高二物理竞赛质点系的功能原理 机械能守恒定律课件

第二章运动的守恒量和守恒定律§2-5质点系的功能原理

机械能守恒定律2目录第一章力和运动第二章运动的守恒量和守恒定律第三章刚体和流体的运动第四章相对论基础第五章气体动理论第六章热力学基础第七章静止电荷的电场第八章恒定电流的磁场第九章电磁感应电磁场理论§2-1质点系的内力和外力质心质心运动定理§2-2

动量定理动量守恒定律§2-3

功动能动能定理§2-4

保守力成对力的功势能§2-5质点系的功能原理机械能守恒定律§2-6碰撞§2-7质点的角动量和角动量守恒定律§2-8对称性和守恒定律（质点系动能定理）3质点系统由若干相互联系着的质点所组成的系统。如，太阳系受力外力内力：所有内力的矢量和=0.内力所作的总功一般不为零，∵各质点位移不一定相同。即内力一般要改变系统的总动能。O

但内力不能改变系统的总动量！因为动量的增量=冲量，而冲量=力*dt，二者均相等。4①质点系统动能定理质点系动能定理：系统的外力和内力作功的总和=系统动能的增量。系统内力的功之和可以不为0，因而可以改变系统的总动能。如，地雷爆炸。

内力能改变系统的总动能。已经考虑了保守内力所作的功，就不必再去考虑势能的变化.

质点的动能定理：5②质点系统的功能原理当系统从状态1变化到状态2时，系统机械能的增量

=外力的功与非保守力功的总和。（积分形式）（微分形式）考虑了势能的变化，就不必再计算保守内力的功。work-energytheorem质点系动能定理：6例题3-2

sGG1G2Nfr解法一：取汽车为研究对象。(动能定理)解法二：取汽车和地球这一系统为研究对象。(功能原理)7例题3-3

ORABNGfrv解：物体和地球作为系统，功能原理

8③机械能守恒定律如果一个系统内只有保守力作功，（其他内力和一切外力都不作功，或者它们的总功等于零，）

则系统内各物体的动能和势能可以相互转换，但机械能的总值不变。机械能守恒定律是普遍的能量守恒定律在机械运动范围内的体现。(lawofconservationofmechanicalenergy)撑杆跳高中的能量转换因既要克服摩擦力作功，又有人体内部非保守力作功，故机械能不是恒量。910思考题两个质量相等的球，分别从两个高度相同、倾角不同的光滑斜面的顶端由静止滑到底部，它们的动量和动能是否相同？二者速度大小相等，动能相等，动量数值也相等，但速度方向不同，因而动量不同。11④能量守恒定律一个孤立系统经历任何变化时，该系统的所有能量的总和是不变的，能量只能从一种形式变化为另一种形式，或从系统内一个物体传给另一个物体。能量守恒定律是物理学中具有最大普遍性的定律之一。实质：各种物质运动可以相互转换。19世纪最伟大大科学发现：细胞、进化论、能量守恒定律孤立系统：一个不受外界作用的系统。

自然界中，能量既不能消失，也不能创造，它只能从一种形式转化成另一种形式，或者从一个物体传给另一个物体。12例题2-15

解:物体、地球和钢丝绳所组成的系统。

除重力和钢丝绳中的弹性力外，

其它的外力和内力都不作功，

所以系统的机械能守恒

E1=E2起重机突然停止的瞬时:物体下降到最低位置时:13例题2-16

x0xOxm1m2解：系统的弹性势能：系统的重力势能：

可见：总势能以弹性势能单一形式出现。例题2-1614

OxFx1x