ch3-4 (第二次课)势能 功能原理 机械能守恒定律(动量冲量).ppt

2020 1 7 第3章功和能 1 3 3动能定理 一 质点动能定理 2020 1 7 第3章功和能 2 质点动能定理 1 Ek是一个状态量 A是过程量 2 动能定律只用于惯性系 说明 二 质点系动能定律 2020 1 7 第3章功和能 3 质点系动能定律 1 内力和为零 内力功的和是否为零 不一定为零 质点1相对质点2的元位移 一对内力作功之和与参考系无关 2020 1 7 第3章功和能 4 S L 2 内力的功也能改变系统的动能 一对滑动摩擦力作负功 2020 1 7 第3章功和能 5 一轻弹簧的劲度系数为k 100N m 用手推一质量m 0 1kg的物体把弹簧压缩到离平衡位置为x1 0 02m处 如图所示 放手后 物体沿水平面移动到x2 0 1m而停止 放手后 物体运动到x1处和弹簧分离 在整个过程中 解 例 物体与水平面间的滑动摩擦系数 求 摩擦力作功 弹簧弹性力作功 根据动能定理有 2020 1 7 第3章功和能 6 长为l的均质链条 部分置于水平面上 另一部分自然下垂 已知链条与水平面间静摩擦系数为 0 滑动摩擦系数为 1 设链条每单位长度的质量为 解 例 求 满足什么条件时 链条将开始滑动 2 若下垂部分长度为b时 链条自静止开始滑动 当链条末端刚刚滑离桌面时 其速度等于多少 当y b0 拉力大于最大静摩擦力时 链条将开始滑动 设链条下落长度y b0时 处于临界状态 2020 1 7 第3章功和能 7 2 摩擦力的功 重力的功 根据动能定理有 b 设t时刻链条下垂y 2020 1 7 第3章功和能 8 3 4势能机械能守恒定律 一 势能 在保守力场中与质点相对位置有关的能量 零势能点M0 1 重力势能 2 弹性势能 等势面 2020 1 7 第3章功和能 9 3 万有引力势能 r M m 等势面 1 某一点的势能值是相对的 任意两点之间的势能差是绝对的 说明 2 势能是系统量 不依赖于参考系的选择 2020 1 7 第3章功和能 10 二 势能曲线 重力势能 弹性势能 E 万有引力势能 2020 1 7 第3章功和能 11 1 由势能函数求保守力 2 由势能曲线求保守力 2020 1 7 第3章功和能 12 E 质点运动范围 质点在 x2 x3 内释放 做往复振动 A B C B点 稳定平衡位置 A C点 非稳定平衡位置 2020 1 7 第3章功和能 13 例 是不是保守力 解 不是保守力 如果是保守力 则 2020 1 7 第3章功和能 14 三 功能原理 对质点系 功能原理 微分形式 2020 1 7 第3章功和能 15 当 机械能守恒定律 1 守恒定律是对一个系统而言的 说明 四机械能守恒定律 当 2 区分与 2020 1 7 第3章功和能 16 把一个物体从地球表面上沿铅垂方向以第二宇宙速度 解 根据机械能守恒定律有 例 物体从地面飞行到与地心相距nRe处经历的时间 求 发射出去 阻力忽略不计 2020 1 7 第3章功和能 17 用弹簧连接两个木板m1 m2 弹簧压缩x0 解 整个过程只有保守力作功 机械能守恒 例 给m2上加多大的压力能使m1离开桌面 求 2020 1 7 第3章功和能 18 3 5能量守恒定律 能量不能消失 也不能创造 只能从一种形式转换为另一种形式 对一个封闭系统来说 不论发生何种变化 各种形式的能量可以互相转换 但它们总和是一个常量