大学物理功和动能定律

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同学们好！ 四川黄龙五彩池 (2-2)例、如图，物体A、B质量相同，B在光滑水平桌面上。滑轮与绳的质量以及空气阻力均不计，滑轮与轴之间的摩擦也不计。系统无初速地释放。则物体A下落的加速度是：(A)g(B)4g/5(C)g/2(D)g/3B☻牛顿第二定律 (2-16)例、一块水平木板上放一砝码，砝码质量m＝0.2kg，手扶木板保持水平，托着砝码使之在竖直平面内做半径R＝0.5m的匀速率圆周运动，数率v＝1m/s，当砝码与木板一起运动到图示位置时，砝码受到木板的摩擦力为砝码受到木板的支持力为。1.68N0.28N☻圆周运动 例题：一质量均匀分布的柔软细绳铅直地悬挂着，绳的下端刚好触到水平桌面上，如果把绳的上端放开，绳将落在桌面上。试证明：在绳下落的过程中，任意时刻作用于桌面的压力，等于已落到桌面上的绳重量的三倍。ox 证明：取如图坐标，设t时刻已有x长的柔绳落至桌面，随后的dt时间内将有质量为dx（Mdx/L)的柔绳以dx/dt的速率碰到桌面而停止，它的动量变化率为：一维运动可用标量ox 根据动量定理，桌面对柔绳的冲力为：柔绳对桌面的冲力F＝－F’即：而已落到桌面上的柔绳的重量为mg=Mgx/L所以F总=F+mg=2Mgx/L+Mgx/L=3mg 动量守恒定律一、动量守恒定律由质点系动量定理：当质点系所受外力的矢量和时，质点组动量的时间变化率为零。即当质点系所受外力矢量和为零时，质点系的总动量不随时间变化。孤立系统的总动量不随时间变化。不受外力作用且总质量不变的系统。孤立系统的质心作匀速直线运动 思考：系统动量守恒条件能否为：注意：(1)当时，系统总动量不守恒，但(2)若系统内力>>外力，以致外力可以忽略不计时，可以应用动量守恒定律处理问题。(3)式中各速度应对同一参考系而言。 注意：1、系统动量守恒，但每个质点的动量可能变化。2、在碰撞、打击、爆炸等相互作用时间极短的过程中，往往可忽略外力。3、动量守恒可在某一方向上成立。4、定律中的速度应是对同一惯性系的速度，动量和应是同一时刻的动量之和。5、动量守恒定律在微观高速范围仍适用。6、动量守恒定律只适用于惯性系。 §2-3功动能定律掌握功的概念,能计算变力的功；掌握熟练使用动能定理解题，注意内力的功可以改变质点组的总动能。 功和能是物理学中两个重要概念，贯穿了整个物理学各章节中，功是力对空间的积累效应。质点的任何运动问题从原则上讲都可以应用牛顿运动定律来研究，然而当问题比较复杂、涉及到物体的相互作用是多方面的，特别当某些物体相互作用不是很明显时，牛顿定律遇到困难，而用功能关系很容易解决。更重要的是在今后研究机械运动与非机械运动之间的相互转化时，必须应用作为各种形态运动普遍量度的能量概念。 空间积累：功时间积累：冲量研究力在空间的积累效应----功、动能、势能、动能定理、机械能守恒定律。力一、功恒力作功等于恒力在位移上的投影（分量）与位移的乘积。1恒力对沿直线运动质点所做的功单位：焦耳，J 在实际问题中经常遇到的是变力作功问题。力的大小和方向都随时间发生变化。即求质点M在变力作用下，沿曲线轨迹由a运动到b，变力作的功。解决方法：ab1.无限分割路径；2.以直线段代替曲线段；3.以恒力的功代替变力的功；4.将各段元功代数求和；2变力对沿直曲运动质点所做的功 令取极限，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. B**A说明1功是标量，只有大小正负之分。力对物体做正功；力对物体不作功。力对物体做负功； 多个力对物体作功，等于各力对物体作功的代数和。2合力的功注意：1、功是过程量，与路径有关。2、功是标量，但有正负。3、合力的功为各分力的功的代数和。 描写作功快慢的物理量，即单位时间内外力做的功。功率由和3功率有单位：瓦特，W1KW=103W千瓦，KW 例1、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，引力与矢径方向相反abhRo☻变力做功 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。解：（一维运动可以用标量）☻变力做功 如图M=2kg,k=200Nm-1,S=0.2m,g≈10m·s-2不计轮、绳质量和摩擦,弹簧最初为自然长度，缓慢下拉,则AF=?解:用F将绳端下拉0.2m,物体M将上升多高?弹簧伸长0.1m物体上升0.1m得例3、【4－8】MFkS☻变力做功 缓慢下拉:每时刻物体处于平衡态F=kx(0