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1、课程主讲人：物理学第七版第物理学第七版第03章补充例题章补充例题第三章第三章 动量守恒定律和能量守恒定律动量守恒定律和能量守恒定律第三章补充例题第三章补充例题物理学第七版21 质量质量 的质点受力的质点受力 的的作用作用，且力方向不变，且力方向不变t=0 s时从时从v0=10 ms-1开始作直线运动（开始作直线运动（v0方向与力向相同），方向与力向相同），求：求：( (1) )02 s内，力的冲量内，力的冲量 I；( (2) )t=2 s时质点的速时质点的速率率v2( (式中式中力的单位为力的单位为N，时间单位为，时间单位为s) )ttFId)(Imm02vv解解( (1) )( (2) )
2、应用质点动量定理应用质点动量定理kg10mtF4030代入数据解得：代入数据解得：12sm24vsN140d)4030(20tt第三章第三章 动量守恒定律和能量守恒定律动量守恒定律和能量守恒定律第三章补充例题第三章补充例题物理学第七版32不怕重锤击的人杂技演员仰卧在不怕重锤击的人杂技演员仰卧在地，胸口放一重铁板，一大力士高举重铁锤地，胸口放一重铁板，一大力士高举重铁锤用力击铁板，演员安然无恙，原因何在用力击铁板，演员安然无恙，原因何在? 解解 设铁板重设铁板重m，铁锤重，铁锤重m，铁锤击铁，铁锤击铁板速度为板速度为v0，弹起的速度为，弹起的速度为v1，铁板获得的，铁板获得的速度为速度为v，应用
3、动量守恒定律，有，应用动量守恒定律，有01mmm vvvm m, v v设设 m = 200 m, v0= v1 =v则则 v =0.01v01()mmvvv第三章第三章 动量守恒定律和能量守恒定律动量守恒定律和能量守恒定律第三章补充例题第三章补充例题物理学第七版43下列说法哪种正确：下列说法哪种正确：( (A) )如果物体的动能不变，则动量也一定不变如果物体的动能不变，则动量也一定不变( (B) )如果物体的动能变化，则动量不一定变化如果物体的动能变化，则动量不一定变化( (C) )如果物体的动量变化，则动能也一定变化如果物体的动量变化，则动能也一定变化( (D) )如果物体的动量不变，则动
4、能也一定不变如果物体的动量不变，则动能也一定不变 第三章第三章 动量守恒定律和能量守恒定律动量守恒定律和能量守恒定律第三章补充例题第三章补充例题物理学第七版5 4 一质量为一质量为5 kg的物体，其所受力的物体，其所受力 F 随时间的变化关系如随时间的变化关系如所示图所示图. 设物体从静设物体从静止开始运动，则止开始运动，则20 s末物体的速度为多少末物体的速度为多少?解解-5101020t/sF/N5tFmd1d v2011011 1d(10 105 10) m s5m s5 2F tm v0)(ddvmtF第三章第三章 动量守恒定律和能量守恒定律动量守恒定律和能量守恒定律第三章补充例题第三
5、章补充例题物理学第七版6 5 一吊车底板上放一质量一吊车底板上放一质量为为10 kg的物体，若吊车底板加的物体，若吊车底板加速上升，加速度为速上升，加速度为 ，求：求：2 s内吊车底板给物体的冲内吊车底板给物体的冲量大小和量大小和2 s内物体动量的增量内物体动量的增量大小式中大小式中a的单位是的单位是ms-2aFNmgta53第三章第三章 动量守恒定律和能量守恒定律动量守恒定律和能量守恒定律第三章补充例题第三章补充例题物理学第七版7解解2N0d()d356 N sIFtm gattataddd/dvv20dtammpvamgsN160d)53(1020ttNFmgmaN()Fm gata53F
6、N第三章第三章 动量守恒定律和能量守恒定律动量守恒定律和能量守恒定律第三章补充例题第三章补充例题物理学第七版8解解 由由tmtFdd6v6 设作用在质量为设作用在质量为 2 kg 的物体的力的物体的力 (N)，若物体由静止出发沿直线运若物体由静止出发沿直线运动，求在开始的动，求在开始的 2s 内该力做的功内该力做的功.tF6，25 . 1 tv得得ttxd5 . 1d2，txddv又又402025. 2d5 . 16dttttxFWtx因因J36s2Wt所以，当所以，当 时，得时，得 ttt00d3dvv有有第三章第三章 动量守恒定律和能量守恒定律动量守恒定律和能量守恒定律第三章补充例题第三章
7、补充例题物理学第七版9解解，ttyyddv7质量为质量为 的质点的质点, 在平面内在平面内运动运动, 方程为方程为 ，求，求从从 到到 这段时间内，外力对质点这段时间内，外力对质点做的功做的功.25 (m)0.5 (m)tyt，xkg5 . 0ms4ts2t，5ddtxxv因因2522 tv有有J321212122vvmmW应用动能定理，得应用动能定理，得第三章第三章 动量守恒定律和能量守恒定律动量守恒定律和能量守恒定律第三章补充例题第三章补充例题物理学第七版10 8 如图所示，物如图所示，物体质量体质量 ，沿，沿固定的四分之一圆弧由固定的四分之一圆弧由A静止滑下，到达静止滑下，到达B点点时的
8、速率时的速率 ，求摩擦力做的功求摩擦力做的功1sm6vkg2mABm=2 kgv=6 ms-1OR=4 mv不动不动第三章第三章 动量守恒定律和能量守恒定律动量守恒定律和能量守恒定律第三章补充例题第三章补充例题物理学第七版11解法解法1 应用动能定理求应用动能定理求解法解法2 应用功能原理求应用功能原理求0212NfvmWWWFFGfk2p2k1p1() ()FWEEEEABm=2kgv=6ms-1OR=4mv不动不动J44212fmgRmWFv0NGFWmgRW；mgRm221vFfFNG=mg第三章第三章 动量守恒定律和能量守恒定律动量守恒定律和能量守恒定律第三章补充例题第三章补充例题物理
9、学第七版12 9 已知在半径为已知在半径为R的光滑球面上，一物的光滑球面上，一物体自顶端静止下滑体自顶端静止下滑, 问物体在何处脱离球面问物体在何处脱离球面?解解32cos解得：解得：当物体在当物体在处脱离球处脱离球面时，面时，0NF221)cos1 (vmmgRRmFmg2NcosvmgFNRA第三章第三章 动量守恒定律和能量守恒定律动量守恒定律和能量守恒定律第三章补充例题第三章补充例题物理学第七版132R 10 一人造地球卫星质量为一人造地球卫星质量为m, 在地球在地球表面上空表面上空2倍于地球半径倍于地球半径R的高度沿圆轨道的高度沿圆轨道运行，用运行，用m、R、引力常量、引力常量G和地球质量和地球质量mE表示表示( (1) )卫星的动能；卫星的动能；( (2) )系统的引力势能系统的引力势能.解解( (1) )2Ek126mEmGRmv( (2) )EP3m mEGR RE223(3 )mmRmGR，v由由E23m mmGRv得得