全国高中物理竞赛质心问题.pptx

上页上页 下页下页 返回返回 退出退出 N个质点组成的系统个质点组成的系统-研究对象称为质点系研究对象称为质点系。内力内力：系统内部各质点间的相互作用力系统内部各质点间的相互作用力质点系质点系 特点：成对出现；大小相等方向相反特点：成对出现；大小相等方向相反结论：质点系的内力之和为零结论：质点系的内力之和为零2-1 质点系的内力和外力质点系的内力和外力 质心质心 质心运动定理质心运动定理外力外力:系统外部对质点系内部质点的作用力系统外部对质点系内部质点的作用力约定：系统内任一质点受力之和写成约定：系统内任一质点受力之和写成外力之和外力之和内力之和内力之和一、一、质点系的内力和外力质点系的内力和外力上页上页 下页下页 返回返回 退出退出抛手榴弹的过程抛手榴弹的过程C COXY质质点点系系的的质质量量分分布布中中心，简称心，简称质心。质心。质心运动反映了质点系的整体运动趋势。质心运动反映了质点系的整体运动趋势。二、二、质心质心上页上页 下页下页 返回返回 退出退出xzyOm2r2m1r1crcmirirNmN对于对于N个质点组成的质点系：个质点组成的质点系：直角坐标系中直角坐标系中上页上页 下页下页 返回返回 退出退出直角坐标系下直角坐标系下xzyOCdm面分布面分布体分布体分布线分布线分布 对于质量连续分布的物体对于质量连续分布的物体上页上页 下页下页 返回返回 退出退出 设设有有一一个个质质点点系系，由由 个个质质点点组组成成，它它的的质质心的位矢是：心的位矢是：质心的速度为质心的速度为三、三、质心运动定理质心运动定理上页上页 下页下页 返回返回 退出退出质心的加速度为质心的加速度为由牛顿第二定律得由牛顿第二定律得上页上页 下页下页 返回返回 退出退出对于内力对于内力质心运质心运质心运质心运动定理动定理动定理动定理 表明：不管物体的质量如何分布，也不管外力作表明：不管物体的质量如何分布，也不管外力作用在物体的什么位置上，质心的运动就象是物体的质用在物体的什么位置上，质心的运动就象是物体的质量全部都集中于此，而且所有外力也都集中作用其上量全部都集中于此，而且所有外力也都集中作用其上的一个质点的运动一样。的一个质点的运动一样。内力不改变质心运动内力不改变质心运动。上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出质心运质心运质心运质心运动定理动定理动定理动定理If质心保持匀速直线运动状态或静止状态质心保持匀速直线运动状态或静止状态系统的总动量保持不变系统的总动量保持不变上页上页 下页下页 返回返回 退出退出Figure.Multiflash photograph showing an overhead view of a wrench moving on a horizontal surface.The white dots are located at the center of mass of the wrench and show that the center of mass moves in a straight line as the wrench rotates.上页上页 下页下页 返回返回 退出退出 如果系统所受的外力之和为零（即如果系统所受的外力之和为零（即 ），则），则系统的总动量保持不变。这个结论叫做系统的总动量保持不变。这个结论叫做动量守恒定律动量守恒定律.条件条件定律定律时时时时时时时时=常量常量时时时时直角坐标系下的分量形式直角坐标系下的分量形式动量守恒定律动量守恒定律上页上页 下页下页 返回返回 退出退出例例 一质量一质量 的人站在一条质量为的人站在一条质量为 ，长度，长度 的船的船头上。开始时的船的船头上。开始时船静止船静止，试求当人走到，试求当人走到船尾时船尾时船移动的距离船移动的距离。（假定水的。（假定水的阻力不计阻力不计。）。）解：解：动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律选选人和船人和船组成组成的质点系为研的质点系为研究对象，如图究对象，如图所示。所示。上页上页 下页下页 返回返回 退出退出解解:动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律由于在水平方向上系统不受外力。由于在水平方向上系统不受外力。因此，根据质心因此，根据质心运动定理，质点系质心的加速度沿水平方向的分量运动定理，质点系质心的加速度沿水平方向的分量为零。为零。即人在走动的过程中系统即人在走动的过程中系统质心始终静止质心始终静止上页上页 下页下页 返回返回 退出退出 设人走之前，相对湖岸人的位置坐标为设人走之前，相对湖岸人的位置坐标为 ，船的质心坐标为，船的质心坐标为 。这时人船系统质心。这时人船系统质心的坐标为的坐标为上页上页 下页下页 返回返回 退出退出动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律