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文檔簡介

五.動量定理與動量守恒定律(矢量角度)

(conservationofmomentum)(§1.5.1)五.動量定理與動量守恒定律(矢量角度)(§1.5.1過程力作用的積累按時間按空間沖量功■過程過程力作用的積累按時間按空間沖量功■過程*.動量定理與動量守恒定律

(conservationofmomentum)*.動能定理與能量(機(jī)械能)守恒定律

(conservationofmechanicalenergy*.角動量定理與角動量守恒定律

(conservationofangularmomentum)■三個定理與三個守恒定律(過程)*.動量定理與動量守恒定律*.動能定理與能量1.質(zhì)點(diǎn)動量定理與動量守恒Principalofparticalmomentum沖量(Impulse)(力的時間積累效應(yīng),N·s

)質(zhì)點(diǎn)動量定理1.質(zhì)點(diǎn)動量定理與動量守恒Principalof例1.

質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn),以不變速率v沿圖中正三角形ABC的水平光滑軌道運(yùn)動.質(zhì)點(diǎn)越過A角時,軌道作用于質(zhì)點(diǎn)的沖量為例1.質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn),以不變速率v沿圖中正三角形ABC例2

圖示一圓錐擺,質(zhì)量為m的小球在水平面內(nèi)以角速度w勻速轉(zhuǎn)動.在小球轉(zhuǎn)動一周的過程中,(1)小球動量增量等于__________.(2)小球所受重力的沖量_______.(3)小球所受繩子拉力的沖量大小等于_____.0IG+IT=ΔP例2圖示一圓錐擺,質(zhì)量為m的小球在水平面內(nèi)以角速度w勻例3.

一物體質(zhì)量為10kg,受到方向不變的力F=30+40t(SI)作用,在開始的兩秒內(nèi),此力沖量的大小等于________________;例3.一物體質(zhì)量為10kg,受到方向不變的力F=302.質(zhì)點(diǎn)系動量定理與動量守恒※質(zhì)點(diǎn)系的內(nèi)力與外力※質(zhì)點(diǎn)系※質(zhì)點(diǎn)系的動量2.質(zhì)點(diǎn)系動量定理與動量守恒※質(zhì)點(diǎn)系的內(nèi)力與外力※質(zhì)點(diǎn)由分立質(zhì)點(diǎn)mi

組成mi由質(zhì)量元dm組成dm①質(zhì)點(diǎn)系由分立質(zhì)點(diǎn)mi組成mi由質(zhì)量元dm組成dm①質(zhì)點(diǎn)mj內(nèi)力:系統(tǒng)內(nèi)部各質(zhì)點(diǎn)間的相互作用力成對出現(xiàn);大小相等方向相反。外力:系統(tǒng)外部對質(zhì)點(diǎn)系內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)的作用力mi②質(zhì)點(diǎn)系的內(nèi)力與外力mj內(nèi)力:系統(tǒng)內(nèi)部各質(zhì)點(diǎn)間的相互作用力成對出現(xiàn);外力:系統(tǒng)過程③質(zhì)點(diǎn)系的動量過程③質(zhì)點(diǎn)系的動量④質(zhì)點(diǎn)系動量定理質(zhì)點(diǎn)系動量定理內(nèi)力不改變系統(tǒng)的動量但可改變系統(tǒng)內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的動量④質(zhì)點(diǎn)系動量定理質(zhì)點(diǎn)系動量定理內(nèi)力不改變系統(tǒng)的動量但可改常矢量

⑤質(zhì)點(diǎn)系的動量守恒定律:三個方向必須同時滿足時系統(tǒng)動量守恒常矢量⑤質(zhì)點(diǎn)系的動量守恒定律:三個方向必須同時滿足時系第1章--15--力的時間和空間積累效應(yīng)課件人在船上行走人在船上行走例.質(zhì)量為M=1.5kg的物體,用一根長為l=1.25m的細(xì)繩懸掛在天花板上.今有一質(zhì)量為m=10g的子彈以v0=500m/s的水平速度射穿物體,剛穿出物體時子彈的速度大小v=30m/s,設(shè)穿透時間極短.求:

(1)子彈剛穿出時繩中張力的大??;

(2)子彈在穿透過程中所受的沖量.例.質(zhì)量為M=1.5kg的物體,用一根長為l=1.25解:(1)子彈、物體系統(tǒng):穿透過程水平向未受外力系統(tǒng)在水平方向動量守恒。設(shè)子彈穿出時物體的水平速度為v(2)解:(1)子彈、物體系統(tǒng):穿透過程水平向未受外力系統(tǒng)在水平方六.動能定理與機(jī)械能守恒定律(標(biāo)量角度)(Kineticenergytheorem)(convercationofmechenicalenergy)(§1.5.2)六.動能定理與機(jī)械能守恒定律(標(biāo)量角度)(Kinetic1.功(work)(1)力對質(zhì)點(diǎn)的功中學(xué):直線位移常力的功大學(xué):曲線、變力的功?1.功(work)(1)力對質(zhì)點(diǎn)的功中學(xué):直線位移常力的微分、積分元過程力的功:宏觀過程力的功:微分、積分元過程力的功:宏觀過程力的功:例1:如果一質(zhì)點(diǎn)位置的時間函數(shù)是(m),質(zhì)點(diǎn)受到的力中有一個力是(N)。求:當(dāng)質(zhì)點(diǎn)從秒位置運(yùn)動到秒位置過程中這個力的功。解:例1:如果一質(zhì)點(diǎn)位置的時間函數(shù)是(m)例2:一力而質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動函數(shù)求質(zhì)點(diǎn)在空間位置變化過程中力的功。解:a=(X1,Y1),b=(X2,Y2)則a.b=X1X2+Y1Y2例2:一力而質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動函數(shù)求質(zhì)點(diǎn)在空間位置變化過程中力的功。解(2)力對質(zhì)點(diǎn)系做功過程(2)力對質(zhì)點(diǎn)系做功過程第1章--15--力的時間和空間積累效應(yīng)課件(3)一對內(nèi)力對質(zhì)點(diǎn)系做的功(3)一對內(nèi)力對質(zhì)點(diǎn)系做的功一對內(nèi)力做的功與參照系選擇無關(guān),只決定于兩質(zhì)點(diǎn)間的相對路徑。

無論慣性系還是非慣性系。一個參照系一個參照系一個參照系一對內(nèi)力做的功與參照系選擇無關(guān),只決定于兩質(zhì)點(diǎn)間的相對路徑。例1:求A、B之間一對摩擦力的功一對摩擦力的功為零,每個摩擦力的功不為零。例1:求A、B之間一對摩擦力的功一對摩擦力的功為零,每個摩擦例2:

有一面為1/4凹圓柱面(半徑R)的物體(質(zhì)量M)放置在光滑水平面,一小球(質(zhì)量m),從靜止開始沿圓面從頂端無摩擦下落(如圖),小球從水平方向飛離大物體時速度v

,求:小球和物體內(nèi)力所做的功。RMm(零)例2:有一面為1/4凹圓柱面(半徑R)的物體(質(zhì)量M)(4)保守力與保守力的功

如果力作用在物體上,當(dāng)物體沿閉合路徑移動一周時,力做的功為零,這樣的力叫保守力。mb●a●●①保守力(4)保守力與保守力的功如果力作用在物體上,

如果一對內(nèi)力的功與相對路徑無關(guān),只決定于相互作用的質(zhì)點(diǎn)的始末位置,這樣一對力叫保守內(nèi)力?!馦mb●a●●②一對保守內(nèi)力的功如果一對內(nèi)力的功與相對路徑無關(guān),只決定于相●Mmb例1:質(zhì)點(diǎn)系內(nèi)一對萬有引力的功一對萬有引力是保守內(nèi)力例1:質(zhì)點(diǎn)系內(nèi)一對萬有引力的功一對萬有引力是保守內(nèi)力例2:

(k+m)系統(tǒng)內(nèi)一對彈性內(nèi)力的功x自然長度彈簧XF0由1到2彈力的功彈性力是保守力,彈性內(nèi)力是保守內(nèi)力彈簧原長位置建立原點(diǎn)例2:(k+m)系統(tǒng)內(nèi)一對彈性內(nèi)力的功x自然長度彈簧XF0摩擦力是非保守力,系統(tǒng)內(nèi)一對摩擦內(nèi)力是非保守內(nèi)力。摩擦力是非保守力,系統(tǒng)內(nèi)一對摩擦內(nèi)力是非保守內(nèi)力。2.質(zhì)點(diǎn)動能定理2.質(zhì)點(diǎn)動能定理合外力對質(zhì)點(diǎn)所做的功等于質(zhì)點(diǎn)動能的增量。(力的空間積累效應(yīng))質(zhì)點(diǎn)動能定理合外力對質(zhì)點(diǎn)所做的功等于質(zhì)點(diǎn)動能的增量。(力的空間積累效應(yīng))

質(zhì)量為m的物體,在原點(diǎn)從靜止開始在力F=Aex

的作用下,沿X軸正向運(yùn)動。求物體移動到L時質(zhì)點(diǎn)的速度。(A,a是常量)例.質(zhì)量為m的物體,在原點(diǎn)從靜止開始在力F=Aex3.質(zhì)點(diǎn)系的動能定理(1)系統(tǒng)的動能3.質(zhì)點(diǎn)系的動能定理(1)系統(tǒng)的動能過程(2)系統(tǒng)動能定理過程(2)系統(tǒng)動能定理質(zhì)點(diǎn)系動能定理質(zhì)點(diǎn)系動能定理4.系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律(1)勢能的引入用系統(tǒng)勢能表示系統(tǒng)保守內(nèi)力的功4.系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律(1)勢能的引入用系統(tǒng)勢能表示系系統(tǒng)能量的增量的負(fù)值決定于質(zhì)點(diǎn)間的始末相對位置(位形)所以叫勢能或位能兩質(zhì)點(diǎn)間的引力勢能功①萬有引力內(nèi)力功與系統(tǒng)(M+m)引力勢能系統(tǒng)能量的增量的負(fù)值決定于質(zhì)點(diǎn)間的始末相對位置(位形)所以叫地面mh例:地面mh例:②彈性力的功與系統(tǒng)(k+m)彈性勢能系統(tǒng)(k+m)彈性勢能彈簧原長位置建立原點(diǎn)②彈性力的功與系統(tǒng)(k+m)彈性勢能系統(tǒng)(k+m)豎直彈簧振子重力勢能求:0→y勢能的變化設(shè)勢能零點(diǎn):彈性勢能例:豎直彈簧振子重力勢能求:系統(tǒng)勢能等于保守內(nèi)力從此狀態(tài)到系統(tǒng)勢能零點(diǎn)所做的功系統(tǒng)勢能等于保守內(nèi)力從此狀態(tài)到系統(tǒng)勢能求:y1→y2

時的勢能變化例:求:y1→y2時的勢能變化例:平衡位置作為勢能零點(diǎn)(參考點(diǎn))平衡位置作為勢能零點(diǎn)(參考點(diǎn))m+k:勢能m+地:勢能m+k+地:勢能例:

豎直彈簧振子。彈簧的勁度系數(shù)為kA。平衡位置為勢能零點(diǎn)時不同系統(tǒng)的勢能。m+k:勢能m+地:勢能m+k+地:勢能例:③由勢能求保守力③由勢能求保守力(2)系統(tǒng)的功能原理:質(zhì)點(diǎn)系的動能定理系統(tǒng)的功能原理(2)系統(tǒng)的功能原理:質(zhì)點(diǎn)系的動能定理系統(tǒng)的功能原理(3)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒定律只有保守內(nèi)力做功則:系統(tǒng)初末狀態(tài)機(jī)械能相等系統(tǒng)的機(jī)械能守恒定律(3)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒定律只有保守內(nèi)力做功則:系統(tǒng)初末狀態(tài)例:質(zhì)量為m的小珠子系在長為L的細(xì)線的一端,細(xì)線的另一端固定。起始線與小珠子水平靜止,當(dāng)珠子自由下擺θ角時小珠子的速率是多少?mL例:質(zhì)量為m的小珠子系在長為L的細(xì)線的一端,mL質(zhì)點(diǎn)動能定理:m系統(tǒng)功能原理:(m+地)系統(tǒng)機(jī)械能守恒:(m+地)mL質(zhì)點(diǎn)動能定理:m系統(tǒng)功能原理:(m+地)系統(tǒng)機(jī)械能守恒:.[C]例1.

考慮下列四個實(shí)例.你認(rèn)為哪一個實(shí)例中物體和地球構(gòu)成的系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒?(A)

物體作圓錐擺運(yùn)動.

(B)

拋出的鐵餅作斜拋運(yùn)動(不計(jì)空氣阻力)

(C)

物體在拉力作用下沿光滑斜面勻速上升

(D)

物體在光滑斜面上自由滑下.[C]例1.考慮下列四個實(shí)例.你認(rèn)為哪一

例2.

一人造地球衛(wèi)星繞地球作橢圓運(yùn)動,近地點(diǎn)為A,遠(yuǎn)地點(diǎn)為B.A、B兩點(diǎn)距地心分別為r1

、r2

。設(shè)衛(wèi)星質(zhì)量為m,地球質(zhì)量為M,萬有引力常量為G.則衛(wèi)星在A、B兩點(diǎn)處地球衛(wèi)星的萬有引力勢能之差EPB-EPA=___________;衛(wèi)星在A、B兩點(diǎn)的動能之差EPB-EPA=__________例2.一人造地球衛(wèi)星繞地球作橢圓運(yùn)動,近地點(diǎn)為A,遠(yuǎn)七.角動量定理與角動量守恒定律(Angularmomentum)(§1.5.3)七.角動量定理與角動量守恒定律(Angularmom1.質(zhì)點(diǎn)的角動量定理與角動量守恒(1)力矩:(點(diǎn)力矩)1.質(zhì)點(diǎn)的角動量定理與角動量守恒(1)力矩:(點(diǎn)力矩)※取決于固定點(diǎn)的選擇(點(diǎn)力矩)※力矩方向※單位:右手螺旋法在講力矩時一定指明對那一個點(diǎn)而言.點(diǎn)力矩:(Torgue)ao※取決于固定點(diǎn)※力矩方向※單位:右手螺旋法在講力矩時一定指明動量矩點(diǎn)力矩:牛頓定理另一種形式

(2)質(zhì)點(diǎn)角動量動量矩點(diǎn)力矩:牛頓定理另一種形式(2)質(zhì)點(diǎn)角動量※取決于固定點(diǎn)的選擇※※角動量方向※取決于固定點(diǎn)的選擇※※角動量方向常矢量

質(zhì)點(diǎn)角動量守恒定律質(zhì)點(diǎn)角動量定理(過程中對某一固定點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)的角動量保持不變)(F,r,α)沖量矩(3)質(zhì)點(diǎn)角動量定理與守恒常矢量質(zhì)點(diǎn)角動量守恒定律質(zhì)點(diǎn)角動量定理(過程中對某一固※勻速圓周運(yùn)動質(zhì)點(diǎn)相對圓心的角動量守恒.※行星圍繞太陽的橢圓運(yùn)動中,相對于太陽的角動量保持不變.因?yàn)槭艿降氖怯行牧?※勻速直線運(yùn)動質(zhì)點(diǎn)相對任意固定點(diǎn)的角動量守恒例:※勻速圓周運(yùn)動質(zhì)點(diǎn)相對圓心的角動量守恒.※勻速直線運(yùn)動質(zhì)點(diǎn)相例:

如圖,圓錐擺.m對于o點(diǎn)的角動量是否守恒?m對于o’點(diǎn)的角動量是否守恒?m動量是否守恒?(是)(否)(否)oO’例:如圖,圓錐擺.m對于o點(diǎn)的角動量是否守恒?m對于例.用細(xì)繩系一小球在光滑的水平面上作圓周運(yùn)動,

圓半徑r0,速率v0.今緩慢地拉下繩的另一端,

使圓半徑逐步減小.求圓半徑縮至r

時,小球的速率v是多大?例.用細(xì)繩系一小球在光滑的水平面上作圓周運(yùn)動,2.質(zhì)點(diǎn)系的角動量定理與角動量守恒(1)質(zhì)點(diǎn)系對某一固定點(diǎn)的角動量定理質(zhì)點(diǎn)系的角動量2.質(zhì)點(diǎn)系的角動量定理與角動量守恒(1)質(zhì)點(diǎn)系對某一固(2)質(zhì)點(diǎn)系的角動量守恒質(zhì)點(diǎn)系的角動量定理質(zhì)點(diǎn)系角動量守恒(2)質(zhì)點(diǎn)系的角動量守恒質(zhì)點(diǎn)系的角動量定理質(zhì)點(diǎn)系角動量守恒質(zhì)點(diǎn)系的動量質(zhì)點(diǎn)系的角動量質(zhì)點(diǎn)系的動量質(zhì)點(diǎn)系的角動量

例.下列物理量:質(zhì)量、動量、沖量、動能、勢能、功中與參考系的選取有關(guān)的物理量是________________________。(低速世界)動量、動能、功例.下列物理量:質(zhì)量、動量、沖量、動能、勢能、功中與參五.動量定理與動量守恒定律(矢量角度)

(conservationofmomentum)(§1.5.1)五.動量定理與動量守恒定律(矢量角度)(§1.5.1過程力作用的積累按時間按空間沖量功■過程過程力作用的積累按時間按空間沖量功■過程*.動量定理與動量守恒定律

(conservationofmomentum)*.動能定理與能量(機(jī)械能)守恒定律

(conservationofmechanicalenergy*.角動量定理與角動量守恒定律

(conservationofangularmomentum)■三個定理與三個守恒定律(過程)*.動量定理與動量守恒定律*.動能定理與能量1.質(zhì)點(diǎn)動量定理與動量守恒Principalofparticalmomentum沖量(Impulse)(力的時間積累效應(yīng),N·s

)質(zhì)點(diǎn)動量定理1.質(zhì)點(diǎn)動量定理與動量守恒Principalof例1.

質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn),以不變速率v沿圖中正三角形ABC的水平光滑軌道運(yùn)動.質(zhì)點(diǎn)越過A角時,軌道作用于質(zhì)點(diǎn)的沖量為例1.質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn),以不變速率v沿圖中正三角形ABC例2

圖示一圓錐擺,質(zhì)量為m的小球在水平面內(nèi)以角速度w勻速轉(zhuǎn)動.在小球轉(zhuǎn)動一周的過程中,(1)小球動量增量等于__________.(2)小球所受重力的沖量_______.(3)小球所受繩子拉力的沖量大小等于_____.0IG+IT=ΔP例2圖示一圓錐擺,質(zhì)量為m的小球在水平面內(nèi)以角速度w勻例3.

一物體質(zhì)量為10kg,受到方向不變的力F=30+40t(SI)作用,在開始的兩秒內(nèi),此力沖量的大小等于________________;例3.一物體質(zhì)量為10kg,受到方向不變的力F=302.質(zhì)點(diǎn)系動量定理與動量守恒※質(zhì)點(diǎn)系的內(nèi)力與外力※質(zhì)點(diǎn)系※質(zhì)點(diǎn)系的動量2.質(zhì)點(diǎn)系動量定理與動量守恒※質(zhì)點(diǎn)系的內(nèi)力與外力※質(zhì)點(diǎn)由分立質(zhì)點(diǎn)mi

組成mi由質(zhì)量元dm組成dm①質(zhì)點(diǎn)系由分立質(zhì)點(diǎn)mi組成mi由質(zhì)量元dm組成dm①質(zhì)點(diǎn)mj內(nèi)力:系統(tǒng)內(nèi)部各質(zhì)點(diǎn)間的相互作用力成對出現(xiàn);大小相等方向相反。外力:系統(tǒng)外部對質(zhì)點(diǎn)系內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)的作用力mi②質(zhì)點(diǎn)系的內(nèi)力與外力mj內(nèi)力:系統(tǒng)內(nèi)部各質(zhì)點(diǎn)間的相互作用力成對出現(xiàn);外力:系統(tǒng)過程③質(zhì)點(diǎn)系的動量過程③質(zhì)點(diǎn)系的動量④質(zhì)點(diǎn)系動量定理質(zhì)點(diǎn)系動量定理內(nèi)力不改變系統(tǒng)的動量但可改變系統(tǒng)內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的動量④質(zhì)點(diǎn)系動量定理質(zhì)點(diǎn)系動量定理內(nèi)力不改變系統(tǒng)的動量但可改常矢量

⑤質(zhì)點(diǎn)系的動量守恒定律:三個方向必須同時滿足時系統(tǒng)動量守恒常矢量⑤質(zhì)點(diǎn)系的動量守恒定律:三個方向必須同時滿足時系第1章--15--力的時間和空間積累效應(yīng)課件人在船上行走人在船上行走例.質(zhì)量為M=1.5kg的物體,用一根長為l=1.25m的細(xì)繩懸掛在天花板上.今有一質(zhì)量為m=10g的子彈以v0=500m/s的水平速度射穿物體,剛穿出物體時子彈的速度大小v=30m/s,設(shè)穿透時間極短.求:

(1)子彈剛穿出時繩中張力的大??;

(2)子彈在穿透過程中所受的沖量.例.質(zhì)量為M=1.5kg的物體,用一根長為l=1.25解:(1)子彈、物體系統(tǒng):穿透過程水平向未受外力系統(tǒng)在水平方向動量守恒。設(shè)子彈穿出時物體的水平速度為v(2)解:(1)子彈、物體系統(tǒng):穿透過程水平向未受外力系統(tǒng)在水平方六.動能定理與機(jī)械能守恒定律(標(biāo)量角度)(Kineticenergytheorem)(convercationofmechenicalenergy)(§1.5.2)六.動能定理與機(jī)械能守恒定律(標(biāo)量角度)(Kinetic1.功(work)(1)力對質(zhì)點(diǎn)的功中學(xué):直線位移常力的功大學(xué):曲線、變力的功?1.功(work)(1)力對質(zhì)點(diǎn)的功中學(xué):直線位移常力的微分、積分元過程力的功:宏觀過程力的功:微分、積分元過程力的功:宏觀過程力的功:例1:如果一質(zhì)點(diǎn)位置的時間函數(shù)是(m),質(zhì)點(diǎn)受到的力中有一個力是(N)。求:當(dāng)質(zhì)點(diǎn)從秒位置運(yùn)動到秒位置過程中這個力的功。解:例1:如果一質(zhì)點(diǎn)位置的時間函數(shù)是(m)例2:一力而質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動函數(shù)求質(zhì)點(diǎn)在空間位置變化過程中力的功。解:a=(X1,Y1),b=(X2,Y2)則a.b=X1X2+Y1Y2例2:一力而質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動函數(shù)求質(zhì)點(diǎn)在空間位置變化過程中力的功。解(2)力對質(zhì)點(diǎn)系做功過程(2)力對質(zhì)點(diǎn)系做功過程第1章--15--力的時間和空間積累效應(yīng)課件(3)一對內(nèi)力對質(zhì)點(diǎn)系做的功(3)一對內(nèi)力對質(zhì)點(diǎn)系做的功一對內(nèi)力做的功與參照系選擇無關(guān),只決定于兩質(zhì)點(diǎn)間的相對路徑。

無論慣性系還是非慣性系。一個參照系一個參照系一個參照系一對內(nèi)力做的功與參照系選擇無關(guān),只決定于兩質(zhì)點(diǎn)間的相對路徑。例1:求A、B之間一對摩擦力的功一對摩擦力的功為零,每個摩擦力的功不為零。例1:求A、B之間一對摩擦力的功一對摩擦力的功為零,每個摩擦例2:

有一面為1/4凹圓柱面(半徑R)的物體(質(zhì)量M)放置在光滑水平面,一小球(質(zhì)量m),從靜止開始沿圓面從頂端無摩擦下落(如圖),小球從水平方向飛離大物體時速度v

,求:小球和物體內(nèi)力所做的功。RMm(零)例2:有一面為1/4凹圓柱面(半徑R)的物體(質(zhì)量M)(4)保守力與保守力的功

如果力作用在物體上,當(dāng)物體沿閉合路徑移動一周時,力做的功為零,這樣的力叫保守力。mb●a●●①保守力(4)保守力與保守力的功如果力作用在物體上,

如果一對內(nèi)力的功與相對路徑無關(guān),只決定于相互作用的質(zhì)點(diǎn)的始末位置,這樣一對力叫保守內(nèi)力?!馦mb●a●●②一對保守內(nèi)力的功如果一對內(nèi)力的功與相對路徑無關(guān),只決定于相●Mmb例1:質(zhì)點(diǎn)系內(nèi)一對萬有引力的功一對萬有引力是保守內(nèi)力例1:質(zhì)點(diǎn)系內(nèi)一對萬有引力的功一對萬有引力是保守內(nèi)力例2:

(k+m)系統(tǒng)內(nèi)一對彈性內(nèi)力的功x自然長度彈簧XF0由1到2彈力的功彈性力是保守力,彈性內(nèi)力是保守內(nèi)力彈簧原長位置建立原點(diǎn)例2:(k+m)系統(tǒng)內(nèi)一對彈性內(nèi)力的功x自然長度彈簧XF0摩擦力是非保守力,系統(tǒng)內(nèi)一對摩擦內(nèi)力是非保守內(nèi)力。摩擦力是非保守力,系統(tǒng)內(nèi)一對摩擦內(nèi)力是非保守內(nèi)力。2.質(zhì)點(diǎn)動能定理2.質(zhì)點(diǎn)動能定理合外力對質(zhì)點(diǎn)所做的功等于質(zhì)點(diǎn)動能的增量。(力的空間積累效應(yīng))質(zhì)點(diǎn)動能定理合外力對質(zhì)點(diǎn)所做的功等于質(zhì)點(diǎn)動能的增量。(力的空間積累效應(yīng))

質(zhì)量為m的物體,在原點(diǎn)從靜止開始在力F=Aex

的作用下,沿X軸正向運(yùn)動。求物體移動到L時質(zhì)點(diǎn)的速度。(A,a是常量)例.質(zhì)量為m的物體,在原點(diǎn)從靜止開始在力F=Aex3.質(zhì)點(diǎn)系的動能定理(1)系統(tǒng)的動能3.質(zhì)點(diǎn)系的動能定理(1)系統(tǒng)的動能過程(2)系統(tǒng)動能定理過程(2)系統(tǒng)動能定理質(zhì)點(diǎn)系動能定理質(zhì)點(diǎn)系動能定理4.系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律(1)勢能的引入用系統(tǒng)勢能表示系統(tǒng)保守內(nèi)力的功4.系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律(1)勢能的引入用系統(tǒng)勢能表示系系統(tǒng)能量的增量的負(fù)值決定于質(zhì)點(diǎn)間的始末相對位置(位形)所以叫勢能或位能兩質(zhì)點(diǎn)間的引力勢能功①萬有引力內(nèi)力功與系統(tǒng)(M+m)引力勢能系統(tǒng)能量的增量的負(fù)值決定于質(zhì)點(diǎn)間的始末相對位置(位形)所以叫地面mh例:地面mh例:②彈性力的功與系統(tǒng)(k+m)彈性勢能系統(tǒng)(k+m)彈性勢能彈簧原長位置建立原點(diǎn)②彈性力的功與系統(tǒng)(k+m)彈性勢能系統(tǒng)(k+m)豎直彈簧振子重力勢能求:0→y勢能的變化設(shè)勢能零點(diǎn):彈性勢能例:豎直彈簧振子重力勢能求:系統(tǒng)勢能等于保守內(nèi)力從此狀態(tài)到系統(tǒng)勢能零點(diǎn)所做的功系統(tǒng)勢能等于保守內(nèi)力從此狀態(tài)到系統(tǒng)勢能求:y1→y2

時的勢能變化例:求:y1→y2時的勢能變化例:平衡位置作為勢能零點(diǎn)(參考點(diǎn))平衡位置作為勢能零點(diǎn)(參考點(diǎn))m+k:勢能m+地:勢能m+k+地:勢能例:

豎直彈簧振子。彈簧的勁度系數(shù)為kA。平衡位置為勢能零點(diǎn)時不同系統(tǒng)的勢能。m+k:勢能m+地:勢能m+k+地:勢能例:③由勢能求保守力③由勢能求保守力(2)系統(tǒng)的功能原理:質(zhì)點(diǎn)系的動能定理系統(tǒng)的功能原理(2)系統(tǒng)的功能原理:質(zhì)點(diǎn)系的動能定理系統(tǒng)的功能原理(3)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒定律只有保守內(nèi)力做功則:系統(tǒng)初末狀態(tài)機(jī)械能相等系統(tǒng)的機(jī)械能守恒定律(3)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒定律只有保守內(nèi)力做功則:系統(tǒng)初末狀態(tài)例:質(zhì)量為m的小珠子系在長為L的細(xì)線的一端,細(xì)線的另一端固定。起始線與小珠子水平靜止,當(dāng)珠子自由下擺θ角時小珠子的速率是多少?mL例:質(zhì)量為m的小珠子系在長為L的細(xì)線的一端,mL質(zhì)點(diǎn)動能定理:m系統(tǒng)功能原理:(m+地)系統(tǒng)機(jī)械能守恒:(m+地)mL質(zhì)點(diǎn)動能定理:m系統(tǒng)功能原理:(m+地)系統(tǒng)機(jī)械能守恒:.[C]例1.

考慮下列四個實(shí)例.你認(rèn)為哪一個實(shí)例中物體和地球構(gòu)成的系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒?(A)

物體作圓錐擺運(yùn)動.

(B)

拋出的鐵餅作斜拋運(yùn)動(不計(jì)空氣阻力)

(C)

物體在拉力作用下沿光滑斜面勻速上升

(D)

物體在光滑斜面上自由滑下.[C]例1.考慮下列四個實(shí)例.你認(rèn)為哪一

例2.

一人造地球衛(wèi)星繞地球作橢圓運(yùn)動,近地點(diǎn)為A,遠(yuǎn)地點(diǎn)為B.A、B兩點(diǎn)距地心分別為r1

、r2

。設(shè)衛(wèi)星質(zhì)量為m,地球質(zhì)量為M,萬有引力常量為G.則衛(wèi)星在A、B兩點(diǎn)處地球衛(wèi)星的萬有引力勢能之差EPB-EPA=___________;衛(wèi)星在A、B兩點(diǎn)的動能之差EPB-EPA=__________

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