高二物理竞赛动量定理 动量守恒定律课件

第二章运动的守恒量和守恒定律§2-2

动量定理动量守恒定律2目录第一章力和运动第二章运动的守恒量和守恒定律第三章刚体和流体的运动第四章相对论基础第五章气体动理论第六章热力学基础第七章静止电荷的电场第八章恒定电流的磁场第九章电磁感应电磁场理论§2-1质点系的内力和外力质心质心运动定理§2-2

动量定理动量守恒定律§2-3

功动能动能定理§2-4

保守力成对力的功势能§2-5质点系的功能原理机械能守恒定律§2-6碰撞§2-7质点的角动量和角动量守恒定律§2-8对称性和守恒定律3牛顿第二定律积分形式牛顿定律是瞬时的规律。但在有些问题中，如：碰撞（宏观）、散射（微观）…

我们往往只关心过程中力的效果，

即只关心始末态间的关系，对过程的细节不感兴趣；而有些问题我们甚至尚弄不清楚过程的细节。改变质点的运动状态需要有力的作用，还需要一个过程。作为一个过程，我们关心的是力对时间和空间的积累效应。

力在时间上积累：平动→冲量，改变动量

转动→

冲量矩，改变角动量

力在空间上积累：力做功，改变动能力与运动的瞬时关系

力与运动的过程关系动量定理动能定理4动量质点动量

(Momentum)：质点的质量与其速度的乘积。（不关心a，而关心v）

[kg·m/s]质量大的难于停止速度大的难于停止

5冲量力的冲量

(Impulse)作用于质点的力与其作用时间的乘积。冲量、力属于物体间的机械作用量。力：物体之间的相互（机械）作用。力的3要素：大小、方向、作用点。（作用效果）冲量4要素：大小、方向、作用点、时间。冲量表示：力在一段时间内的累积效应。冲量不是瞬时值，是力的作用在一定时间内的累积值.冲量I

等于一段时间内所有微分(元)冲量Fdt的矢量和。[N·s]

6①动量定理(theoremofmomentum)分量形式：积分形式：微分形式：从平动方面描述了物体机械运动传递的规律。反映了机械运动量(动量)的变化与作用量(力或冲量)之间的定量关系。建立了：速度、力、时间3者之间的关系.加速跑

物体在运动过程中所受合外力的冲量=该物体动量的增量。7思考题用线将球挂起来，球下系一同样的细线，拉球下细线，逐渐加大力量，

哪段细线先断？

如用较大力量突然拉球下细线，

哪段细线先断？上面的线下面的线8动量定理的应用（1）不涉及质点的运动过程，只考虑运动始末瞬时的动量变化

和此时间间隔内的冲量——简化问题。通常只有当:力是常力、力是时间的函数时，应用动量定理求速度变化才方便。帆船能逆风行驶

9动量定理的应用（2）平均冲力在碰撞、冲击中：10动量定理的应用（3）变质量物体运动方程

由动量定理：11动量定理的应用（3）变质量物体运动方程讨论：

质点动量定理牛顿第二定律

教材：例题2-212

hGN解法一：自由落体，锤刚接触工件时速度分析❶❷例题2-213hGN解法二：锤自由落下h高度的时间为t动量定理:质量M=3t

的重锤，从高度h=1.5m处自由落到受锻压的工件上，工件发生变形。如果作用的时间:(1)τ=0.1s,(2)

τ

=0.01s。求：锤对工件的平均冲力。动量定理不仅用于锤与工件接触的短暂时间，也可用于锻压时的整个过程。14例题2-3

MAT1T2G2G1mmMBy解:(1)正好绳子拉紧时A的速度A:B:动量定理：BAh例题2-315解:(2)

绳子拉紧后B的加速度(A,B共同运动)牛顿第二定律：MAT1T2G2G1mmMBayah

例题2-416

AB300150v1v2300150mv1mv2(mv)17*②例题2-5

0yLhL-l解：地面所受链条作用力变质量物体运动方程：18质点系的动量定理（积分形式）质点系的动量定理作用于质点系的所有外力冲量的矢量和=质点系动量的改变19③质点系的动量守恒定律表明了机械运动转移过程：系统中一物体获得动量的同时，

另一物体必然失去一份相等的动量。质点系中，各质点的动量不一定守恒，

∵各质点受力不一定都等于零。在宏观和微观领域、低速和高速范围均适用。如果系统所受到的外力之和为0，则系统的总动量保持不变。

20动量守恒定律的应用（1）反冲现象炮身与炮弹（2）反推运动喷气式飞机或火箭不论在有空气还是没空气的空间中均可以飞行。说明：

内力虽然不能改变整个质点系的动量，

却能改变系统内部质点的动量。21例题

解：因不计摩擦，两车系统在水平方向上不受外力：动量守恒第一辆小车碰撞后损失的动量：第二辆小车碰撞后获得的动量：动量概念的物理本质：机械运动从一物体传递给另一物体。动量是机械运动强弱的度量。22思考题

不守恒守恒守恒不守恒23例题2-6

解：炮车和炮弹看成一个系统。系统的总动量不守恒，但水平方向守恒速度变换定理：动量守恒定理：24例题2-7

m3v3m2v2m1v1解：物体的动量原等于零，炸裂时爆炸力是物体内力，它远大于重力，故在爆炸中，可认为动量守恒。

25质心运动守恒定律质心运动守恒定律：如果作用在质点系的所有外力的矢量和为0，

则该质点系的质心作匀速直线运动。如果开始时质心静止，则以后仍然静止。26

例题2-8

解：把两个小孩和绳看作一个系统，水平方向不受外力，此方向动量守恒在相遇时，x1=x2=xc，于是有27*④火箭飞行原理火箭:一种利用燃料燃烧后喷出的气体产生的反冲推力飞行的装置。

假设：火箭在不受外力或空气阻力等任何外力的影响，即在自由空间飞行。

由动量守恒定律

28火箭飞行原理

喷气速度大，火箭速度大；

火箭的质量比大，火箭速度大。单级火箭的质量比为15，理想速度为：11km/s，实际速度为：7km/s小于第一宇宙速度（7.9km/s）第一宇宙速度V1=7.91千米/秒第二宇宙速度V2=11.18千米/秒第三宇宙速度V3=16.70千米/秒29火箭资料长征1号(70年)长征2号(72年)长征3号(84年)三级火箭全长29.45米最大直径2.25米起飞重量81.6吨起飞推力112吨两级火箭全长31.65米最大直径3.35米起飞重量1