2022-2023年高中物理竞赛 守恒定律与质点系动力学-3课件

这是一份2022-2023年高中物理竞赛 守恒定律与质点系动力学-3课件，共27页。PPT课件主要包含了机械能守恒定律，珠受力的法向分量，向下伸a，向上压a，⑴重力势能曲线，⑶地球引力势能曲线，脱离地球引力范围，第二宇宙速度，动量守恒定律，重力可以忽略不计等内容，欢迎下载使用。

外力和非保守内力对体系都不做功时,则质点系的机械能守恒.这时质点系内部动能、势能可以互相转化.机械能也可以从一个质点转移到另一个质点,但机械能的总量保持不变,此即质点系的机械能转换和守恒定律.
例、一轻质光滑圆环,半径为R,用细线悬挂在支点上.环上串有质量都为m的两个珠子,让两珠从环顶同时静止释放从两边滑下,问滑到何处时（用表示）时环将上升？
解、由于环对珠的支承力不作功, 两珠机械能守恒
当v足够大时,Fn将反向,环受合力向上,开始上升,即：
问：若环有质量, 结果如何？
三、势能曲线及平衡的稳定性
不受外力作用的体系称为孤立系,只受保守内力作用的体系称为孤立保守系.孤立保守系,机械能守恒势能仅是质点相对位置的函数,选定了势能的零点,势能表达式就完全确定了.将势能与质点相对位置关系用图表示出,称为势能曲线
⑵弹簧的弹性势能曲线
E=0,可以脱离地球引力范围,必须具有速度v
势能曲线还可以用来讨论质点系受力平衡及平衡的稳定性
x=0处,曲线斜率为零,体系处于平衡状态
设受微扰,使振子离开x=0位置
振动体系在振子处于x=0位置是稳定平衡位置
关于平衡的稳定性,数学判据就是势能函数的极值条件判据
一、动量和冲量,质点动量定理
作用在质点上合外力的冲量等于该段时间内质点动量的增量,称之为质点的动量定理.
（二）开始就用动量定理
（三）此题也可用牛顿第二定律解
二、质点系的动量定理和动量守恒定律
质点系由N个质点构成
质点系所受合外力的冲量,等于相应时间内质点系的总动量的增量,质点系的动量定理
①内力的冲量与体系动量的变化无关.并非内力无冲量,只是内力成对出现,冲量亦相互抵消.
②将动量定理在直角坐标系中分解
质点系的动量守恒定律
* 有一些问题,由于内力>>外力,外力可以忽略,而内力不影响体系的总动量,此时可近似用动量守恒来解决体系内动量的转换问题.说明内力虽不改变总动量,但却影响动量在体系内的分布.如爆炸、打击时的重力作用（外力）.
1. 动量守恒不一定是整个体系的总动量的守 恒,可以其中某个分量守恒
2. 通用范围：同一惯性系中的质点系
设人跑动后车的速率为v
例：有一面为1/4凹圆柱面（半径R）的物体（质量M）放置在光滑水平面,一小球（质量m）,从静止开始沿圆面从顶端无摩擦下落（如图）,小球从水平方向飞离大物体时速度 v ,求：1）重力所做的功；2）内力所做的功.
水平方向无外力,系统保持水平方向动量守恒.