大学物理 功和能.ppt

1.5功和能（workandenergy)一.功的概念及定义二.质点沿直线运动时变力的功例：弹性力的功。以弹簧原长为坐标原点，计算m由x1x2弹性力的功。元功例：m沿曲线由a→b,求重力的功四.合力的功例：弹簧(倔强系数为k)一端固定在A点,另一端连一质量为m的物体,靠在光滑的圆柱体表面(半径a),弹簧原长AB，在外力作用下极缓慢地沿表面从B到C，求：外力做的功1.5.2动能定理3.在所有惯性系中,动能定理形式保持不变。例：长度为L、质量为M的均匀链条,置于水平光滑桌面上。开始时,有少部分链条（长度为a）下垂在桌外。在重力作用下,链条下落。例:质量为m的小球经长为l的摆线悬挂于固定点O,开始时把小球拉到水平位置,并自由释放,求摆线下摆角为0时小球的速率v.三.质点系的动能定理A外+A内=EkB-EkA四、一对力的功一对力所做的功，等于其中一个质点受的力和该质点相对另一质点的位移的点积。2)一对滑动摩擦力的功恒小于零1.5.3保守力和势能1.重力一对万有引力做功之和只与两质点的始末相对位置有关。水平桌面上一个质量为m的小物体,沿半径为R的圆弧移动一周,设摩擦系数为s,求摩擦力的功。四、势能(PotentialEnergy)保守力所作的功等于势能增量的负值说明:1.5.4机械能守恒定律（lawofconservationofmechanicalenergy）机械能守恒定律四、守恒定律的意义解：设碰撞后两球速度例:一种实验小车质量为M，摆求质量为m,轻摆杆长为L，摆从水平位置自由下摆，求到达最低点时小车和摆球的速度V和v.计算中忽略摩擦.例：用功能原理求外力做的功例.设作用在质量为2kg的物体上的力例.固定的水平桌面上有一环带，环带与小物体的摩擦系数m，在外力作用下小物体（质量m)以速率v做匀速圆周运动。
求:转一周摩擦力做的功。对m，内力所做的功例：质量为M的卡车载有一质量为m的木箱，以速度
沿平直路面行驶。因故突然刹车，车轮立即停止转动，卡车向前滑行了一段距离L，同时木箱在卡车上也向前滑行距离后才停下来。已知木箱与卡车间的滑动摩擦系数为，卡车车轮与地面间的滑动摩擦系数为，试求卡车滑行的距离Ｌ。有：结合两式得：