运动学与动力学.ppt

二.动能定理1.功：表示力对空间累积效应的物理量。恒力的功：变力的功：2.功率：力在单位时间内做的功，用P表示。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。MMabsxyzOabM§2-1牛顿第二定律积分形式第61页,共74页，2024年2月25日，星期天xyzOabM3.动能定理：合外力对质点所做的功等于质点动能的增量。动能定理只适用于惯性系。【问题】对于质点系动能定理，包含哪些力？§2-1牛顿第二定律积分形式第62页,共74页，2024年2月25日，星期天对质点1用动能定理对质点2用动能定理对整个系统的动能定理4.质点系动能定理：系统的外力和内力作功的总和等于系统动能的增量。系统外力做功系统内力做功系统动能增量§2-1牛顿第二定律积分形式第63页,共74页，2024年2月25日，星期天§2-2保守力势能功能原理一．保守力(conservativeforce)如果力所做的功与路径无关,而只决定于物体的始末相对位置,这样的力称为保守力。1.重力从a到b重力做的功2.弹性力OXxbxax第64页,共74页，2024年2月25日，星期天3.万有引力万有引力作功也仅仅与质点的始末位置有关，与具体路径无关。§2-2保守力势能功能原理第65页,共74页，2024年2月25日，星期天二.势能(potentialenergy)1.定义：质点在保守力场中与位置相关的能量。2.常见势能重力势能弹性势能万有引力势能3.用势能表示保守力做功保守力的功等于系统势能增量的负值。4.注意：势能是属于系统的能量，并非单个物体。§2-2保守力势能功能原理第66页,共74页，2024年2月25日，星期天三.系统的功能原理系统内力分为保守力和非保守力系统的功能原理：当系统从状态1变化到状态2时，它的机械能的增量等于外力的功与非保守内力的功的总和。§2-2保守力势能功能原理第67页,共74页，2024年2月25日，星期天如果动量定理一.动量守恒定律：如果系统所受的外力之和为零，则系统的总动量保持不变。功能原理=+=PKEEE常量二.机械能守恒定律：如果一个系统内只有保守内力做功，非保守内力与外力的总功为零，则系统内各物体的动能和势能可以互相转换，机械能的总值保持不变。§2-3动量守恒机械能守恒第68页,共74页，2024年2月25日，星期天一．质点的角动量质点对O点的角动量1.大小:2.方向:右手螺旋法则判断3.圆周运动质点对圆心角动量大小§2.4质点的角动量和角动量守恒定律小球对圆心的角动量保持不变条件是什么？第69页,共74页，2024年2月25日，星期天二．质点的角动量守恒定律质点的角动量守恒定律：如果作用在质点上的外力对某给定点O的力矩为零，则质点对O点的角动量在运动过程中保持不变。§2.4质点的角动量和角动量守恒定律力矩力对给定点的力矩：第70页,共74页，2024年2月25日，星期天例我国第一颗人造卫星绕地球沿椭圆轨道运动，地球的中心O为该椭圆的一个焦点，已知地球的平均半径为R，人造卫星距地面最近距离为L1，最远距离为L2，若人造卫星在近地点A1的速度为v1，求人造卫星在远地点A2的速度。§2.4质点的角动量和角动量守恒定律第71页,共74页，2024年2月25日，星期天物理学特别注意守恒量和守恒定律的研究，这是因为：第一，从方法论上看：利用守恒定律可避开过程细节和复杂作用而对系统始、末态下结论（特点、优点）。第二，从适用性来看：守恒定律适用范围广，宏观、微观、高速、低速均适用(牛顿定律只适用于宏观、低速，但由它导出的动量守恒定律的适用范围远它广泛，迄今为止没发现它不对过)。第三，从认识世界来看：守恒定律是认识世界的有力武器。在新现象研究中，当发现某个守恒定律不成立时，往往作以下考虑：深刻认识守恒定律第72页,共74页，2024年2月25日，星期天(1)寻找被忽略的因素，从而恢复守恒定律的应用。(2)引入新概念，使守恒定律更普遍化。(3)无法“补救”时，宣布该守恒定律失效。例中微子的发现问题的提出:?衰变:核A??核B+e如果核A静止,则由动量守恒应有PB+Pe=0但?衰变云室照片表