物理力学基础复习课件（新人教版）.pptVIP

*************************************6.3动能速度(m/s)动能(J)动能是物体由于运动而具有的能量，可以通过公式Ek=?mv2计算，其中m是物体的质量，v是物体的速度。从公式可以看出，动能与质量成正比，与速度的平方成正比。这意味着速度增加一倍，动能增加四倍；质量增加一倍，动能增加一倍。动能定理指出，物体所受合外力的功等于物体动能的变化量：W=ΔEk=Ek?-Ek?。这一定理将力和运动通过功和能联系起来，提供了一种新的分析物体运动的方法。动能定理适用于质点和刚体，无论力是恒力还是变力，无论运动路径是直线还是曲线。6.4重力势能重力势能的定义重力势能是物体因为在地球引力场中处于一定高度而具有的势能。它可以通过公式Ep=mgh计算，其中m是物体的质量，g是重力加速度，h是物体相对于参考面的高度。重力势能反映了物体由于位置而具有的能量。重力势能的参考点重力势能的大小与参考点（零势能面）的选择有关。通常，我们可以根据问题的需要自由选择参考点，例如可以选择地面、桌面或其他水平面。改变参考点只会改变势能的绝对值，但不会影响势能的变化量，因此不会影响物理问题的解答。重力势能的转化当物体在重力作用下自由下落时，重力势能减少，转化为动能；当物体向上运动时，动能减少，转化为重力势能。这种能量转化是可逆的，在忽略阻力的情况下，能量总量保持不变，体现了能量守恒定律。6.5弹性势能弹性势能是弹性物体因形变而具有的势能。当弹性物体（如弹簧）被压缩或拉伸时，它会储存弹性势能；当释放时，这些势能可以转化为动能或其他形式的能量。弹性势能可以通过公式Ee=?kx2计算，其中k是弹性系数，x是形变量。弹性势能与形变量的平方成正比，这意味着形变量增加一倍，弹性势能增加四倍。弹性势能的存在解释了许多现象，如弹弓射出的石块、弹簧玩具的弹跳等。在机械系统中，弹簧常被用作能量储存元件，如机械表、避震器等。理解弹性势能对分析振动系统和波动现象也很重要。第七章：机械能守恒定律1能量守恒封闭系统中能量不会凭空产生或消失2机械能动能与势能的总和3守恒条件只有保守力做功的情况4实际应用分析各种力学现象的有力工具机械能守恒定律是力学中的重要定律，它指出在只有保守力做功的情况下，系统的机械能（动能与势能的总和）保持不变。这一定律是能量守恒定律在力学中的具体表现，为我们提供了一种强大的工具来分析和预测物体的运动。机械能守恒定律的核心思想是能量可以在不同形式之间转换，但总量保持不变。了解这一定律及其应用条件，对解决许多力学问题具有重要意义。本章将详细介绍机械能的概念、机械能守恒定律的应用以及功能原理，帮助你掌握能量分析的方法。7.1机械能机械能的组成机械能是动能和势能的总和，即E=Ek+Ep。动能是物体由于运动而具有的能量，与物体的质量和速度有关；势能是物体由于位置或状态而具有的能量，常见的有重力势能和弹性势能。机械能是描述物体运动状态和位置状态的综合能量指标。机械能的转化在物体运动过程中，动能和势能可以相互转化，但在无耗散力（如摩擦力）的情况下，它们的总和保持不变。例如，当物体自由下落时，重力势能减少，同时动能增加；当物体向上抛出时，动能减少，同时重力势能增加。在弹簧振动系统中，当弹簧处于最大压缩或拉伸状态时，弹性势能最大，动能为零；当弹簧通过平衡位置时，弹性势能为零，动能最大。7.2机械能守恒定律1守恒条件机械能守恒定律的适用条件是：系统只受保守力作用，不受非保守力（如摩擦力、空气阻力等）的作用。保守力是指物体在其力场中从一点移动到另一点所做的功只与起点和终点有关，而与路径无关的力，如重力、弹力等。2数学表达式机械能守恒定律可以表示为：E?=E?，或Ek?+Ep?=Ek?+Ep?，其中下标1和2表示不同的时刻或位置。这个公式表明，在只有保守力做功的情况下，系统的初始机械能等于最终机械能。或者说，系统的机械能在任何时刻都保持不变。3应用举例机械能守恒定律可以应用于许多物理问题，如自由落体、抛体运动、单摆运动、弹簧振动等。例如，在分析过山车运动时，我们可以使用机械能守恒原理来确定过山车在不同位置的速度，而不必考虑其复杂的运动轨迹和力的变化。7.3功能原理1功能原理的表述功能原理（也称为功与能的关系）指出：物体所受合外力的功等于物体机械能的变化量，即W=ΔE=E?-E?。这一原理是牛顿第二定律的积分形式，适用于任何力学系统，无论是否存在非保守力。2与机械能守恒的关系当系统只受保守力作用时，合外力的功为零，此时机