大学物理课件3章第二讲.ppt

1） 万有引力作功,以 为参考系， 的位置矢量为 .,一 万有引力、重力、弹性力作功的特点,对 的万有引力为,移动 时， 作元功为,r 方向单位矢量,3- 5 保守力与非保守力 势能,2 ） 重力作功,3 ） 弹性力作功,二 保守力和非保守力,保守力: 力所作的功与路径无关，仅决定于相互作用质点的始末相对位置 .,非保守力: 力所作的功与路径有关 .,三 势能 势能曲线,势能 与物体间相互作用及相对位置有关的能量 .,保守力的功,势能具有相对性，势能大小与势能零点的选取有关 .,势能是状态函数,势能是属于系统的 .,势能计算,弹性势能曲线,重力势能曲线,引力势能曲线,势能曲线:,由势能函数确定的势能随坐标变化的曲线.,一 质点系的动能定理,质点系动能定理,对质点系，有,对第 个质点，有,3- 6 功能原理 机械能守恒,机械能,质点系动能定理,二 质点系的功能原理,质点系的功能原理: 质点系机械能的增量等于外力和非保守内力作功之和 .,当,有,三 机械能守恒定律,机械能守恒定律 只有保守内力作功的情况下，质点系的机械能保持不变 .,守恒定律的意义,不究过程细节而能对系统的状态下结论，这是各个守恒定律的特点和优点 .,（A）动量守恒，机械能守恒 . （B）动量不守恒，机械能守恒 . （C）动量不守恒，机械能不守恒 . （D）动量守恒，机械能不一定守恒 .,下列各物理量中，与参照系有关的物理量是哪些？ （不考虑相对论效应） 1）质量 2）动量 3）冲量 4）动能 5）势能 6） 功,答：动量、动能、功 .,解: 由牛顿第二定律和万有引力定律,已知：RE 6.4103 km , m = 3.0103 kg,同理,完全非弹性碰撞 两物体碰撞后,以同一速度运动 .,碰撞 两物体互相接触时间极短而互作用力较大 的相互作用 .,完全弹性碰撞 两物体碰撞之后， 它们的动能之 和不变 .,非弹性碰撞 由于非保守力的作用 ，两物体碰撞 后，使机械能转换为热能、声能，化学能等其他形式 的能量 .,3- 7 碰撞,完全弹性碰撞,（五个小球质量全同）,例1 冲击摆是一种测定子弹速率的装置. 木块的质量为 m2 , 被悬挂在细绳的下端. 有一质量为 m1 的子弹以速率 v1 沿水平方向射入木块中后 , 子弹与木块将一起摆至高度为 h 处. 试求此子弹射入木块前的速率.,解 第一过程子弹与木快碰撞动量守恒,第二过程子弹、木块一块运动机械能守恒,例 2 设有两个质量分别为 和 , 速度分别为 和 的弹性小球作对心碰撞 , 两球的速度方向相同. 若碰撞是完全弹性的, 求碰撞后的速度 和 .,解 取速度方向为正向，由动量守恒定律得,由机械能守恒定律得,解得,（1）若,则,则,则,例 3 在宇宙中有密度为 的尘埃, 这些尘埃相对惯性参考系是静止的. 有一质量为 m0 的航天器以 初速 v0 穿过宇宙尘埃, 由于尘埃粘贴到航天器上, 致使航天器的速度发生改变. 求航天器的速度与其在尘埃中飞 行时间的关系 . （设想航天器的外形是面积为 S