動能勢能機(jī)械能守恒定律

關(guān)于動能勢能機(jī)械能守恒定律1第1頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三力作正功；力作負(fù)功；力不作功。2第2頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三

合力的功=分力的功的代數(shù)和

變力的功直角坐標(biāo)系中，3第3頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三4第4頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三

功的大小與參照系有關(guān)

功的量綱和單位

平均功率

瞬時功率

功率的單位

（瓦特）2.功率：單位時間內(nèi)的功5第5頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三1）

重力的功3保守力的功質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)在重力G作用下由A點(diǎn)沿任意路徑移到B點(diǎn)。重力G只有z方向的分量6第6頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三2）

萬有引力的功以為參考系，的位置矢量為.對的萬有引力為移動時，作元功為7第7頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三8第8頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三3）

彈簧彈性力的功xOF9第9頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三保守力:力所作的功與路徑無關(guān)，僅決定于相互作用質(zhì)點(diǎn)的始末相對位置.重力功彈力功引力功保守力和非保守力10第10頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三非保守力:力所作的功與路徑有關(guān).（例如摩擦力）物體沿閉合路徑運(yùn)動一周時,保守力對它所作的功等于零.11第11頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三解(1)由點(diǎn)(0,0)沿x軸到(2,0)，此時y＝0，dy＝0，所以例2.9質(zhì)點(diǎn)所受外力，求質(zhì)點(diǎn)由點(diǎn)(0,0)運(yùn)動到點(diǎn)(2,4)的過程中力F所做的功：(1)先沿x軸由點(diǎn)(0,0)運(yùn)動到點(diǎn)(2,0)，再平行y軸由點(diǎn)(2,0)運(yùn)動到點(diǎn)(2,4)；(2)沿連接(0,0)，(2,4)兩點(diǎn)的直線；(3)沿拋物線由點(diǎn)(0,0)到點(diǎn)(2,4)(單位為國際單位制).12第12頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三(2)因為由原點(diǎn)到點(diǎn)(2,4)的直線方程為y＝2x，所以(3)因為，所以可見題中所示力是非保守力.13第13頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三二動能定理動能（狀態(tài)函數(shù)）動能定理合外力對質(zhì)點(diǎn)所作的功,等于質(zhì)點(diǎn)動能的增量.功和動能都與

參考系有關(guān)；動能定理僅適用于慣性系.注意14第14頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三例2.10一質(zhì)量為10kg的物體沿x軸無摩擦地滑動，t＝0時物體靜止于原點(diǎn)，(1)若物體在力F＝3＋4tN的作用下運(yùn)動了3s，它的速度增為多大？(2)物體在力F＝3＋4xN的作用下移動了3m，它的速度增為多大？解(1)由動量定理，得(2)由動能定理，得15第15頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三三勢能勢能曲線勢能與物體間相互作用及相對位置有關(guān)的能量.保守力的功彈性勢能引力勢能重力勢能彈力功引力功重力功16第16頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三勢能具有相對性，勢能大小與勢能零點(diǎn)的選取有關(guān).勢能是狀態(tài)函數(shù)令勢能是屬于系統(tǒng)的.討論勢能計算17第17頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三彈性勢能曲線重力勢能曲線引力勢能曲線勢能曲線:由勢能函數(shù)確定的勢能隨坐標(biāo)變化的曲線.18第18頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三四質(zhì)點(diǎn)系的動能定理與功能原理對所有質(zhì)點(diǎn)求和可得對第個質(zhì)點(diǎn)，有19第19頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三質(zhì)點(diǎn)系動能定理

內(nèi)力可以改變質(zhì)點(diǎn)系的動能注意質(zhì)點(diǎn)系總動能的增量等于外力的功與質(zhì)點(diǎn)系內(nèi)保守力的功和質(zhì)點(diǎn)系內(nèi)非保守力的功三者之和。20第20頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三機(jī)械能功能原理質(zhì)點(diǎn)系的功能原理:系統(tǒng)機(jī)械能的增量等于外力的功與內(nèi)部非保守力功之和Ep表示勢能總和

21第21頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三當(dāng)時，有

功能原理五機(jī)械能守恒定律

機(jī)械能守恒定律只有保守內(nèi)力作功的情況下，質(zhì)點(diǎn)系的機(jī)械能保持不變.守恒定律的意義不究過程細(xì)節(jié)而能對系統(tǒng)的狀態(tài)下結(jié)論，這是各個守恒定律的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn).22第22頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三完全彈性碰撞（五個小球質(zhì)量全同）23第23頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三如圖的系統(tǒng)，物體A，B置于光滑的桌面上，物體A和C,B和D之間摩擦因數(shù)均不為零，首先用外力沿水平方向相向推壓A和B，使彈簧壓縮，后拆除外力，則A和B彈開過程中，對A、B、C、D組成的系統(tǒng)討論（A）動量守恒，機(jī)械能守恒.（B）動量不守恒，機(jī)械能守恒.（C）動量不守恒，機(jī)械能不守恒.（D）動量守恒，機(jī)械能不一定守恒.DBCADBCA24第24頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三下列各物理量中，與參照系有關(guān)的物理量是哪些？（不考慮相對論效應(yīng)）1）質(zhì)量2）動量3）沖量

4）動能5）勢能6）功答：動量、動能、功.討論25第25頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三在一個孤立系統(tǒng)內(nèi)，不論發(fā)生何種變化過程，各種形式的能量之間無論怎樣轉(zhuǎn)換，但系統(tǒng)的總能量將保持不變.這就是能量轉(zhuǎn)換與守恒定律.1）生產(chǎn)斗爭和科學(xué)實(shí)驗的經(jīng)驗總結(jié)；2）能量是系統(tǒng)狀態(tài)的函數(shù)；3）系統(tǒng)能量不變,但各種能量形式可以互相轉(zhuǎn)化；4）能量的變化常用功來量度.六能量轉(zhuǎn)換與守恒定律26第26頁，共28頁，2023年，2月20日，星期三解設(shè)子彈對沙箱作用力為f′；沙箱對子彈作用力為f則這一對內(nèi)力的功例2.13在光滑的水平臺面上放有質(zhì)量為M的沙箱，一顆從左