大学物理24功动能势能机械能守恒定律.pptx
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1、24 功功 动能动能 势能势能 机械能守恒定律机械能守恒定律第第2 2章章 运动定律与力学中的守恒定律运动定律与力学中的守恒定律1 合力的功合力的功=分力的功的代数和分力的功的代数和 变力的功变力的功24 功功 动能动能 势能势能 机械能守恒定律机械能守恒定律第第2 2章章 运动定律与力学中的守恒定律运动定律与力学中的守恒定律2 功的大小与参照系有关功的大小与参照系有关 功的量纲和单位功的量纲和单位 平均功率平均功率 瞬时功率瞬时功率 功率的单位功率的单位(瓦特)瓦特)2.2.功率功率24 功功 动能动能 势能势能 机械能守恒定律机械能守恒定律第第2 2章章 运动定律与力学中的守恒定律运动定律
2、与力学中的守恒定律31)重力的功重力的功3 保守力的功保守力的功 质量为质量为m的质点在重力的质点在重力G作用作用下由下由A点沿任意路径移到点沿任意路径移到B点。点。重力重力G只有只有z方向的分量方向的分量24 功功 动能动能 势能势能 机械能守恒定律机械能守恒定律第第2 2章章 运动定律与力学中的守恒定律运动定律与力学中的守恒定律42 2)万有引力的功万有引力的功以以 为参考系,为参考系,的的位置矢量为位置矢量为 .对对 的万有引力为的万有引力为移动移动 时,时,作元功为作元功为 24 功功 动能动能 势能势能 机械能守恒定律机械能守恒定律第第2 2章章 运动定律与力学中的守恒定律运动定律与
3、力学中的守恒定律524 功功 动能动能 势能势能 机械能守恒定律机械能守恒定律第第2 2章章 运动定律与力学中的守恒定律运动定律与力学中的守恒定律63)弹簧弹簧弹性力的功弹性力的功xOF24 功功 动能动能 势能势能 机械能守恒定律机械能守恒定律第第2 2章章 运动定律与力学中的守恒定律运动定律与力学中的守恒定律7 保守力保守力:力所作的功与路径无关力所作的功与路径无关,仅决定于相互,仅决定于相互作用质点的作用质点的始末始末相对相对位置位置.重力功重力功弹力功弹力功引力功引力功保守力和非保守力保守力和非保守力24 功功 动能动能 势能势能 机械能守恒定律机械能守恒定律第第2 2章章 运动定律与
4、力学中的守恒定律运动定律与力学中的守恒定律8 非保守力非保守力:力所作的功与路径有关力所作的功与路径有关.(例如(例如摩擦摩擦力)力)物体沿物体沿闭合闭合路径运动路径运动 一周时一周时,保守力对它所作的功等于零保守力对它所作的功等于零.保守力保守力:力所作的功与路径无关力所作的功与路径无关.24 功功 动能动能 势能势能 机械能守恒定律机械能守恒定律第第2 2章章 运动定律与力学中的守恒定律运动定律与力学中的守恒定律9解解(1)(1)由点由点(0,0)(0,0)沿沿x轴到轴到(2,0)(2,0),此时,此时y0 0,d dy0 0,所以,所以例例2.9 质点所受外力质点所受外力 ,求质点由点,
5、求质点由点(0,0)运动到点运动到点(2,4)的过程中力的过程中力F所做的功:所做的功:(1)先沿先沿x轴由点轴由点(0,0)运动到点运动到点(2,0),再平行,再平行y轴由点轴由点(2,0)运动运动到点到点(2,4);(2)沿连接沿连接(0,0),(2,4)两点的直线;两点的直线;(3)沿沿抛物线抛物线 由点由点(0,0)到点到点(2,4)(单位为国际单位制单位为国际单位制).24 功功 动能动能 势能势能 机械能守恒定律机械能守恒定律第第2 2章章 运动定律与力学中的守恒定律运动定律与力学中的守恒定律10(2)(2)因为由原点到点因为由原点到点(2,4)(2,4)的直线方程为的直线方程为y
6、2x,所以,所以(3)(3)因为因为 ,所以,所以可见题中所示力是可见题中所示力是非保守力非保守力.24 功功 动能动能 势能势能 机械能守恒定律机械能守恒定律第第2 2章章 运动定律与力学中的守恒定律运动定律与力学中的守恒定律11二二 动能定理动能定理 动能(动能(状态状态函数函数)动能定理动能定理 合合外力对外力对质点质点所作的功所作的功,等于质点动能的等于质点动能的增量增量.功和动能都与功和动能都与 参考系参考系有关;动能定理有关;动能定理仅适用于仅适用于惯性系惯性系.注意注意24 功功 动能动能 势能势能 机械能守恒定律机械能守恒定律第第2 2章章 运动定律与力学中的守恒定律运动定律与
7、力学中的守恒定律12例例2.102.10 一质量为一质量为10kg10kg的物体沿的物体沿x轴无摩擦地滑动,轴无摩擦地滑动,t0 0时物体静止于原点,时物体静止于原点,(1)(1)若物体在力若物体在力F34t N N的作用下运动了的作用下运动了3 3s,它的速度增为多大?,它的速度增为多大?(2)(2)物体在物体在力力F34x N的作用下移动了的作用下移动了3 3m,它的速度增为多,它的速度增为多大?大?解解(1)(1)由动量定理由动量定理 ,得,得(2)(2)由动能定理由动能定理 ,得,得24 功功 动能动能 势能势能 机械能守恒定律机械能守恒定律第第2 2章章 运动定律与力学中的守恒定律运
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