动能定理;势能 机械能守恒定律课件

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1、图为秦山核电站全景2.4功动能定理2.5势能机械能守恒定律功——力的空间积累外力作功是外界对系统过程的一个作用量AB力对质点所作的功为力在质点位移方向的分量与位移大小的乘积.（功是标量，但有正负，是过程量）一、功微分形式1、恒力的功直角坐标系中变力的功元功为ABdrFq2、变力作功合力的功=分力的功的代数和功也可用示功图计算功常用图示法来计算，这种计算方法比较简便。例1：质量为10kg的质点，在外力作用下做平面曲线运动，该质点的速度为,开始时质点位于坐标原点。求在质点从y=16m到y=32m的过程中，外力做的功。解：3、功率瞬时功率等于力与物体速度的标积.

2、单位：瓦特W功率：描写作功快慢的物理量，即力在单位时间内所作的功例２：质量为2kg的质点在力(SI)的作用下，从静止出发，沿x轴正向作直线运动。求前三秒内该力所作的功及t=3s时的功率解：与46习题2.11类似1、保守力某些力对质点做功的大小只与质点的始末位置有关，而与路径无关。这种力称为保守力。典型的保守力：重力、万有引力、弹性力作功与路径有关的力称为非保守力（也称为耗散力）典型的耗散力：摩擦力二、几种常见力的功保守力沿闭合路径一周所做的功为零，即2、重力的功m在重力作用下由a运动到b，取地面为坐标原点.可见初态量末态量（2）质点上升时，重力作负功；质点下

3、降时，重力作正功。（1）重力是保守力。3、弹性力的功可见弹簧振子初态量末态量（2）弹簧的变形减小时，弹性力作正功；弹簧的变形增大时，弹性力作负功。（1）弹性力是保守力。4、万有引力的功可见两个质点之间在引力作用下相对运动时，以M所在处为原点，M指向m的方向为矢径的正方向。m受的引力方向与矢径方向相反。(2)质点m移近质点M时，万有引力作正功；质点m远离质点M时，万有引力作负功。(1)万有引力是保守力。初态量末态量rabrFMmrdrab例3、一陨石从距地面高为h处由静止开始落向地面，忽略空气阻力，求陨石下落过程中，万有引力的功是多少？解：取地心为原点，引力与

4、矢径方向相反abhRo例4、一对作用力和反作用力的功m1、m2组成一个封闭系统在dt时间内dr2or1r2f2m1m2dr1f2f1r211、质点的动能定理质点的动能质点系的动能质点的动能定理合外力对质点所做的功等于质点动能的增量。物体受外力作用运动状态变化动能变化三、动能定理12Drifi功是质点动能变化的量度过程量状态量末态动能初态动能动能是相对量合外力的功等于质点动能的增量-----质点动能定理即2、质点系的动能定理对i质点运用动能定理：对所有质点求和可得：注意：(1)不能先求合力，再求合力的功；只能先求每个力的功，再对这些功求和。∵内力和为零,内力功

5、的和不一定为零(2)内力虽然是成对出现，而且矢量和为零，但是每一个内力对应的位移不一定相同，故内力总功不一定为零。合外力对系统所做的功及内力对系统所作的功之和等于系统动能的增量。——质点系的动能定理质点系的动能定理内力可以改变质点系的动能注意例:炸弹爆炸过程内力和为零，但内力所做的功转化为弹片的动能。例5：一轻弹簧的劲度系数为k=100N/m，用手推一质量m=0.1kg的物体把弹簧压缩到离平衡位置为x1=0.02m处,如图所示。放手后，物体沿水平面移动到x2=0.1m而停止。求：物体与水平面间的滑动摩擦系数。放手后，物体运动到平衡位置处和弹簧分离。在整个过程

6、中解：摩擦力作功弹簧弹性力作功根据动能定理有例6.一匀质链条总长为L,质量为m,放在桌面上,并使其下垂，下垂一端的长度为a,设链条与桌面之间的滑动摩擦系数为m,令链条由静止开始运动,则:(1)满足什么条件时，链条将开始滑动；(2)到链条离开桌面的过程中,摩擦力对链条作了多少功？(3)链条离开桌面时的速率是多少？P41例题2.9(1)设链条每单位长度的质量为，以链条的水平部分为研究对象，沿铅垂向下取Oy轴。解：设链条下落长度y=b0时，处于临界状态当y>b0，拉力大于最大静摩擦力时，链条将开始滑动。μ0为最大静摩擦力系数。(2)到链条离开桌面的过程中,摩擦力

7、对链条作了多少功？（3）链条离开桌面时的速率是多少？作业:P462.19一、势能、势函数在受保守力的作用下，质点从A-->B，所做的功与路径无关，而只与这两点的位置有关。可引入一个只与位置有关的函数，A点的函数值减去B点的函数值，定义为从A-->B保守力所做的功，该函数就是势能函数。AB定义了势能差选参考点（势能零点），设2.5势能机械能守恒定律保守力做正功等于相应势能的减少；保守力做负功等于相应势能的增加。1、重力势能（以地面为零势能点）3、引力势能（以无穷远为零势能点）2、弹性势能（以弹簧原长为零势能点）系统的机械能质点在某一点的势能大小等于在相应的保守

8、力的作用下，由所在点移动到零势能点时保守力所做的功。