大學(xué)物理-質(zhì)心質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定律.ppt

1/12,一 質(zhì)心(Center of mass),1 質(zhì)心的概念(Conception of mass center),板上點(diǎn)C的運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線,其余點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)=隨點(diǎn)C的平動(dòng)+繞點(diǎn)C的轉(zhuǎn)動(dòng),觀察板的運(yùn)動(dòng),SLDYD,2/12,2 質(zhì)心的位置(Position of mass center),由n個(gè)質(zhì)點(diǎn)組成的質(zhì)點(diǎn)系,其質(zhì)心的位置:,mi,m2,c,m1,對(duì)質(zhì)量離散分布的物系:,3/12,對(duì)質(zhì)量連續(xù)分布的物體:,對(duì)密度均勻分布的物體:,對(duì)密度均勻、形狀對(duì)稱物體,質(zhì)心在其幾何中心.,4/12,例1水分子H2O的結(jié)構(gòu)如圖.每個(gè)氫原子和氧原子中心間距離均為d=1.010-10 m,氫原子和氧原子兩條連線間的夾角為=104.6o.求水分子的質(zhì)心,解：,5/12,例2 求半徑為 R 的勻質(zhì)半薄球殼的質(zhì)心.,解 選圖示坐標(biāo)系.,在半球殼上取一如圖圓環(huán).,圓環(huán)的面積,圓環(huán)的質(zhì)量,由于球殼關(guān)于y 軸對(duì)稱,故:xC= 0,6/12,其質(zhì)心位矢：,7/12,二 質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定律 (The law of motion of center of mass),8/12,根據(jù)質(zhì)點(diǎn) 系動(dòng)量定理,質(zhì)點(diǎn)系內(nèi),質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定律:作用在系統(tǒng)上的合外力等于系統(tǒng)的總質(zhì)量乘以質(zhì)心的加速度.,The law of motion of center of mass: The combined external force on the system is equal to the total mass of the system times the acceleration of the center of mass,9/12,例3 設(shè)有一質(zhì)量為2m的彈丸,從地面斜拋出去,它飛行在最高點(diǎn)處爆炸成質(zhì)量相等的兩個(gè)碎片,其中一個(gè)豎直自由下落,另一個(gè)水平拋出,它們同時(shí)落地.問(wèn)第二個(gè)碎片落地點(diǎn)在何處?,解:選彈丸為一系統(tǒng),爆炸前、后質(zhì)心運(yùn)動(dòng)軌跡不變.建立圖示坐標(biāo)系.,xC為彈丸碎片落地時(shí)質(zhì)心離原點(diǎn)的距離.,xC,10/12,例4質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定律來(lái)討論以下問(wèn)題 一長(zhǎng)為l、密度均勻的柔軟鏈條,其單位長(zhǎng)度的質(zhì)量為.將其卷成一堆放在地面.若手提鏈條的一端,以勻速v 將其上提.當(dāng)一端被提離地面高度為 y 時(shí),求手的提力.,解:建立圖示坐標(biāo)系,鏈條質(zhì)心的坐標(biāo)yc是變化的,豎直方向作用于鏈條的合外力為,11/12,考慮到,而,得到,由質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定律有,3-1 質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量定理,3-2 動(dòng)量守恒定律,3-4 動(dòng)能