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《A保守力势能功能原理能量守恒》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、保守力:力所作的功与路径无关，仅决定于相互作用质点的始末相对位置.四保守力和非保守力重力功弹力功引力功非保守力:力所作的功与路径有关.（例如摩擦力）物体沿闭合路径运动一周时,保守力对它所作的功等于零.五势能势能与物体间相互作用及相对位置有关的能量.保守力的功弹性势能引力势能重力势能弹力功引力功重力功势能具有相对性，势能大小与势能零点的选取有关.势能是状态函数势能是属于系统的.讨论势能计算令若要求a点的势能，则可选择b点为参考点重力场中，以地面为势能零点，离地面高为h的物体的重力势能为万有引力场中，以两物体相距无穷远时的引力势能为
2、零，则相距为r时的引力势能为以弹簧原长处的势能为零，则弹簧伸长为x时的势能为六、保守力与势能的关系：保守力所做的功等于势能的减少对一个微小的过程保守力等于势能的负梯度对一维的保守力F(x)而言七势能曲线弹性势能曲线重力势能曲线引力势能曲线一维势能曲线1、保守力作功等于势能的减少大小：正比于曲线斜率2、物体运动区域：E低于势能曲线的区间，质点不能到达3、平衡点八质点系的功能原理质点系动能定理保守内力的功和势能的关系则有机械能质点系的功能原理质点系机械能的增量等于外力和非保守内力作功之和.则有九机械能守恒定律机械能守恒定律只有保守内
3、力作功的情况下，质点系的机械能保持不变.功能原理当时，有注意：1、机械能守恒是有条件的。从初态到末态的每一个微元过程中，外力和非保守内力所做的元功的代数和均为零，则机械能守恒。2、机械能守恒定律是指系统总的机械能不变，但其动能和势能仍然可以相互转化宇宙速度牛顿的《自然哲学的数学原理》插图，抛体的运动轨迹取决于抛体的初速度设地球质量,卫星质量,地球半径.``````解取卫星和地球为一系统，系统的机械能E守恒.1）人造地球卫星第一宇宙速度第一宇宙速度，是在地面上发射人造地球卫星所需的最小速度.解得``````由牛顿第二定律和万有引力
4、定律得``````故计算得第一宇宙速度使v1的值最小，取h=02）人造行星第二宇宙速度``````第二宇宙速度，是卫星脱离地球引力所需的最小发射速度.取卫星和地球为一系统系统机械能守恒.当动能至少也为零设地球质量,卫星质量,地球半径.第二宇宙速度``````计算得3）飞出太阳系第三宇宙速度第三宇宙速度，是卫星脱离太阳引力所需的最小发射速度.太阳质量,卫星与太阳相距.设地球质量,卫星质量,地球半径.先只考虑太阳的引力，要脱离太阳引力所需速度（卫星相对于太阳的速度）满足则设地球绕太阳轨道近似为一圆，地球绕太阳转的速度为u则同向，则卫
5、星相对与地球的发射速度只需为若使发射方向与地球公转方向一致，即与计算得若再考虑到地球的影响，卫星脱离地球引力所需速度能量为计算得如图的系统，物体A，B置于光滑的桌面上，物体A和C,B和D之间摩擦因数均不为零，首先用外力沿水平方向相向推压A和B，使弹簧压缩，后拆除外力，则A和B弹开过程中，对A、B、C、D组成的系统讨论（A）动量守恒，机械能守恒.（B）动量不守恒，机械能守恒.（C）动量不守恒，机械能不守恒.（D）动量守恒，机械能不一定守恒.DBCADBCA例1有一轻弹簧,其一端系在铅直放置的圆环的顶点P,另一端系一质量为m的小球,
6、小球穿过圆环并在圆环上运动(不计摩擦).开始小球静止于点A,弹簧处于自然状态,其长度为圆环半径R;当小球运动到圆环的底端点B时,小球对圆环没有压力.求弹簧的劲度系数.解以弹簧、小球和地球为一系统，只有保守内力做功系统机械能守恒取图中点为重力势能零点又所以即系统机械能守恒,图中点为重力势能零点例2一雪橇从高度为50m的山顶上点A沿冰道由静止下滑,山顶到山下的坡道长为500m.雪橇滑至山下点B后,又沿水平冰道继续滑行,滑行若干米后停止在C处.若摩擦因数为0.050.求此雪橇沿水平冰道滑行的路程.(点B附近可视为连续弯曲的滑道.忽略空
7、气阻力.)已知求解以雪橇、冰道和地球为一系统，由功能原理得又可得由功能原理代入已知数据有两物体互相接触时间极短而互作用力较大的相互作用.完全弹性碰撞两物体碰撞之能够完全恢复原状。碰撞前后机械能守恒。完全非弹性碰撞碰撞后两物体以同一速度运动，并不分开，这种碰撞使机械能转换其他形式的能量最多。.非弹性碰撞介于上述两者之间，只有部分恢复，机械能损失比第二种少十、碰撞完全弹性碰撞（五个小球质量全同）设和分别表示两球在碰撞前的速度，和分别表示两球在碰撞后的速度，和分别为两球的质量。对心碰撞碰撞后碰撞前碰撞时应用动量守恒定律得牛顿的碰撞定律
8、：碰撞后两球的分离速度，与碰撞前两球的接近速度成正比，比值由两球的材料性质决定。恢复系数,碰撞后两球以同一速度运动，并不分开，称为完全非弹性碰撞。,机械能有损失的碰撞叫做非弹性碰撞。,分离速度等于接近速度，称为完全弹性碰撞。例3：用来测量子弹速度的冲击摆，长度为
