第2章-能量守恒定律2012课件.pptVIP

§2-4 能量守恒定律;国际单位：焦耳（J ）N·m;合力的功：;在直角坐标系Oxyz中 ;功率是反映作功快慢程度的物理量;例1、设作用在质量为2kg的物体上的力F = 6t N。如果物体由静止出发沿直线运动，在头2（s）内这力作了多少功？;2-4-2 动能和动能定理 ;总功：;2．质点系的动能定理 ; 质点系动能的增量等于作用于系统的所有外力和内力作功之代数和。;例2 如图所示，用质量为M的铁锤把质量为m 的钉子敲入木板。设木板对钉子的阻力与钉子进入木板的深度成正比。在铁锤敲打第一次时，能够把钉子敲入1cm深，若铁锤第二次敲钉子的速度情况与第一次完全相同，问第二次能把钉子敲入多深？;铁锤第一次敲打时，克服阻力做功，设钉子所受阻力大小为： ;化简后;例3：如 图，在光滑的水平地面上放着一辆小车，小车左 端放着一只箱子，今用同样的水平恒力F拉箱子，使它由小车的左端达到右端，一次小车固定，另一次小车没有固定，试以水平地面为参照系，则下面的说法中正确的是： （1）、两次F做的功相同； （2）、两次摩擦力对木箱做的功相同； （3）、两次箱子获得的动能相同； （4）、两次由于摩擦而产生的热量相同。;L;例4：在光滑的水平桌面上，平放有如图所示的固定半圆屏障，质量为m的滑块以初速度 V0沿切线方向进入屏障，滑块与屏之间的摩擦系数为?，试 证明当滑块从另一端滑出时，摩擦力作的功为;N;2-4-3 保守力与非保守力 势能; 重力做功仅取决于质点的始、末位置za和zb，与质点经过的具体路径无关。 ; 万有引力作功只与质点的始、末位置有关，而与具体路径无关。 ; 弹性力作功只与弹簧的起始和终了位置有关，而与弹性变形的过程无关。;保守力的特点：;4.5 物体系的势能(保守力系统） ;一、定义：;二、重力势能、弹性势能和引力势能;其中Ｃ为任意常数;2、弹性势能;k;3、引力势能;说明：;保守力与势能的微分关系：;保守力的矢量式：;例、某双原子分子的原子间的相互作用势能函数为;例、假设地球为质量均匀分布的球体,计算必须供给多少能量才能把地球完全折散.;2-4-4 机械能守恒定律;机械能; [ 例5 ] 设地球半径为R 。一质量为m的物体，从静止开始在距地面 R 处自由下落。 求：它到达地球表面时的速度。;例6：如图当Ｆ的 值为多大时，m2才能跳起？;;例7：如图，m1和m2之间只有万有引力的作用，假设现有一力Ｆ作用在Ｂ上，使Ｂ以Ｖ０向右匀速运动，试求；（１）、m1、m 2之间的最大距离lmax; (2)、从地面观察，当l=lmax时，外力Ｆ做的功是多少？;（２）、选地面为参照系，则当m1、m2以其同速度 Ｖ０运动 时两者之间距离最大，运用功能原理，外力Ｆ做的功为：;例8：航天器绕地球表面运动所需的速度称为第一宇宙速度Ｖ１，脱离地球所需的最小速度称为第二宇宙速度Ｖ２，脱离太阳系所需的速度称为第三宇宙速度Ｖ３，设地球的半径为 ，地球绕太阳公转的速度 为 ，试求Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３。;解：;（３）、设脱离地球引力圈时，航天器的速度为Ｖ（相对地面），此时不考虑太阳的引力，则：;以太阳为参照 系，近似认为航天器在地球相对太阳的轨道上出发继续运动，逃逸太阳系，则脱离太阳引力范围所需的速度 为;式中r0是地球到太阳的距离，为了充分利用地球公转速度，使航天器在脱离地球引力圈时，速度方向沿地球公转方向，这样航天器相对地球的速度应为 42.1-29.8=12.3Km/s;例9：一颗星体在引力作用下不断坍缩，当它的半径R小于某一 值R0时，我们就再也看不到该 星体 了，即星体上的任何粒子（包括光子），均不逃离该星体，这样一个以R0为半径的引力极大的球形区域就称为黑洞。若用牛 顿引力理论估算R0值与该星体质量M的关系，则R0是多少？;例10. 一长度为2l的均质链条，平衡地悬挂在一光滑圆柱形木钉上。若从静止开始而滑动，求当链条离开木钉时的速率（木钉的直径可以忽略）;一对力的功 ;例、如图，在光滑的水平面上，有一质量为 mB 的静止物体B，在B上又有一质量为mA的物体 A。今有一小球从左边射到A上并被弹 回，于是 A 以初速度 VA（相对水平面）开始向右运动。A、B间的摩擦系数为 ? ,A慢慢带动 B 运动，最后A和 B 以相同的速度一起运动，问 A 从开始运动到相对于B静止，在B上移动了多少距离？;A; 例 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, 小球穿过圆环并在环上运动(μ=0)．开始球静止于点 A, 弹簧处于自然状态，其长为环