第四章 功和能.pptVIP

法二：万有引力提供向心力：近日点和远日点的运动轨迹的曲率半径相等，即：解得：第30页，共45页，星期日，2025年，2月5日16、一轻弹簧原长，劲度系数为，上端固定，下端挂一质量为的物体，先用手托住，使弹簧保持原长，然后突然将物体释放。求：1）物体达最低位置时弹簧最大伸长和弹力是多少？2）物体经过平衡位置时的速率是多大？例题16第31页，共45页，星期日，2025年，2月5日解：ABC1）如图所示，图C表示达到最低位置时刻机械能守恒：设弹簧原长位置为势能零点，弹簧伸长：弹簧弹力：第32页，共45页，星期日，2025年，2月5日第1页，共45页，星期日，2025年，2月5日一、教学基本要求掌握功的概念，能计算直线运动情况下变力的功。理解保守力作功的特点及势能的概念，会计算重力、弹性力和万有引力的势能。掌握质点的动能定理，并能用它分析简单问题，掌握机械能守恒定律，掌握运用守恒定律分析问题的思想和方法。第2页，共45页，星期日，2025年，2月5日功功率动能保守力势能机械能动能定理功能原理机械能守恒定律二、基本概念功:力对质点作的功定义为力在位移方向上的分量与该位移大小的乘积。有：第3页，共45页，星期日，2025年，2月5日瞬时功率：Δt→0时平均功率的极限值称为t时刻的瞬时功率。平均功率和瞬时功率平均功率：作功与完成这些功所用时间的比值第4页，共45页，星期日，2025年，2月5日动能：物体做机械运动而具有的能量，称为动能，记为：保守力：如果一对力的功与相对路径的形状无关，只决定于相互作用质点的始末位置，这样的一对力（简称一个力）称为保守力。（反之称为非保守力）第5页，共45页，星期日，2025年，2月5日势能：质点系内的相互作用力是保守力，则存在着一个由他们的位形（相对位置）决定的函数，相应于某两个位形的这一函数（势函数）的差就给出质点系从这一位形到另一位形时保守力作的功。这个位形决定的函数叫质点系的势能函数，简称为势能，记为。（R为势能参考点）机械能：系统的动能与势能之和，记为：第6页，共45页，星期日，2025年，2月5日质点系动能定理：所有外力对质点系做的功和内力对质点系做的功之和等于质点系总动能的增量。动能定理：质点动能定理：合外力对质点所做的功等于质点动能的增量，即：第7页，共45页，星期日，2025年，2月5日机械能守恒定律：如果系统内只有保守力作功，其它内力和一切外力都不作功，则系统内各物体的动能和势能可以相互转换，但机械能总值保持不变。功能原理：系统机械能的增量等于外力的功和非保守内力功的总和，即：第8页，共45页，星期日，2025年，2月5日（C）只有（2）是正确的1、对功的概念有下列几种说法正确的是（）（1）保守力作正功时，系统内相应的势能增加；（2）质点运动经一闭合路径，保守力对质点作的功为零；（3）作用力和反作用力大小相等、方向相反，所以两者作功的代数和必为零。三、例题分析（A）（1）（2）是正确的例题1（B）（2）（3）是正确的（D）只有（3）是正确的第9页，共45页，星期日，2025年，2月5日2、一个质点同时在几个力作用下的位为其中一个力为恒力（SI），则此力在该位移过程中所作的功为__________。例题2解：第10页，共45页，星期日，2025年，2月5日例题33、已知一质点在x轴上运动，其F—x关系如图所示，则质点运动从0到10m过程中，求F所作的功；R510xF05第11页，共45页，星期日，2025年，2月5日4、如图所示，木块m沿固定的光滑斜面（倾角为）下滑，当下降h高度时，重力的瞬时功率（）例题4h解：（A）（B）（C）（D）第12页，共45页，星期日，2025年，2月5日5、一颗速率为的子弹，打穿一块木板后，速率降到。如果让它继续穿过厚度和阻力均与第一块完全相同的第二块木板，则子弹的速率将降为。（空气阻力忽略不计）例题5解：根据动能定理，由题意，子弹穿越两块木板损失的动能相等，所以：第13页，