物理功动能动能定理课件.pptxVIP

;变力沿曲线 ab对物体所作之总功为：;各力对质点做功之和等于合力作的功.;功率是反映力做功快慢的物理量。功率越大，做同样的功花费的时间就越少。;例1 设作用在质量为2kg物体上的力F= 6tN,其中t为时间.如果物体由静止出发沿直线运动，求头2秒内该 力所作的功？ 解： 这是变力做功的问题。以物体的起始位置为原点，向右为正取坐标如图：;因为;二、 质点运动的动能定理 设质量为 m 的物体在合外力的作用下沿曲线 L 从 a→b，设初末速率分别为 v0、v 物体在外力 作用下发生位移 时，合外力所作的元功为： 在自然坐标系中;;动能定理: 合外力对质点所作的功等于质点动能的增量. 功是一个过程量，而动能是一个状态量.动能定理是过程量和状态量增量的关系。;讨论 合力做正功时，质点动能增大；反之，质点动能减小。 动能的量值与参考系有关。 动能定理由牛顿第二定理推出，所以只适用于质点,只适用于惯性系。 质点速度接近光速，则动能定理的叙述不变，但动能表达式改变!;例 质量m=1kg的质点，在xoy平面内运动，已知运动方程x=5t，y=t2（SI），在t=1s到t=2s这段时间 内外力对质点的功是多少。;三 、质点系动能定理 多个质点组成的质点系，既要考虑外力，又要考虑质点间的相互作用力（内力）。 两个质点在外力及内力作用下如图所示：;对m1运用质点动能定理：;作为系统考虑时，得到：;令;四、势能 本节讨论在由若干个物体组成的系统中,由于系统中各物体有相互作用而存在的能量——势能. 1.保守力 功是过程量.一般地，沿不同路径做功的大小是不同的.按做功的特点，把力分为保守力和非保守力. 我们把做功仅与始末状态有关，而与路径无关的力称为保守力。;;2. 几种保守力的功;在直角坐标系中;;m 在M的作用下，从a移动到b，万有引力所做的功;3） 弹性力的功 如图所示的弹簧振子，弹簧原长l0，质点位于o点。取o点为坐标原点，水平向右为x轴。;以上讨论的三种情况，都不是单个力的功，而是一对内力的总功。其共同特征有： 共同特征1 做功与相对路径无关，只与始末位置有关。 重力、万有引力、弹性力都是保守力。 共同特征2 这些力所做的功都可以表示为某个函数的末态值与初态值之差的负值。 这个函数称为势能函数，简称势能.;重力势能 万有引力势能 弹性势能 保守力做功和势能增量的关系 保守力做功等于势能增量的负值。;讨论 1）根据动能定理，保守力做功使动能增加.保守力做功，将系统的势能转化为等量的动能. 2) 势能属于相互作用物体之间，即属于相互作用的系统，不为单个物体所具有。 系统内物体之间相互作用的形式不同，势能表达式不同。 势能之差等于是绝对量;5）要给出某点的势能值是多少，必须规定势能零点（势能参考点）。 若选末态b为势能零点,任意点a的势能为;7）常见的势能的势能零点重力（系统）势能： 通常选取地面处为重力势能零点引力（系统）势能： 通常选取无穷远处为万有引力势能零点 弹性（系统）势能： 通常选取弹簧没有形变处为弹性势能零点;8）势能曲线;例 某弹性力与弹簧伸长量的关系为;五、机械能守恒定律 1.功能原理 对质点系，由质点系动能定理 内力分为保守内力与非保守内力;引入机械能;机械能守恒定律：只有保守内力做功的情况下，质点系的机械能保持不变 . 对一孤立系统，必有;例 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 系统动量是否守恒 系统机械能是否守恒 .;总结