大学物理功和能课件讲义.ppt

力的空间累积效应4.1力的功动能定理[例]如图,质点沿圆周运动,作用力(k为常量),则从原点O运动到A(0,2R)的过程中,力做的功为.一对内力作功之和：系统中任意两质点m1、m2的相互作用力中学已使用过这个结论。如：二、功率例4.1如图，水平桌面上有质点m，桌面的摩擦系数为μ,求两种情况下从a到b摩擦力作的功:解:三、质点运动的动能定理质点的动能定理对第i质点：1）内力也能改变系统的总动能2）质点系的三个运动定理各司其职动量定理角动量定理动能定理例4.3在光滑的水平桌面上固定有如图所示的半圆形屏障，质量为m的滑块以初速v0沿屏障一端的切线方向进入屏障内，滑块与屏障间的摩擦系数为，求当滑块从屏障另一端滑出时摩擦力的功。重力作功定义：作功与路径无关，只与始末位置有关的力，称为保守力。二、势能1.定义任一状态的势能值？(1)万有引力势能[思考]有关势能的几点说明质点质量为m,距地心为r，若选r=4R(R为地球半径)处为势能零点，则质点位于r=2R处时，它与地球(质量为M)所组成的系统的势能为.[例4-7][例4-8]三、由势能函数求保守力一、质点系的功能原理（动能定理的变形）说明例4.4一雪橇从高度为50m的山顶上点A沿冰道由静止下滑,山顶到山下的坡道长为500m.雪橇滑至山下点B后,又沿水平冰道继续滑行,滑行若干米后停止在C处.若摩擦因数为0.050,求此雪橇沿水平冰道滑行的路程.(点B附近可视为连续弯曲的滑道.忽略空气阻力)例4.5一半径为的四分之一圆弧垂直固定于地面上，质量为的小物体从最高点由静止下滑至点处的速度为，求摩擦力所作的功。例4.6一轻弹簧,其一端系在铅直放置的圆环的顶点P,另一端系一质量为m的小球,小球穿过圆环并在圆环上运动(不计摩擦)。开始小球静止于点A,弹簧处于自然状态,其长度为圆环半径R;当小球运动到圆环的底端点B时,小球对圆环没有压力。求弹簧的劲度系数。碰撞的特点：1、两物体间相互作用时间很短，而碰撞前后，两物体的运动状态变化显著。2、两物体碰撞时，相互作用的冲力很大，其它外力相对很小，可忽略不计，因此可认为总动量守恒。（五个小球质量全同）两球交换速度二、完全非弹性碰撞（perfectlyinelasticcollision）动量守恒：习4.1质量为1kg的钢球，系在长为l=0.8m的绳子的一端，绳的另一端固定。把绳拉至水平位置后将球由静止释放，球在最低点与质量为5kg的钢块作完全弹性碰撞。求碰撞后钢球升高的高度。第二过程：钢球与钢块作完全弹性碰撞，以钢球和钢块为系统，动能和动量守恒：习4.2一劈形物体质量为m′,斜面倾角为θ,静止于光滑的水平面上。在它的斜面上有一质量为m的小物体，从高度h处由静止无摩擦地下滑。问当小物体滑到水平面时，劈形物体的速度为多大？动量的水平分量守恒解：以m1、m2和弹簧、地球为研究系统，开始时，弹簧被压缩x0，由平衡条件得如图的系统，物体A，B置于光滑的桌面上，物体A和C,B和D之间摩擦因数均不为零，首先用外力沿水平方向相向推压A和B，使弹簧压缩，后拆除外力，则A和B弹开过程中，对A、B、C、D组成的系统（）