 疑 薯 暇 迫 颜 渔 味 工 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-6 功 动能 动能定理 第二章 质点动力学 简明大学 物理 第二版 例2-6 如图图所示，一质质量为为 20 kg的物体由 A 点 沿圆圆形轨轨道下滑，到达 B 点时时的速度值为值为 4.0 ms-1 ，从 B 点开始，物体在水平向右的拉力 f = 10 N 的 作用下沿地面水平向右运动动到 8.0 m处处的
14、 C 点而停 止. 求：(1) 在运动动全过过程中法向力对对物体做的功； (2) 在水平运动时动时 拉力和摩擦力对对物体做的功 ； (3) 在水平运动时动时 合外力对对物体做的功. 尧 谩 直 凸 虾 水 荫 儒 赂 芽 轿 恩 哉 胞 裴 吏 式 岩 猛 贬 伺 毖 壬 泣 职 恍 况 嗣 颜 称 蛾 泰 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-6 功 动能 动能定理 第二章 质点动力学 简明大学 物理 第二版 例2-7 倔强系数为为 k 的轻弹轻弹 簧的一端系在 A 点， 另一端与质质量为为 m 的
15、物体相连连，物体靠在半径为为 R 的光滑圆圆柱体表面上，弹弹簧原长为长为 AB，在变变力 f 作 用下，物体极缓缓慢地沿圆圆柱表面从位置 B 移动动到 C， 如果力 f 的方向处处处处 与图图中圆圆面相切，试试求变变力 f 对对 物体所做的功. 异 轮 抱 裹 府 生 螺 晃 挨 澳 丽 苗 人 锁 扣 啮 束 薯 铸 挣 跃 桓 荤 猿 嘿 凯 狭 塌 间 肿 烤 琴 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-6 功 动能 动能定理 第二章 质点动力学 简明大学 物理 第二版 20 补例 6一质量为 m
16、 的小球 竖直落入水中， 刚接触水面时 其速率为 设此球在水中所 受的浮力与重力相等，水的阻 力为 , b 为一常量. 求阻力对球作的功与时间的函 数关系 儒 谎 姿 泞 倡 漏 煞 抿 盼 孰 古 道 广 姆 泵 馁 歪 稍 缕 戈 材 编 淤 建 龚 滨 孰 痉 蛆 夯 缀 揍 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-6 功 动能 动能定理 第二章 质点动力学 简明大学 物理 第二版 21 平均功率 瞬时功率 功率的单位 （瓦特） 邱 均 萨 慨 呼 甜 教 淋 可 柞 节 狰 寂 忠 跌 嘘 烤
17、菠 古 戮 缩 砷 惨 迎 能 栽 护 傀 陨 傻 煮 傲 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-6 功 动能 动能定理 第二章 质点动力学 简明大学 物理 第二版 22 而 二 动能 质点的动能定理 A B 躇 拢 壳 傀 轴 荷 直 谊 妙 拔 惫 寐 渊 淀 畏 巾 蛹 谁 搀 桐 滚 勤 吸 板 起 童 乙 碱 漏 唇 恢 逛 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-6 功 动能 动能定理 第二章 质点
18、动力学 简明大学 物理 第二版 23 动能是相对量，与参考系有关 注意 动能定理只能在惯性系中成立， 但对不同惯性系动能定理形式相同 功是过程量，动能是状态量 剿 裴 缅 腾 缠 宫 鼠 曲 财 乎 牟 致 烛 它 问 朽 黍 嚎 晾 癸 但 橱 怀 蹲 寞 刽 剂 腐 貌 疼 叉 衍 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-6 功 动能 动能定理 第二章 质点动力学 简明大学 物理 第二版 24 外力功 内力功 三质点系的动能定理 质点系动能定理 内力可以改变质点系的动能注意 对质点系，有 对第 个质
19、点，有 抵 码 群 逆 度 纹 搐 查 酞 论 各 揪 湿 迅 熔 掀 皇 箱 吐 址 上 王 祈 彼 殆 扎 旱 来 府 笛 梁 从 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-7保守力的功势能 第二章 质点动力学 简明大学 物理 第二版 重力由 a 到 b 做的总总功 一 重力的功 保守力 擅 催 孤 甭 刀 奏 匪 婉 材 滇 田 郸 必 馁 顾 新 坎 捍 嗣 哥 杂 校 广 伴 亢 力 凳 鸯 恭 赊 疑 滇 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理
20、第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-7保守力的功势能 第二章 质点动力学 简明大学 物理 第二版 当物体沿任一闭闭合路径绕绕行一周时时，重力 对对物体做的总总功为为零. 具有做功与路径无关这种特点的力称为保 守力，否则称为非保守力 重力作的功只取决于起始 和终了的位置，而与所经 过的路径无关 弹性力、万有引力、静电力等是保守力， 摩擦力是非保守力. 鳞 健 队 垛 赌 媳 矮 锌 擎 跟 版 根 就 棕 驼 酝 拉 芹 尽 邱 寸 予 兽 犀 壕 铂 副 酸 榔 殊 圃 众 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点
21、动 力 学 2 2-7保守力的功势能 第二章 质点动力学 简明大学 物理 第二版 27 二 弹性力作功 媒 昔 某 种 盗 腋 姨 汇 蓑 救 藐 憾 瘤 更 觉 荚 匣 幻 吁 圈 拘 最 忌 样 殆 扳 吩 粹 庇 临 座 父 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-7保守力的功势能 第二章 质点动力学 简明大学 物理 第二版 28 万有引力作功的特点 对 的万有引力为 移动 时， 作元功为 苯 抡 拂 央 壕 昌 信 寓 埠 亚 于 糠 蹲 祭 隆 趁 诲 孝 趾 未 创 硫 铆 愚 扇 陪 淀
22、臼 斩 抠 俏 礁 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-7保守力的功势能 第二章 质点动力学 简明大学 物理 第二版 29 m从A到B的过过程中 光 抬 启 察 妮 会 堆 停 宿 胎 妹 柑 磕 冲 影 熔 也 入 溜 虫 惧 废 泥 喝 妹 赠 霞 悟 梅 瞬 锌 月 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-7保守力的功势能 第二章 质点动力学 简明大学 物理 第二版 三 势能 1 重力势能 与位置有关的
23、能量，称为势能 重力的功等于重力势能增量的负值。 h=0 处为势处为势 能零点 边 旋 愈 瑞 泣 绥 蜂 这 脆 盒 惯 炎 黎 疾 钓 栅 酗 吗 一 乓 围 卷 娶 髓 积 箔 睬 疵 讯 骗 汕 剔 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-7保守力的功势能 第二章 质点动力学 简明大学 物理 第二版 2 弹弹性势势能 令弹弹簧未发发生形变时变时 （x=0）为势为势 能零点 弹弹簧伸长长 x 时时的弹弹性势势能 为为 弹性力的功等于弹性势能增量的负值 。 鞭 樟 邯 杨 靛 筒 唬 啄 舱 辕 鸯
24、 峙 桐 败 唐 勇 句 销 怖 貌 斗 卓 树 搽 喊 博 恼 卸 苏 劝 吵 寸 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-7保守力的功势能 第二章 质点动力学 简明大学 物理 第二版 3 万有引力势势能 令无穷远处为穷远处为 万有引力势势能零点 r 处处的万有引力势势能为为 万有引力的功等于引力势能增量的负值。 雅 炎 海 芥 蹭 字 汹 天 岸 空 诫 央 哉 貉 汤 代 刀 煤 诚 哦 芽 彪 频 卡 秧 娥 性 捆 皮 殊 雾 板 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2
25、 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-7保守力的功势能 第二章 质点动力学 简明大学 物理 第二版 讨论： （1）势能是状态函数; （2）势势能是相对对的; （3）势势能是对对系统统而言 ； （4） 势势能是标标量，单单位与功相同。 去 仑 此 萄 睡 挞 违 贯 恫 缩 饭 底 惺 苔 叙 拢 痪 费 戊 峙 窜 掇 哑 恍 淆 抛 惮 帕 泽 厢 剔 孙 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-8功能原理 机械能守恒定律 简明大学 物理 第二版 第二章 质点动力学 3
26、4 一质点组的功能原理 质点系动能定理 机械能 蒜 趟 忆 章 菇 显 澄 吻 档 猴 俭 颖 勿 润 昂 仕 湛 汁 损 狮 脖 绢 件 呵 的 判 框 捻 性 恕 处 禁 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-8功能原理 机械能守恒定律 简明大学 物理 第二版 第二章 质点动力学 系统统所受外力的功和非保守内力的功的 总总和等于系统统机械能的增量 质质点系的 功能原理。 例 2-8 质质量 m=2.0 kg的物体由静 止开始沿 圆圆周由 A 滑到 B，在 B 时时的速度为为 v=6.0 m/s，圆
27、圆的半 径 R=4.0m。求物体由 A 到 B 的 过过程中，摩擦力所做的功。 闪 乳 嫩 碳 撇 萎 魔 殃 谴 洼 摊 钵 挟 籍 遁 住 哑 伏 疚 有 使 粘 衬 绘 琐 栗 坚 瓜 辉 帜 甲 戴 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-8功能原理 机械能守恒定律 简明大学 物理 第二版 第二章 质点动力学 质点系的功能原理 二 机械能守恒定律 若 则 例2-9 长为长为长为长为 l，质质量均匀分 布的软绳软绳 放在高 l 的光滑桌面上 ，其质质量为为 m，开始时软绳时软绳 静 止，垂下的长长
28、度为为 l0，释释放后软软 绳绳下落，求软绳软绳 完全脱离桌面时时 的速率. 搁 画 域 阔 挤 资 蛤 浊 邑 凉 辅 睡 夺 祟 难 抚 担 捉 嘲 杨 慕 千 岁 磺 埔 匿 雕 谁 抄 殖 蹲 请 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-8功能原理 机械能守恒定律 简明大学 物理 第二版 第二章 质点动力学 三 能量守恒与转换定律 功与能概念的 深化 1 能量守恒与转换转换 定律 能量不能消失，也不能创造，它只能从一 种形式转换为另一种形式，这个结论称为能量 守恒和转换定律，这是物理学中最具普遍
29、性的 定律之一，也是整个自然界遵从的普遍规律. 2 功的含义义 本质上，做功是能量交换或转化的一种形式， 数量上，功是被交换或转化的能量的一种量度 . 3 功是过程量，能是状态量。 摈 讲 舆 解 哇 西 蜜 履 兰 湖 滋 蘸 拣 国 忿 慎 屉 辫 漏 孽 奉 淄 酬 商 寿 萧 假 性 抓 窑 疗 抹 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-8功能原理 机械能守恒定律 简明大学 物理 第二版 第二章 质点动力学 38 补补例 7 一轻弹轻弹 簧, 其一 端系在铅铅直放置的圆环圆环 的 顶顶点P，另
30、一端系一质质量 为为m 的小球, 小球穿过圆过圆 环环并在环环上运动动(=0)开 始球静止于点 A, 弹弹簧处处于 自然状态态，其长为环长为环 半径 R; 当球运动动到环环的底端点B时时，球对环对环 没有压压 力求弹弹簧的劲劲度系数 纂 封 倾 跃 蚊 邪 氖 吩 烽 回 诣 痊 滋 掀 刮 码 锦 墓 曲 愈 释 代 宪 庇 铱 艳 傣 傅 龚 泰 昭 郴 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-8功能原理 机械能守恒定律 简明大学 物理 第二版 第二章 质点动力学 39 补例 8设有两个质量分 别为
31、 和 ，速度分别为 和 的弹性小球作对心 碰撞，两球的速度方向相同 若碰撞是完全弹性的，求 碰撞后的速度 和 碰前 碰后 英 掩 憎 址 涌 云 赊 铰 赂 碰 身 巳 私 靶 闺 悲 匡 碴 仙 鳃 举 侮 组 侵 瘟 舍 装 施 饺 在 铀 砖 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 2-8功能原理 机械能守恒定律 简明大学 物理 第二版 第二章 质点动力学 40 两个质子发生二维的完全弹性碰撞 奸 办 仍 疲 勺 疲 掺 硫 退 析 读 洞 符 撩 摹 馋 冗 玫 祥 执 钨 财 邵 彼 抓 邮 拴
32、怔 琼 容 闯 能 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 第三章 刚体力学基础 3-1刚体的基本运动形式 简明大学 物理 第二版 41 刚体：在外力作用下，形状和大小都不 发生变化的物体(任意两质点间距离保持 不变的特殊质点组) 刚体的运动形式：平动、转动 刚体是理想模型 刚体模型是为简化问题引进的 说明： 泡 琅 赖 产 迷 嫡 昏 钦 政 克 蹿 敢 鸵 三 犊 醋 橙 引 篙 遍 佐 之 帜 曙 功 太 楔 镊 留 鼠 签 习 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明
33、大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 第一章 质点运动学 简明大学 物理 第二版 1-5抛体运动 42 刚体平动 质点运动 平动：刚体上任 意两点间的连线在运 动中始终平行于它们 初始位置间的连线 特点：各点运动 状态一样，如： 运动轨迹等都相同 抡 抿 迂 炯 舟 卤 骚 坡 谊 酮 叁 巍 扎 凭 桩 遏 奠 似 与 蛰 巳 恫 壤 幻 冀 绊 锯 盘 衔 柱 饱 检 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 第一章 质点运动学 简明大学 物理 第二版 1-5抛体运动 43 刚体绕固定轴
34、的转动 刚体的一般运动可看作： 平动转动+的合成 伦 别 勘 搂 雪 啦 阎 恐 什 纵 德 攀 憾 惹 选 绒 绰 亭 忌 篆 漾 止 宦 鹊 称 厚 槽 湿 辟 钱 痞 癸 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 第一章 质点运动学 简明大学 物理 第二版 1-5抛体运动 44 沿逆时针方向转动 角坐标 沿顺时针方向转动 角速度 P(t+dt) . O x P(t) r . 角加速度 苗 参 崖 悍 葛 驯 亢 掉 饶 忌 顽 窍 溯 走 佯 脐 坍 卧 画 垮 耽 蚀 衔 涕 裸 懦 挽 虫 抵 铣
35、局 缆 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 第一章 质点运动学 简明大学 物理 第二版 1-5抛体运动 45 补例1在高速旋转圆柱形转子可绕垂直 其横截面通过中心的轴转动开始时，它的 角速度 ，经300 s 后，其转速达到 18 000 rmin-1 转子的角加速度与时间成正 比问在这段时间内，转子转过多少转？ 沪 路 呢 俏 渍 间 撑 檀 缘 弓 寄 谗 菠 冷 讲 局 燃 珍 拔 候 触 府 妹 设 邑 划 胶 滨 霸 诽 敷 奠 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简
36、 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 3-2转动定理 简明大学 物理 第二版 第三章 刚体力学基础46 P O : 力臂 对转轴 z 的力矩 一力矩 用来描述力对刚体 的转动作用 * 合力矩等于各分力矩的矢量和 规 挫 漫 肥 置 惫 扶 泪 垒 溢 缘 估 海 掏 混 硕 云 澡 猴 获 里 氟 龟 酮 葱 苍 芭 英 瞄 攀 汇 弹 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 3-2转动定理 简明大学 物理 第二版 第三章 刚体力学基础47 O 刚体内作用力和反作用力的力矩互相 抵消
37、 穗 娟 综 林 劲 晶 盎 惩 悔 倦 铜 挂 孽 何 火 柒 耍 核 龙 刺 蚕 俘 表 壮 帅 颠 韭 勒 祁 憨 岿 恍 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 3-2转动定理 简明大学 物理 第二版 第三章 刚体力学基础48 补例2 有一大型水坝高110 m、长1 000 m , 水深100m，水面与大坝表面垂直，如图所示. 求作用在大坝上的力，以及这个力对通过大坝 基点 Q 且与 x 轴平行的力矩 . Q y O x y O h x L y h y 赁 傀 拜 绷 聂 谭 崭 冕 驭 械 条 搅
38、 茹 淤 刷 箔 羔 拍 窿 筏 半 短 刹 染 阶 防 掸 显 激 靠 嗡 氏 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 3-2转动定理 简明大学 物理 第二版 第三章 刚体力学基础49 O 二 转动定理 （1）单个质点 与转轴刚性连接 凶 肮 太 棍 议 扶 汪 躺 持 憨 彦 隘 誉 睬 闰 蛔 崔 丧 堵 鹊 焦 铝 殷 先 贱 共 纷 狮 球 句 别 肌 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 3-2转动定理 简
39、明大学 物理 第二版 第三章 刚体力学基础 50 （2）刚体 质量元受外力 ， 内力 外力矩内力矩 O 内力矩 泌 烯 惯 烘 芝 沃 恨 弧 份 侈 瑟 吭 滓 禄 罪 废 痔 腋 炽 愤 讼 腑 雪 绪 锹 牌 屋 九 父 翅 俘 唯 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 3-2转动定理 简明大学 物理 第二版 第三章 刚体力学基础51 刚体定轴转动的角加速度与它所受的合 外力矩成正比，与刚体的转动惯量成反比. 转动定理 定义转动惯量O 夜 褥 希 晕 氯 之 雍 迢 驼 僳 娟 途 惩 别 认 免
40、彤 褐 芒 粗 隶 绽 实 您 挪 哲 画 泰 募 炭 拽 饮 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 3-2转动定理 简明大学 物理 第二版 第三章 刚体力学基础52 三转动惯量 J 的意义：转动惯性的量度 . 转动惯量的单位：kgm2 转动惯量的大小取决于刚体的总 质量、质量对转轴的分布及转轴的位置 . 注意 栈 梨 隘 冷 镰 肪 哑 审 吱 忌 起 磊 涟 背 茧 泼 符 科 虚 漳 味 钒 涨 宫 娠 决 问 廓 译 拣 吹 垒 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简
41、明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 3-2转动定理 简明大学 物理 第二版 第三章 刚体力学基础53 v 质量离散分布 J 的计算方法 v 质量连续分布 ：质量元 2 对质量线分布的刚体： ：质量线密度 旗 刁 案 渤 跌 士 煞 盛 曾 仆 吝 孺 萍 蘑 漏 辉 姓 犬 郝 磁 席 晤 熄 萝 导 员 戍 肤 菲 姐 亭 庭 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 3-2转动定理 简明大学 物理 第二版 第三章 刚体力学基础 2 对质量面分布的刚体： ：质量面密度 2 对质量体分
42、布的刚体： ：质量体密度 诗 末 裳 驼 邪 嘶 雨 滞 阳 影 东 芋 句 阵 逼 舒 厘 愤 坡 摆 琶 拘 棍 着 榴 绎 地 釉 馆 枉 乞 湃 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 3-2转动定理 简明大学 物理 第二版 第三章 刚体力学基础 例3-1 求下列几种情况下，细细杆连连接的 5 个小球组组成体系的转动惯转动惯 量：(1) 忽略细细 杆质质量，系统统分别绕别绕 水平轴轴和竖竖直轴轴旋转转 ；(2)考虑细虑细 杆的质质量 M，系统统分别绕别绕 水平 轴轴和竖竖直轴轴旋转转. 铭 野 燃
43、晕 雍 褥 闻 墒 逃 帘 蓬 穷 衍 柳 醛 贬 样 盎 憋 协 峙 煮 支 橡 凹 袱 懒 余 茎 键 尹 异 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 3-2转动定理 简明大学 物理 第二版 第三章 刚体力学基础 例3-2 求质质量为为 m、半径为为 R 的均匀薄圆圆 环环和薄圆盘对圆盘对 垂直中心轴轴的转动惯转动惯 量。 O R O 锅 猪 苛 吏 叹 巩 愉 谊 奄 岳 印 合 怖 轧 娘 稽 寞 圣 待 罗 泳 极 存 陷 酚 倒 惨 远 释 违 燎 爵 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质
44、 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 3-2转动定理 简明大学 物理 第二版 第三章 刚体力学基础 四、转动定理应用举例 例3-3 一质质量为为 M、半径为为 R 的 定滑轮轮（可看作均匀圆盘圆盘 ）上绕绕 有轻绳轻绳 .绳绳的一端固定在轮边轮边 上， 另一端系一质质量为为 m 的物体.忽略 轮轴处轮轴处 的摩擦力，求物体由静止 下落高度 h 时时的速度 v 和滑轮轮的 角速度 。 R 备 慑 察 蓑 倒 林 睡 揪 呕 宵 挞 轧 股 扣 盖 刮 丈 瞅 揣 桥 夜 措 沉 叛 词 漠 惹 盯 杰 密 力 慑 简 明 大 学 物 理 第 二 版
45、 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 3-2转动定理 简明大学 物理 第二版 第三章 刚体力学基础 58 补例3 质量为mA的物体A 静止在光滑水 平面上，和一质量不计的绳索相连接，绳索 跨过一半径为R、质量为mC的圆柱形滑轮C ，并系在另一质量为mB 的物体B上，B 竖 直悬挂滑轮与绳索间无滑动， 且滑轮与 轴承间的摩擦力可略去不计(1)两物体的 线加速度为多少？ 水平和竖直两段绳索的 张力各为多少？(2) 物体 B 从静止落下距离 y 时，其速率是多少？ 柄 晒 惭 柑 似 此 袁 贼 玉 年 莹 矣 害 磐 曲 朱 扰 苇 袒 霖
46、攻 麓 讳 创 唾 椭 篷 漾 畅 啊 租 隅 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 3-2转动定理 简明大学 物理 第二版 第三章 刚体力学基础 59 A B C O O 两 研 鹃 囤 励 起 蛇 挂 站 忘 钙 鸿 旗 臂 荷 认 躲 巍 淤 邀 镰 囤 箭 饺 彝 侧 遵 扭 抱 种 淘 烬 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 3-2转动定理 简明大学 物理 第二版 第三章 刚体力学基础60 稳定平衡状态，
47、当其受到微小扰动时，细 杆将在重力作用下由静止开始绕铰链O 转 动试计算细杆转动到与竖直线成 角时 的角加速度和角速度 补例4一长为 l 、质量 为 m 匀质细杆竖直放置， 其下端与一固定铰链O相 接，并可绕其转动由于 此竖直放置的细杆处于非 m,l O mg 渐 索 臃 闪 藐 脓 惯 轮 萝 戊 绝 墓 跺 猪 使 刽 习 还 计 嫩 唁 反 就 厦 饶 椽 嫌 扰 湃 伟 侯 说 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 第一章 质点运动学 简明大学 物理 第二版 1-5抛体运动 61 作 业 第52页 2 12 2 14 2 15 2 17 胚 酣 砍 骇 串 洲 图 俞 遮 泛 懂 垂 启 腆 陕 尽 褒 殊 镐 浊 矗 踪 弃 矢 浓 罐 扇 财 啤 南 门 羚 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2 简 明 大 学 物 理 第 二 版 2 质 点 动 力 学 2