牛頓運動定律學(xué)習(xí)ppt課件-wenkub.com
2025-04-28 12:06 本頁面
【正文】 解： 在 Δt時間內(nèi)，火藥的爆發(fā)力使子彈和槍身做勻加速直線運動，設(shè)加速度分別為 a1,a2，槍身末速度為 v2 忽略手或肩的抵抗力 F，槍、彈系統(tǒng)動量守恒，有 02211 ??? vmvm smmvmv / 32112 ????? ?由勻加速直線運動位移公式，槍身后坐距離： mmmtvttatax 0 )(32212212221???????????????38 解： 以地為參考系，設(shè)彈出膛時炮車對地速度為 據(jù)相對運動公式，炮彈對地的速度： 1v?,vvv 12 ??? ??例 2 求大炮后坐速率：如圖 所示，炮車質(zhì)量 m1，炮彈質(zhì)量 m2，出膛時相對炮車速度 v2 ， 方向與水平成 θ角，求炮車后 坐速率。 z39。,39。y39。由于做了某種動作，其中一人的質(zhì)心加速度 ,與豎直方向成 30176。 以火箭為參考系，選圖示坐標(biāo) ox，以 dt時間內(nèi)噴出的氣體為研究對象：其體積 dv = vsdt，質(zhì)量 dm =ρvsdt 噴出前動量可認(rèn)為是零，噴出后動量 dp = dmv =ρv2sdt. 據(jù)質(zhì)點動量定理的微分形式， Fdt = dp，所以 F = ρv2s，方向向后；根據(jù)牛頓第三定律，火箭所受推力 F39。 mvpp ?? 21p??據(jù)動量定理的沖量表述，器壁作用于分子 的沖量 : pI ?? ??據(jù)牛三定律 , 分子作用器壁的沖量 即，大小為 mv，方向垂直器壁向外 II ?? ??39。 、質(zhì)點動量定理 力的沖量等于力對作用時間的積分： ??21ttdtFI ??IddtF ?? ? 稱為元沖量； tF)tt(FICF ?????? ???? 12，則若在沖力作用的情況下，我們常用平均力代替沖力， )/( 1221ttdtFFtt?? ? ??平均力定義為： tFttFdtFItt????????? ? )( 1221所以： F t t2 t ㈠ 力的沖量 力對物體的作用效果與作用時間有關(guān) , 因此引入沖量概念 26 ㈡ 質(zhì)點動量定理的三種形式 ⒈ 質(zhì)點動量定理的導(dǎo)數(shù)形式 ： dtpdF ?? ?作用于質(zhì)點的合力等于質(zhì)點動量對時間的變化率 也叫用力表述的動量定理或牛頓二定律的動量表述 ⒉ 質(zhì)點動量定理的微分形式： 作用于質(zhì)點的合力的元沖量等于質(zhì)點動量的微分 pddtF ?? ?pI ?? ??⒊ 質(zhì)點動量定理的積分形式： ,1221ppdtFtt??? ??? 三種表述都可以寫成分量形式，如： yyxx pIpI ???? ,作用于質(zhì)點的合力的沖量等于質(zhì)點動量的增量 也叫用沖量表述的動量定理 27 例題 氣體分子對器壁的碰撞：分子質(zhì)量為 m, 入射速度 v1=v，方向與器壁法線成 60176。 z,z39。39。 ?? ????39。)()39。(39。39。39。,39。rr ???AdtAddtAdoo???? ??????????????????? ?39。系相對慣性系 o做加速直線運動 ,加速度為 據(jù)相對運動的加速度變換公式， 用質(zhì)點質(zhì)量 m乘等式兩邊 039。 z39。ar c t g39。 21211212 2,mmgmmTgmmmma?????可求得 : 解 ：以地為參考系，隔離 m1,m2, 對兩個 質(zhì)點分別應(yīng)用牛頓第二定律 maFammgmm ????? )()( 1212討論：⑴驗證二定律： ⑵ 設(shè) m m2是兩個質(zhì)量均為 m的人，他們自同一 高度開始爬繩，誰先到達(dá)頂點？ 17 例 2： 在所示圖中， 為已知，木塊與斜面、斜面與水平面間均無摩擦，問傾角 α多大， m1,m2相對靜止？ Fmm ?, 21m2 m1 α F N N F Q a a m2g m1g ?????????④③②①，????c o sNgmQams i nNFgmc o sNams i nN1122g)mm(Fa r c t g,g)mm(Ftg2121 ???? ??解：若相對靜止，加速度必定相同，且沿水平方向向右 以地為參考系，隔離 m1,m2，受力及運動情況如圖所示， 對兩個質(zhì)點分別應(yīng)用牛頓二定律： 21 mmFa??① +③ 可求得 : ① / ② ，并將 a代入，可求得： 18 ㈢ 變力作用下的直線運動問題 ),(22vxtFdt xdmdtdvm ?? 只討論 的線性情況 )(),( vFFtFF ??例 3： 質(zhì)點由靜止在空氣中下落，重力加速度 g為常數(shù)，質(zhì)點 所受空氣阻力與速率成正比 f = γv，求質(zhì)點下落速度。,22FFdt rdmdt vdmamF ??????)(),(),(, rFFvFFtFFCF ?????????? ????基本問題：已知運動求力，已知力求運動，已知力與運 動的某些方面求其它方面 力函數(shù)四種情況： ⒉ 應(yīng)用牛頓定律解題的關(guān)鍵 ⑴研究對象的正確、恰當(dāng)選擇 ⑵外界作用及運動狀態(tài)的正確分析 ⑶參考系、坐標(biāo)系的正確、恰當(dāng)選擇 16 ㈡ 恒力作用下的直線運動問題 39。考靈曜 》 ：“地恒動不止而人不知 ,譬如人在大舟中，閉牖而坐，舟行而人不覺也。水滴將像先前一樣，滴進(jìn)下面的罐子，一滴也不會滴向船尾，雖然水滴在空中時，船已行駛了很多柞。然后，掛上一個水瓶，讓水一滴一滴 地滴到下面的寬口罐里。
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