b功动能定理势能机械能守恒定律.pptVIP

2、功的计算： 恒力的功 ;变力的功;F;合力的功;对功的认识：;例1：质量为10kg 的质点，在外力作用下做平面曲线运动，该质点的速为 ,开始时质点位于坐标原点。求在质点从 y = 16m 到 y = 32m 的过程中，外力做的功。 ;例1：质量为10kg 的质点，在外力作用下做平面曲线运动，该质点的速度为 ,开始时质点位于坐标原点。求在质点从 y = 16m 到 y = 32m 的过程中，外力做的功。 ;可得;例2：一人从10m深的井中提水，开始时桶中装有10kg的水。由于水桶漏水，每提升1.0m要漏去0.2kg的水。求水被提升到井口时，此人所做的功？;解：依题意可以建立Y轴坐标系，t=0时水桶内水的质量为;1.质点动能定理 ;2 质点系的动能定理;例3.如图所示，质量为m = 2Kg的质点从静止开始，沿四分之一 圆弧轨道，由A处运动到B处时的速率为 6 m/s。已知R = 4m，求摩擦力在此过程中所做的功。 ;解：质点m和圆弧轨道构成一个系统，受外力（重力G）和内力（摩擦力fr 、反弹力N）的合力作用，由动能定理：;例4 用动能定理解题。一个质量为m的小球系在线的一端，线的另一端绑在墙壁上，线长为L。先拉动小球使线保持水平静止，然后松手使小球下落。求线摆下θ角时小球的速度和绳的张力。;解：如图所示，小球从A落到B的过程中，合外力对其做的功为：; 例五 装有货物的木箱，重G＝980N，要把它运上汽车。现将长l＝3m的木板搁在汽车后部，构成一斜面，然后把木箱沿斜面拉上汽车。斜面与地面成30o角，木箱与斜面间的滑动摩擦系数?=0.20，绳的拉力 与斜面成10o角，大小为700N，如图所示。 求：（1）木箱所受各力所作的功；（2）合外力对木箱所作的功；（3）如改用起重机把木箱直接吊上汽车能不能少做些功？;解：木箱所受的力如图所示;由此可求得摩擦力;与（1）中F作的功相比较，用了起重机能够少作功。我们还发现，虽然F’比F大，但所作的功A’却比A1为小，这是因为功的大小不完全取决于力的大小，还和位移的大小及位移与力之间的夹角有关。因此机械不能省功，但能省力或省时间，正是这些场合，使我们对功的概念的重要性加深了认识。现在，在（1）中推力F 所多作的功;例6 利用动能定理求解。有一密度为ρ的细棒，长度为l，其上端用细线悬着，下端紧贴着密度为ρ、的液体表面。现将悬线剪断，求细棒在恰好全部没入液体时的沉降速度。设液体没有黏性。; 解：如图所示，细棒下落过程中，合外力对它作的功为; 三 保守力的功; 初态量;3、引力的功;可见万有引力是保守力;四 质点系的势能; 重力势能 ;在保守力场中，质点从起始位置 1 到末了位置2，保守力的功 A 等于质点在始末两位置势能增量的负值 。;(2)势能的相对性：由于势能零点可以任意选取，所以某一点的势能值是相对的。并且任意两点间的势能差与势能零点选取无关。;五 功能原理 机械能守恒定律 ;定义机械能：为物体系的动能与势能之和： ;2、机械能守恒定律;3、能量守恒定律 ;例9：外力F通过不可伸缩的轻绳和劲度系数k为 200N/m的轻弹簧缓慢地拉起地面上的物体M为2kg开始时弹簧为自然长度，把绳子拉下20cm的过程 中，F所做的功为： （A）2J；（B）1J；（C）3J；（D）20J。 ;例10 利用机械能守恒定律解题：一个质量为m的小球系在线的一端，线的另一端绑在墙壁上，线长为L。先拉动小球使??保持水平静止，然后松手使小球下落。求线摆下θ角时小球的速度。;解：第一宇宙速度（环绕速度）; 设地面上飞行器的重量为mg，地球的半径为R，则飞行器所受地球的引力等于重力，由此求得;第二宇宙速度（逃逸速度）;第三宇宙速度; 从地面发射物体要飞出太阳系，既要克服地球引力，又要克服太阳引力，所以发射时物体的动能必须满足; 黑洞是天体物理学预言的一类天体，其特征是它的引力非常大，它“吞噬”周围的所有物质，甚至连光也无法逃逸出去，所以称为黑洞．早在1795年，拉普拉斯就预言过黑洞的存在．根据机械能守恒定律，一个质量为m的物体如果要从一个球状星体上逃逸，它的速度至少要满足下列关系地球相对太阳的速度;c为光速，那么这个星球就成为一个黑洞．此时，星球的半径与质量的关系为