高二物理競賽定軸轉(zhuǎn)動中的功能關(guān)系課件

§3-3定軸轉(zhuǎn)動中的功能關(guān)系一、轉(zhuǎn)動動能zOP?單質(zhì)元動能：剛體的總動能：轉(zhuǎn)動動能是轉(zhuǎn)動時各個質(zhì)元動能之和，而不是一種新能量。說明二、力矩作功O力矩作功的微分形式對一有限過程若

M=恒量(積分形式）?.P說明對轉(zhuǎn)動物體，力做的功力矩的功三、剛體定軸轉(zhuǎn)動的動能定理對于一有限過程定軸轉(zhuǎn)動的動能定理：合外力矩對剛體所作的功等于剛體轉(zhuǎn)動動能的增量。例3-9一質(zhì)量為M，半徑R的圓盤，盤上繞由細(xì)繩，一端掛有質(zhì)量為m的物體。問物體由靜止下落高度h時，其速度為多大？mgTmMm解：解得：四、剛體的機械能守恒定律1.剛體重力勢能

剛體的機械能剛體的機械能質(zhì)心的勢能?2.剛體的機械能守恒定律剛體作為特殊的質(zhì)點組，滿足質(zhì)點組的機械能守恒定律例3-10

一質(zhì)量為m，長為l的均質(zhì)細(xì)桿，轉(zhuǎn)軸在o點，距A端l/3。今使棒從靜止開始由水平位置繞o點轉(zhuǎn)動，求：垂直位置時的角速度coBA（選細(xì)桿、地球作為系統(tǒng)）由機械能守恒：h勢能零點解：一、課題引入§3-4剛體定軸轉(zhuǎn)動的角動量守恒定律問題：花樣滑冰運動員為什么把雙臂和腿時而展開，時而收攏？zow二、剛體對定軸的角動量質(zhì)元mi繞z軸的角動量：剛體的角動量：三、剛體的角動量定理由定軸轉(zhuǎn)動定律，若保持不變，則：合外力矩對剛體的沖量矩等于剛體角動量的增量。沖量矩角動量的增量四、剛體的角動量守恒定律角動量守恒定律：剛體所受合外力矩為零，則剛體的角動量保持不變。物體系的角動量守恒：

對有幾個物體或質(zhì)點構(gòu)成的系統(tǒng)，若整個系統(tǒng)所受對同一轉(zhuǎn)軸的合外力矩為零，則整個物體系對該轉(zhuǎn)軸的總角動量守恒。四、角動量守恒定律的應(yīng)用收攏身體伸展身體解釋引入課題的問題:例3-11

質(zhì)量為M，半徑為R的轉(zhuǎn)臺，可繞中心軸轉(zhuǎn)動。設(shè)質(zhì)量為m的人站在臺的邊緣上。初始時人、臺都靜止。如果人相對于臺沿邊緣奔跑一周，問：相對于地面而言，人和臺各轉(zhuǎn)過了多少角度？解：人：臺：角動量守恒：人相對于轉(zhuǎn)臺的角速度：人跑一周所需的時間：人：臺：例3-12

質(zhì)量為M，長為2l的均質(zhì)細(xì)棒，在豎直平面內(nèi)可饒中心軸轉(zhuǎn)動。開始棒處于水平位置，一質(zhì)量為m的小球以速度u垂直落到棒的一端上。設(shè)為彈性碰撞。求碰后小球的回跳速度v以及棒的角速度。ou解：由系統(tǒng)角動量守恒機械能守恒例3-13

一長為l，質(zhì)量為M的桿可饒支點o自由轉(zhuǎn)動。一質(zhì)量為m，速度為v的子彈射入距支點為a的棒內(nèi)。若棒偏轉(zhuǎn)角為30°。問子彈的初速度為多少。解：角動量守恒：機械能守恒：oal30°例3-14一輕繩繞過一質(zhì)量為m/4，半徑為R的滑輪（質(zhì)量均勻分布在輪緣上），人