ch4机械能守恒

nullnull笫四章 机械能守恒⒈ 功 动能定理 ⒉ 保守力做功与势能 ⒊ 机械能和机械能守恒定律 4. 两体碰撞目 录null 在笛卡儿提出动量守恒原理后42年，德国 数学 数学高考答题卡模板高考数学答题卡模板三年级数学混合运算测试卷数学作业设计案例新人教版八年级上数学教学计划 家莱布尼兹 提出了“活力”的概念及“活力”守恒原理。他认为宇宙中运动的 总量保持不变的，应该是 ，而不是 。两者争论一百 多年后，人们逐渐明白，这是两种不同的守恒规律，莱布尼兹 的活力守恒应归结为机械能守恒。null一、变力的功 ㈠ 功 动能定律定义：力对质点所做的功等于力在质点位移方向的分量 与位移大小的乘积.null合力对质点所作的功，等于每个分力所作的功的代数和。（1）功是标量，没有方向，但有正负.说明：null例题4.1 物体由静止出发作直线运动，质量为m，受力bt，b为常量，求在T秒内，此力所作的功。null二、质点动能定理 力对物体作功，物体的运动状态要发生变化，它们之间的关系如何呢？质点由A到B这一过程中，力作总功为：null 质点动能定理——合外力对质点所作的功，等于质点动能的增量（2）功与动能之间的区别和联系： 区别：功与物体的状态变化过程相联系，为过程量，动 能决定于质点的运动状态，动能是状态量。 联系：外力的功是动能变化的量度。null例题4.2 如图，初始时，绳子垂在桌外的长度为b,设 绳子总长度为L,求绳全部离开光滑桌面时的瞬时速率.解： 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 （1）：利用动能定理null方法（2）：利用牛顿定律由牛顿定律得两种方法结果相同null例题4.3 假定地球的密度是均匀的，并沿地球的直径钻一个洞，质点从很高的位置h 落入洞中，求质点通过地心的速度。 由动能定理：null质点在地球外受力为null三、质点系动能定理 质点系的动能定理-----作用于质点系的力所作的功，等于该质点系总动能的增量。 设一个系统内有n个质点，作用于笫i个质点的力所作的 功分别为 ，由质点动能定理null（1） 质点系所受的力分外力和内力。则说明：null例题4.4 在光滑的水平面上，有一质量为 的静止物体B，在B上又有一质量为 的静止物体A，A受冲击，以 （相对于水平面〕向右运动，A和B之间的摩擦系数为 ，A逐渐带动B一起运动，问A从开始运动到相对于B静止时，在B上运动多远？null例题4.5 如图，质量为M的卡车载一质量为m的木箱， 以速率v沿平直路面行驶.因故突然紧急刹车，车轮 立即停止转动，卡车滑行一定距离后静止，木箱在 卡车上相对于卡车滑行了 距离,卡车滑行了L距离. 求L和 .巳知木箱与卡车间的滑动摩擦系数为 ，卡 车轮与地面的滑动摩擦系数为Lnull解：解法一（用质点动能定理求解）null解法二（用质点系动能定理求解）注意：⑴卡车与木箱之间相互摩擦力做的功并不等值， 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明 一对内力之功并不一定等值反号.⑵滑动摩擦力做正功 或负功，必须在搞清楚力和相对于一定参考受力点位 移的基础上作具体 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 .但一对滑动摩擦力所做功的代 数和却总是负的.　null例题4.6 一炮弹的质量为 ，射出时的水平 和竖直分速度分别为u和v，当炮弹到达最高点时， 其内部的炸药产生能量E，使炸药分成 及 两部 分.开始时两者仍沿原方向前进，试求它们落地时相 隔的距离?null由①、②式可求得（舍去不合题意的一个解）null㈡ 保守力做功与势能一、几种常见的力作功1、重力作功 重力作功只与质点的初终两处的高度差有关，而与所经过的路径无关。下降运动，重力做正功；反之做负功。xnull 2、万有引力作功 如图，M不动，m由a经任一路径到b， 在平面极坐标系中a引力作功只取决于质点的初终位置，与路径具体形迹无关。以力心为原点，质点运动由近至远，引力做负功；反之做正功。null 在弹性限度内，弹性力所作的功只由弹簧的初终位置决定 ，而与形变的过程无关。弹簧形变程度加强，弹性力做负功， 反之做正功。null 保守力：作功只与物体的始末位置有关，而与路径无关的力。反之称为非保守力二、保守力与非保守力分析三种力 作功的特点保守力作功特点的数学描述：null保守力沿任意闭合路径作功为零。沿闭合路径运动一周，保守力作功null三、势 能1。势能概念null 即保守力场中，某点的势能等于将质点由该处沿任意路径迁移到某一参考位置，保守力所做的功。null (2)势能是相对性的。为确定质点系在任一给定位置的势能值，必须选定某一位置为参考位置（势能零点），规定该点的势能为零.而势能零点可根据问题的需要任意选择. (3)势能既然与质点系各质点间相互作用的保守力相联系，因而为体系所共有。说明： (4)从现代物理学的观点来看，势能是比力更为基本的概念， 可以认为它表示质点间的相互作用，或更一般意义上的粒子 之间的相互作用。 (1)势能总是与保守力相联系。当质点间存在若干种保守力时，就可引进若干种势能。 null引力势能弹性势能即：保守力对物体作的功等于物体势能增量负值。重力势能2 三种势能：保守力作功可用势能差表示：势能零点在地面势能零点在无穷远势能零点在自然端点null3 势能曲线当坐标系和势能零点一经确定，势能仅是坐标的函数。势能随坐标变化的曲线称为势能曲线。如图: 势能曲线的用途： ⑴ 求平衡位置及判断平衡的稳定性.⑵ 由势能曲线求保守力.（力是矢量，而势能是标量，一 般情况下，确定标量函数比确定矢量要容易）null 保守力与势能的关系：null一、质点系的功能原理 ㈢ 机械能守恒定律根据质点系动能定理null二、机械能守恒定律 当作用于质点系的外力和内非保守力作功为零时，系统机械能守恒。根据功能原理：null几点说明（1）当摩擦力作为体系外力时，对体系可能做正功，也可能做负功（也可能不做功）。而摩擦力作为体系内力时，必定是成对出现的。因摩擦力总是与两物体的相对位移反方向，因而，动摩擦总是消耗体系的机械能，是一种耗散力，而静摩擦力不同，它不消耗体系的机械能。 (3)可以说，机械能守恒及其条件的确立，在物理学中开创了关于不同形式能量之间的转换与守恒新天地，从而在更大的范畴中确立了能量的转换与守恒规律。 (2)尽管在任何惯性系中动能定理、功能原理和机械能守恒定律都可应用，但力所做的功、体系的动能和机械能的数值在不同的参考系中并不相同。而且，一个体系在一个参考系内机械能守恒，在另一个参考系机械能未必守恒。null三、柯尼希（Konig）定理 对孤立质点系，在质心系里，体系的动量恒为零，质心系 是惯性系，功能原理和机械能守恒定律照样适用.但相对质心系 和其它惯性系（如实验室参照系），功和能未必相同。具体地 说，外力的功和体系的动能相对两个参照系的值不一定相同。相对一定惯性参照系，质点系的动能为所有质点的动能之和nullnull四、三种宇宙速度笫一宇宙速度－人造卫星笫二宇宙速度－人造行星（太阳系） 飞行物冲出地球引力范围而围绕太阳运动，成为人造行星。脱离地球引力的最低水平速度被称为笫二宇宙速度.飞行物在地球引力作用下，环绕地球运行，成为人造卫星.null应当满足机械能守恒，即 ，于是笫三宇宙速度－人造行星(银河系)飞行物冲出太阳的引力范围而成为银河系中的人造行星.null其中太阳质量 （地球质量） ，日地 平均距离 （地球半径），故null注意到 ，故最后得出笫三宇宙速度null㈣ 两体碰撞 所谓碰撞，是指两质点相互接近，运动状态发生迅速变化的 现象.碰撞的特征是极短的时间和强烈的相互作用.一、正碰－对心碰撞（一维碰撞）说明： ① e=0 完全非弹性碰撞 ② 0 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 ⒈ 掌握功的定义及变力做功的计算方法. ⒉ 理解质点和质点系的动能定理的意义及其应用. ⒊ 掌握保守力和由之定义的势能的概念.掌握重力势能、 万有引力势能和弹性势能的概念和计算方法,特别注意 势能零点的选择. ⒋ 熟练掌握机械守恒定律，并能联系动量守恒定律解决 一些问题. ⒌ 初步掌握质心系的特征，理解柯尼希定理及应用. ⒍ 掌握两体碰撞的基本规律及应用.