第二章動量守恒2.1慣性2.2動量守恒定律2.3力沖量動量定理2.4牛頓運動定律及其應(yīng)用

在中學(xué)基礎(chǔ)上增加了變力與任意路徑問題和多質(zhì)點問題。2.1慣性一、慣性定律亞里士多德論斷凡運動著的事物必然都有推動者在推動著它的運動。伽利略論斷伽利略斜面實驗當(dāng)小球沿光滑的水平面滾動時,球?qū)⒂肋h(yuǎn)滾下去.牛頓根據(jù)伽利略的正確結(jié)論總結(jié)成慣性定律.慣性定律（牛頓第一定律）任何物體都保持靜止或勻速直線運動的狀態(tài)。直到受到其他物體作用的力迫使改變這種狀態(tài)為止。慣性力---物體保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)---其他物體的作用另一表述：自由粒子永遠(yuǎn)保持靜止或勻速直線運動的狀態(tài)。二、慣性參考系慣性系——牛頓定律嚴(yán)格成立的參考系。非慣性系——牛頓定律不嚴(yán)格成立的參考系。*地面參考系是近似的慣性系!慣性系是相對靜止或勻速直線運動的參考系相對于慣性系作勻速直線運動的參考系也為慣性系。2.2動量守恒定律一、兩質(zhì)點間的相互作用假設(shè)一理想實驗，兩個質(zhì)點只受它們之間相互作用的影響，與宇宙中其它物質(zhì)隔絕，則有圖示的運動軌跡兩質(zhì)點的速度變化為.......可得結(jié)論:即:2、.二、動量動量守恒定律動量動量守恒由任意個質(zhì)點所構(gòu)成的孤立系統(tǒng)，動量守恒定律也成立：說明：（1）動量守恒條件：系統(tǒng)與外界沒有相互作用。實際問題中，系統(tǒng)內(nèi)物體相互作用遠(yuǎn)大于外界的作用或外界的作用可以抵消時，可認(rèn)為動量守恒。（如：碰撞、爆炸等）（2）動量守恒是矢量守恒?？倓恿渴睾悖謩恿恳彩睾?。總動量不變，但各質(zhì)點動量仍可能不斷變化。動量守恒定律是物理學(xué)中最重要、最普遍的規(guī)律之一，它不僅適合宏觀物體，同樣也適合微觀物體。2.3力沖量動量定理即t時間內(nèi)，質(zhì)點1獲得的動量等于質(zhì)點2失去的動量。一、力的定義即任意時刻，構(gòu)成孤立系統(tǒng)的兩個質(zhì)點的動量變化率大小相等、反向相反。定義：質(zhì)點2作用于質(zhì)點1的力質(zhì)點1作用于質(zhì)點2的力牛頓運動第三定律表示單位時間內(nèi)質(zhì)點2傳遞給質(zhì)點1的動量表示單位時間內(nèi)質(zhì)點1傳遞給質(zhì)點2的動量二、力的疊加原理在質(zhì)點系中：第i個質(zhì)點增加的動量是所有其它質(zhì)點傳遞給它的動量的矢量和。

即每個質(zhì)點i受到的力等于其它質(zhì)點對它的作用力的矢量和,稱為力的疊加原理.三、牛頓第二定律

即質(zhì)點所受的合外力等于其質(zhì)量與加速度的乘積。該式稱為牛頓第二運動定律。為質(zhì)點的加速度四、沖量動量定理稱為在該時間間隔內(nèi)作用在質(zhì)點上的沖量動量定理動量定理的微分形式動量定理的積分形式對于不同的慣性系,動量定理具有不變性作用時間很短,作用力很大的力,稱沖擊力。沖擊力平均沖擊力——變化很快，難以測量——與沖力有相等的沖量例、用棒打擊一質(zhì)量0.30kg速率為20m·S-1的水平飛來的球，球飛到豎直上方10m的高度，求棒給予球的沖量為多少？設(shè)球與棒的接觸時間為0.02s，求球受到的平均沖力？

解：重力<<沖力，略去不計。建立坐標(biāo)五、質(zhì)點系動量守恒有:而,

習(xí)題集p5計算題2、一個質(zhì)量為M的四分之一圓弧形槽的大物體，半徑為R，停在光滑的水平面上，另一質(zhì)量為m的物體，自圓弧槽的頂端由靜止下滑（如圖所示）。求當(dāng)小物體m滑到弧底時，大物體在水平面上移動的距離為多少？解:由于m;M組成的系統(tǒng)：所以水平（x）方向動量守恒設(shè)t時刻M;m的速度沿x軸的分量分別為：即

和，則有：...在整個m下滑過程中：

M沿水平方向移動的距離為：(1)(2)任何物體只要沒有外力改變它的狀態(tài)，該物體便永遠(yuǎn)保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。

在受到外力的作用時，物體所獲得的加速度的大小與外力矢量和的大小成正比，與物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向與合外力的方向相同。一、牛頓運動定律的表述第一定律(慣性定律)：第二定律（加速度定律）：2.4牛頓運動定律及其應(yīng)用第三定律（作用與反作用定律）：兩物體1和2相互作用時,作用力和反作用力大小相等,方向相反,在同一直線上。用數(shù)學(xué)式可表述為：適用范圍：慣性系下的宏觀物體的低速運動已知運動狀態(tài)，求物體所受的力。二、牛頓運動定律的應(yīng)用1.解題方法隔離物體（選研究對象，采用隔離法）具體分析（分析研究對象的運動狀態(tài)和受力）選定坐標(biāo)（參考系，坐標(biāo)系，正方向）列方程，列分量式求解，討論2.解決的問題已知物體受力，求物體的運動狀態(tài)；自然界中常見的力（補充）1.重力2.彈性力遵守胡克定律張力——繩子受到拉伸時內(nèi)部出現(xiàn)的力，用T表示，方向與繩子在該點的切線平行。支持力——方向與支持面垂直，指向法線方向。理想繩各點的張力處處相等3.摩擦力靜摩擦力fs滑動摩擦力f

例、如圖所示，一質(zhì)量為M的木塊A放置在光滑的水平面上，A上放置另一質(zhì)量為m的木塊B，已知A