H§27势能机械能守恒定律幻灯片.pptVIP

§2-7 一、几种力做功得特点 1.重力做功的特点 物体m 处于重力场中，从 a 点运动到 b 点，重力所作的功 重力作功仅与物体的始末位置有关，而所经历的路径无关。 或：物体沿任一闭合路径运动一周，重力所作的功为零。 dy y x hb ha 0 a b 2.万有引力作功的特点 两个物体M 和m，之间有万有引力作用 万有引力作功仅与物体的始末位置有关，而所经历的路径无关。 或：物体沿任一闭合路径运动一周，万有引力所作的功为零。 3 弹性力的功 弹簧原长l0处取为坐标原点0,水平向右为x轴 由胡克定律 X O x 物体由 运动到 ，弹性力做的功 弹性力作功仅与质点的始末位置有关，与具体路径无关。 重力、万有引力、弹性力的共同特征: 作功与路径无关，只与始末位置有关。 xb xa 二、保守力与非保守力 末态势能 初态势能 势能 即 势能性质 5、势能曲线 重力势能 万有引力势能 弹性势能 例1 已知地球质量为M，半径为R。有一质量为m的火箭从地面上升到2R的高度，求此过程中地球引力对火箭的功。 解：地球对火箭的引力是保守力，保守力的功等于初态势能减去末态势能 地球与火箭系统的势能为 （势能零点在∞） 初态 末态 四、功能原理 对质点系，由质点系动能定理 内力分为保守内力与非保守内力 由保守力的功和势能增量的关系 引入机械能 质点系的功能原理：质点系所受的外力的功与非保守内力的功 等于系统机械能的增量。 机械能守恒定律：只有保守内力作功的情况下，质点系的 机械能保持不变 . 或 E = 恒量 当 时，有 五、机械能守恒定律 质点系的功能原理: 解题步骤 3、确定势能零点； 2、分析外力、非保守力作功； 1、选择研究对象与过程； 4、描述初、末状态； 5、应用机械能定律列方程。 6、求解方程。 例2 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 （A）动量守恒，机械能守恒 . （B）动量不守恒，机械能守恒 . （C）动量不守恒，机械能不守恒 . （D）动量守恒，机械能不一定守恒 . D B C A D B C A AC和BD之间无相对滑动，机械能守恒。有滑动，不守恒 上节回顾 2-6 功 动能 动能定理 §2-7 势能 机械能守恒定律 重力势能 弹性势能 引力势能 质点系动能定理 质点动能定理 变力的功 质点系功能原理 当 时，有 机械能守恒定律 例3：质量为2kg 的物体，从轨道的A点自静止状态释放。该轨道是半径为1m的圆的四分之一。物块沿轨道下滑到B点时具有4m/s的速度。 求:当物块从A点滑到B点,摩擦力做的功 ？ 解法一:系统：m、地球，B为势能零点. 根据功能原理 解法二: 选质点m为研究对象 应用质点的动能定理： 分析力：mg保守内力，f非保内力,N内力不做功。 例4：如图所示，一轻弹簧两端分别为m1 ,m2两个物体，问：至少要用多大的力F压下m1，松手后，弹簧才能把下面物体带离地面？ m1 m2 m1 m2 m1 m2 o y2 y1 y3 F y 确定弹簧原长时m1位置为坐标0点。且为重力势能0点和弹性势能0点。 该过程机械能守恒: 系统： 弹簧 地球 初态：放手瞬间, 末态： 被提起瞬间 (1) m1在y2平衡方程： (2) m2被提起的条件： (3) 由（1）得： 由(2)-(3)得： 解： 放置m1 加力F 弹起 分析力 分析力：除F外全为保守力 求解，得 应用机械能守恒解题步骤 3、确定势能零点； 2、分析外力、非保守力作功； 1、选择研究对象与过程； 4、描述初、末状态； 5、应用机械能定律列方程。 6、求解方程。 质点动力学小结 重要概念：冲量、动量、功、保守力、动能、 势能 和 机械能 完