張丹?！逗喢鞔髮W物理》2-6功動能動能定理.ppt

1、一、 功和功率,設f表示作用于某一物體上的恒力,r表示物體的位移,為力與位移之間的夾角。則恒力對物體的功為,W= f r cos,功是標量，功的正負由決定: 當0 90時,cos 0, W0, 即力對物體作正功。 當=90時,cos=0, W=0, 即力對物體不作功。 當 90180時,cos0 , W0 ,力對物體作負功, 或者說物體克服該力作了功,或,1 恒力的功,2 變力做功,元功,直角坐標系,總功,自然坐標系,3 合力的功等于各個分力功的代數(shù)和,SI單位中，功的單位是焦耳，符號為J ,1J=1Nm,4 功率,力f的功率,SI單位中，功率的單位是瓦特，符號為W ,1W=1Js-1,例2-

2、6 如圖所示，一質量為20kg的物體由A點沿圓形軌道下滑， 到達B點時的速度值為40ms-1 ，從B點開始，物體在水平向右 的拉力的作用下沿地面水平向右運動到80m處的C點而停止. 求：(1)在運動全過程中法向力對物體做的功； (2)在水平運動時拉力和摩擦力對物體做的功； (3)在水平運動時合外力對物體做的功,解 （1）在ABC的運動全過程中， 圓軌道及水平地面對物體的支持力均 為法向力，而法向力與物體的位移處 處垂直，所以在運動的全過程，法向 力的功為零,2) 在BC段上拉力與位移方向一致， 拉力的功為,在BC段上物體作勻減速運動，其加速度為,由牛頓第二定律,其方向與運動方向相反,所以摩擦力

3、對物體做負功，其值為,3）在BC段，由于重力G與支持力N均與位移方向垂直， 其對物體做的功均為零，所以在BC段所有外力對物體做 的總功為,負號表示物體對外做功,例2-7 倔強系數(shù)為k的輕彈簧的一端系在A點(如圖)，另一端與 質量為m的物體相連，物體靠在半徑為R的光滑圓柱體表面上， 彈簧原長為AB，在變力f作用下，物體極緩慢地沿圓柱表面從 位置B移動到C，如果力f的方向處處與圖中圓面相切，試求變 力f對物體所做的功,解 選物體為研究對象，受力分析如圖,物體受四個力：重力 ，支持力 ，彈簧拉力 和外力f。因物體極緩慢運動，所以物體處于平衡狀態(tài)，四個力的合力為零,則有,設物體有一微小位移 ，此時f所做元功,在從B到C的全過程中，變力f對物體做的總功為,二、動能 質點的動能定理,若物體在變力f作用下沿曲線運動， 由功的定義，外力對物體做的元功,外力對物體做的總功,合外力對物體所做的功等于物體動能的增量，這就是 質點的動能定理,注意,1）動能是相對量，與參考系有關。 （2）動能定理只能在慣性系中成立。 （3）功是過程量，動能是狀態(tài)量,三、質點系的動能定理,若研究對象是質點系，則研究對象所受的力就不只 是外力，還有質點間相互作用的內(nèi)力,質點系的總動能的增量在數(shù)值上等于所有外力做的 功與所有內(nèi)力做的功的