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文檔簡介
1、運(yùn)動(dòng)的描述(mio sh)、直線運(yùn)動(dòng)的研究速度(sd) 描述物體運(yùn)動(dòng)(yndng)的方向和快慢的物理量 1平均速度:在變速運(yùn)動(dòng)中,物體在某段時(shí)間內(nèi)的位移與發(fā)生這段位移所用時(shí)間的比值叫做這段時(shí)間內(nèi)的平均速度,即S/t,單位:ms,其方向與位移的方向相同它是對變速運(yùn)動(dòng)的粗略描述公式=(V0Vt)/2只對勻變速直線運(yùn)動(dòng)適用。 2瞬時(shí)速度:運(yùn)動(dòng)物體在某一時(shí)刻(或某一位置)的速度,方向沿軌跡上質(zhì)點(diǎn)所在點(diǎn)的切線方向指向前進(jìn)的一側(cè)瞬時(shí)速度是對變速運(yùn)動(dòng)的精確描述瞬時(shí)速度的大小叫速率,是標(biāo)量勻速直線運(yùn)動(dòng) 1定義:在相等的時(shí)間里位移相等的直線運(yùn)動(dòng)叫做勻速直線運(yùn)動(dòng) 2特點(diǎn):a0,v=恒量 3位移公式:Svt加速度
2、1、速度的變化:V=VtV0,描述速度變化的大小和方向,是矢量2、加速度:描述速度變化的快慢和方向的物理量,是速度的變化和所用時(shí)間的比值:aV/t,單位:ms2加速度是矢量,它的方向與速度變化(V)的方向相同勻變速直線運(yùn)動(dòng)定義:在相等的時(shí)間內(nèi)速度的變化相等的直線運(yùn)動(dòng)叫做勻變速直線運(yùn)動(dòng) 特點(diǎn):a=恒量3公式:(1)vt=v0十a(chǎn)t(2)s=v0t at2(3)vt2v02=2as(4)s=說明:(1)以上公式只適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng)(2)四個(gè)公式中只有兩個(gè)是獨(dú)立的,即由任意兩式可推出另外兩式四個(gè)公式中有五個(gè)物理量,而兩個(gè)獨(dú)立方程只能解出兩個(gè)未知量,所以解題時(shí)需要三個(gè)已知條件,才能有解(3)式中v0
3、、vt、a、s均為矢量,方程式為矢量方程,應(yīng)用時(shí)要規(guī)定正方向,凡與正方向相同者取正值,相反者取負(fù)值;所求矢量為正值者,表示與正方向相同,為負(fù)值者表示與正方向相反通常將v0的方向規(guī)定為正方向,以v0的位置做初始位置(4)以上各式給出了勻變速直線運(yùn)動(dòng)的普遍規(guī)律一切勻變速直線運(yùn)動(dòng)的差異就在于它們各自的v0、a不完全相同,例如a0時(shí),勻速直線運(yùn)動(dòng);以v0的方向?yàn)檎较颍?a0時(shí),勻加速直線運(yùn)動(dòng);a0時(shí),勻減速直線運(yùn)動(dòng);ag、v0=0時(shí),自由落體應(yīng)動(dòng);ag、v00時(shí),豎直拋體運(yùn)動(dòng)(5)對勻減速直線運(yùn)動(dòng),有最長的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=v0/a,對應(yīng)有最大位移s=v02/2a,若tv0/a,一般不能直接代入公式求位移
4、。自由落體運(yùn)動(dòng)(yndng) 物體(wt)只受重力作用所做的初速度為零的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)(tdin):(l)只受重力;(2)初速度為零規(guī)律:(1)vt=gt; (2)s=gt2; (3)vt2=2gs;(4)s=; (5);豎直上拋1、將物體沿豎直方向拋出,物體的運(yùn)動(dòng)為豎直上拋運(yùn)動(dòng)拋出后只在重力作用下的運(yùn)動(dòng)。其規(guī)律為:(1)vt=v0gt,(2)s=v0t gt2 (3)vt2v02=2gh 幾個(gè)特征量:最大高度h= v022g,運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=2v0/g2兩種處理辦法:(1)分段法:上升階段看做末速度為零,加速度大小為g的勻減速直線運(yùn)動(dòng),下降階段為自由落體運(yùn)動(dòng)(2)整體法:從整體看來,運(yùn)動(dòng)的全過程加速度
5、大小恒定且方向與初速度v0方向始終相反,因此可以把豎直上拋運(yùn)動(dòng)看作是一個(gè)統(tǒng)一的減速直線運(yùn)動(dòng)。這時(shí)取拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),初速度v0方向?yàn)檎较?,則a=一g。 3上升階段與下降階段的特點(diǎn) (l)物體從某點(diǎn)出發(fā)上升到最高點(diǎn)的時(shí)間與從最高點(diǎn)回落到出發(fā)點(diǎn)的時(shí)們相等。即 t上=v0/g=t下 所以,從某點(diǎn)拋出后又回到同一點(diǎn)所用的時(shí)間為t=2v0/g (2)上把時(shí)的初速度v0與落回出發(fā)點(diǎn)的速度V等值反向,大小均為;即 V=V0= 注意:以上特點(diǎn)適用于豎直上拋物體的運(yùn)動(dòng)過程中的任意一個(gè)點(diǎn)所時(shí)應(yīng)的上升下降兩階段,因?yàn)閺娜我庖稽c(diǎn)向上看,物體的運(yùn)動(dòng)都是豎直上拋運(yùn)動(dòng),且下降階段為上升階段的逆過程 以上特點(diǎn),對于一般的勻
6、減速直線運(yùn)動(dòng)都能適用。若能靈活掌握以上特點(diǎn),可使解題過程大為簡化尤其要注意豎直上拋物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)稱性和速度、位移的正負(fù)。力1、定義:力是物體對物體的作用說明:定義中的物體是指施力物體和受力物體,定義中的作用是指作用力與反作用力。2、力的性質(zhì)力的物質(zhì)性:力不能離開物體單獨(dú)存在。力的相互性:力的作用是相互的。力的矢量性:力是矢量,既有大小(dxio)也有方向。力的獨(dú)立性:一個(gè)(y )力作用于物體上產(chǎn)生的效果與這個(gè)物體是否同時(shí)受其它力作用無關(guān)。3、力的分類(fn li)按性質(zhì)分類:重力、彈力、摩擦力、分子力、電磁力、核力等按效果分類:拉力、壓力、支持力、動(dòng)力、阻力、向心力、回復(fù)力等按研究對象分類:內(nèi)力
7、和外力。按作用方式分類:重力、電場力、磁場力等為場力,即非接觸力,彈力、摩擦力為接觸力。說明:性質(zhì)不同的力可能有相同的效果,效果不同的力也可能是性質(zhì)相同的。4、力的作用效果:是使物體發(fā)生形變或改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)5、力的三要素是:大小、方向、作用點(diǎn)6、力的圖示:用一根帶箭頭的線段表示力的三要素的方法。7、力的單位:是牛頓,使質(zhì)量為1千克的物體產(chǎn)生1米秒2加速度力的大小為 1牛頓重力1、產(chǎn)生:由于地球?qū)ξ矬w的吸引而使物體受到的力叫重力說明:重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的力,但它并不就等于地球?qū)ξ矬w的引力重力是地球?qū)ξ矬w的萬有引力的一個(gè)分力,另一個(gè)分力提供物體隨地球旋轉(zhuǎn)所需的向心力。由于物體隨地球自轉(zhuǎn)
8、所需向心力很小,所以計(jì)算時(shí)一般可近似地認(rèn)為物體重力的大小等于地球?qū)ξ矬w的引力。2、大?。篏mg (說明:物體的重力的大小與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及所處的狀態(tài)都無關(guān))3、方向:豎直向下(說明:不可理解為跟支承面垂直)4、作用點(diǎn):物體的重心5、重心:重心是物體各部分所受重力合力的作用點(diǎn)說明:(l)重心可以不在物體上物體的重心與物體的形狀和質(zhì)量分布都有關(guān)系。重心是一個(gè)等效的概念。 (2)有規(guī)則幾何形狀、質(zhì)量均勻的物體,其重心在它的幾何中心質(zhì)量分布不均勻的物體,其重心隨物體的形狀和質(zhì)量分布的不同而不同。 (3)薄物體的重心可用懸掛法求得彈力1、定義:直接接觸的物體間由于發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生的力2、產(chǎn)生條件:直接
9、接觸,有彈性形變。3、方向:彈力的方向與施力物體的形變方向相反,作用在迫使物體發(fā)生形變的物體上。說明:壓力、支持力的方向總是垂直于接觸面(若是曲面則垂直過接觸點(diǎn)的切面)指向被壓或被支持的物體。繩的拉力方向總是沿繩指向繩收縮的方向。桿一端受的彈力方向不一定沿桿的方向。4、大?。簭椈稍趶椥韵薅葍?nèi),遵從胡克定律力F=kX。一根張緊的輕繩上的張力大小處處相等。非彈簧類的彈力是形變量越大,彈力越大,一般應(yīng)根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),利用平衡條件或牛頓定律來計(jì)算。摩擦力1、定義(dngy):當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體的表面上相對運(yùn)動(dòng)或有相對運(yùn)動(dòng)的趨勢時(shí),受到的阻礙相對運(yùn)動(dòng)或相對運(yùn)動(dòng)趨勢的力,叫摩擦力,可分為靜摩擦力和
10、動(dòng)摩擦力。2、產(chǎn)生(chnshng)條件:接觸面粗糙(cco);相互接觸的物體間有彈力;接觸面間有相對運(yùn)動(dòng)或相對運(yùn)動(dòng)趨勢。說明:三個(gè)條件缺一不可,特別要注意“相對”的理解3、摩擦力的方向:靜摩擦力的方向總跟接觸面相切,并與相對運(yùn)動(dòng)趨勢方向相反。動(dòng)摩擦力的方向總跟接觸面相切,并與相對運(yùn)動(dòng)方向相反。4、摩擦力的大小:靜摩擦力的大小與相對運(yùn)動(dòng)趨勢的強(qiáng)弱有關(guān),趨勢越強(qiáng),靜摩擦力越大,但不能超過最大靜摩擦力,即0ffm ,具體大小可由物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)結(jié)合動(dòng)力學(xué)規(guī)律求解。 滑動(dòng)摩擦力的大小fN 。說明:滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面的大小、物體運(yùn)動(dòng)的速度和加速度無關(guān),只由動(dòng)摩擦因數(shù)和正壓力兩個(gè)因素決定,而動(dòng)摩擦因
11、數(shù)由兩接觸面材料的性質(zhì)和粗糙程度有關(guān)機(jī)械能及其守恒定律功的概念1、定義: 力和力的作用點(diǎn)通過位移的乘積2.做功的兩個(gè)必要因素:力和物體在力的方向上的位移3、公式:WFScos(為F與s的夾角)說明:恒力做功大小只與F、s、這三個(gè)量有關(guān)與物體是否還受其他力、物體運(yùn)動(dòng)的速度、加速度等其他因素?zé)o關(guān),也與物體運(yùn)動(dòng)的路徑無關(guān)4.單位:焦耳(J) 1 J1Nm.5.物理意義:表示力在空間上的積累效應(yīng),是能的轉(zhuǎn)化的量度6.功是標(biāo)量,沒有方向,但是有正負(fù)正功表示動(dòng)力做功,負(fù)功表示阻力做功,功的正負(fù)表示能的轉(zhuǎn)移方向 當(dāng)0a900時(shí)W0,力對物體做正功; 當(dāng)=900時(shí)W0,力對物體不做功; 當(dāng)9001800時(shí)W0
12、,力對物體做負(fù)功或說成物腳體克服這個(gè)力做功,這兩種說法是從二個(gè)角度來描述同一個(gè)問題功率一、功率的定義: 功跟完成這些功所用時(shí)間的比值叫做功率,它表示物體做功的快慢二、單位:瓦(w),千瓦(kw);三、標(biāo)量四、公式:PWtFv1PWt 所求的是這段時(shí)間內(nèi)平均功率2PFv當(dāng)v為平均值時(shí)為平均功率,當(dāng)v為即時(shí)值時(shí)為即時(shí)功率3PFv應(yīng)用時(shí),F(xiàn)、v必須(bx)同向,否則應(yīng)分解F或v,使二者同向這里的P=Fv實(shí)際上是Fvcos、為F、v夾角(ji jio)4我們處理問題時(shí)必須清楚是哪一個(gè)力的功率,如一個(gè)機(jī)械的功率為P,這里(zhl)指的是牽引力的功率,不可認(rèn)為是機(jī)械所受合外力的功率五、發(fā)動(dòng)機(jī)銘牌上的功率,
13、是額定功率,也就是說該機(jī)正常運(yùn)行時(shí)的最大輸出功率,該機(jī)工作時(shí)輸出功率要小于或等于此值動(dòng)能 如果一個(gè)物體能對外做功,我們就說這個(gè)物體具有能量物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能 Ekmv2,其大小與參照系的選取有關(guān)動(dòng)能是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量是相對量。動(dòng)能定理做功可以改變物體的能量所有外力對物體做的總功等于物體動(dòng)能的增量 W1W2W3mvt2mv021反映了物體動(dòng)能的變化與引起變化的原因力對物體所做功之間的因果關(guān)系可以理解為外力對物體做功等于物體動(dòng)能增加,物體克服外力做功等于物體動(dòng)能的減小所以正功是加號(hào),負(fù)功是減號(hào)。2“增量”是末動(dòng)能減初動(dòng)能EK0表示動(dòng)能增加,EK0表示動(dòng)能減小3、動(dòng)能定理適用單個(gè)物體,對
14、于物體系統(tǒng)尤其是具有相對運(yùn)動(dòng)的物體系統(tǒng)不能盲目的應(yīng)用動(dòng)能定理由于此時(shí)內(nèi)力的功也可引起物體動(dòng)能向其他形式能(比如內(nèi)能)的轉(zhuǎn)化在動(dòng)能定理中總功指各外力對物體做功的代數(shù)和這里我們所說的外力包括重力、彈力、摩擦力、電場力等 4各力位移相同時(shí),可求合外力做的功,各力位移不同時(shí),分別求力做功,然后求代數(shù)和5力的獨(dú)立作用原理使我們有了牛頓第二定律、動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律的分量表達(dá)式但動(dòng)能定理是標(biāo)量式功和動(dòng)能都是標(biāo)量,不能利用矢量法則分解故動(dòng)能定理無分量式在處理一些問題時(shí),可在某一方向應(yīng)用動(dòng)能定理6動(dòng)能定理的表達(dá)式是在物體受恒力作用且做直線運(yùn)動(dòng)的情況下得出的但它也適用于變?yōu)榧拔矬w作曲線運(yùn)動(dòng)的情況即動(dòng)能定理對恒
15、力、變力做功都適用;直線運(yùn)動(dòng)與曲線運(yùn)動(dòng)也均適用7對動(dòng)能定理中的位移與速度必須相對同一參照物由牛頓第二定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)公式推出動(dòng)能定理設(shè)物體的質(zhì)量為m,在恒力F作用下,通過位移為S,其速度由v0變?yōu)関t, 則:根據(jù)牛頓第二定律F=ma 根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式2as=vt2一v02由得:FS=mvt2mv02動(dòng)能定理應(yīng)用的基本步驟應(yīng)用動(dòng)能定理涉及一個(gè)過程,兩個(gè)狀態(tài)所謂一個(gè)過程是指做功過程,應(yīng)明確該過程各外力所做的總功;兩個(gè)狀態(tài)是指初末兩個(gè)狀態(tài)的動(dòng)能動(dòng)能定理應(yīng)用的基本步驟是:選取研究對象,明確并分析運(yùn)動(dòng)過程分析(fnx)受力及各力做功的情況,受哪些力?每個(gè)力是否做功?在哪段位移過程中做功?正功?負(fù)功?做多少功?
16、求出代數(shù)和明確過程始末狀態(tài)(zhungti)的動(dòng)能Ek1及EK2列方程 W=EK2一Ek1,必要時(shí)注意分析題目的潛在條件,補(bǔ)充方程進(jìn)行(jnxng)求解區(qū)別動(dòng)量、動(dòng)能兩個(gè)物理概念動(dòng)量、動(dòng)能都是描述物體某一時(shí)刻運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的狀態(tài)量,動(dòng)量是矢量,動(dòng)能是標(biāo)量動(dòng)量的改變必須經(jīng)過一個(gè)沖量的過程,動(dòng)能的改變必須經(jīng)過一個(gè)做功的過程動(dòng)量是矢量,它的改變包括大小和方向的改變或者其中之一的改變而動(dòng)能是標(biāo)量,它的改變僅是數(shù)量的變化動(dòng)量的數(shù)量與動(dòng)能的數(shù)量可以通過P2=2mEK聯(lián)系在一起,對于同一物體來說,動(dòng)能EK變化了,動(dòng)量P必然變化了,但動(dòng)量變化了動(dòng)能不一定變化例如動(dòng)量僅僅是方向改變了,這樣動(dòng)能就不改變對于不同的物體,
17、還應(yīng)考慮質(zhì)量的多少動(dòng)量定理與動(dòng)能定理的區(qū)別,兩個(gè)定理分別描述了力對物體作用效應(yīng),動(dòng)量定理描述了對物體作用的時(shí)間積累效應(yīng),使物體的動(dòng)量發(fā)生變化,且動(dòng)量定理是矢量式;而動(dòng)能定理描述了力對物體作用的空間積累效應(yīng),使物體的動(dòng)能發(fā)生變化,動(dòng)能定理是標(biāo)量式。所以兩個(gè)定理分別從不同角度描述了對物體作用的過程中,使物體狀態(tài)發(fā)生變化規(guī)律,在應(yīng)用兩個(gè)定理解決物理問題時(shí)要根據(jù)題目要求,選擇相應(yīng)的定理求解。機(jī)械能1由物體間的相互作用和物體間的相對位置決定的能叫做勢能如重力勢能、彈性勢能、分子勢能、電勢能等(1)物體由于受到重力作用而具有重力勢能,表達(dá)式為 EP=一mgh式中h是物體到零重力勢能面的高度(2)重力勢能是
18、物體與地球系統(tǒng)共有的只有在零勢能參考面確定之后,物體的重力勢能才有確定的值,若物體在零勢能參考面上方高 h處其重力勢能為 EP=一mgh,若物體在零勢能參考面下方低h處其重力勢能為 EP=一mgh,“一”不表示方向,表示比零勢能參考面的勢能小,顯然零勢能參考面選擇的不同,同一物體在同一位置的重力勢能的多少也就不同,所以重力勢能是相對的通常在不明確指出的情況下,都是以地面為零勢面的但應(yīng)特別注意的是,當(dāng)物體的位置改變時(shí),其重力勢能的變化量與零勢面如何選取無關(guān)在實(shí)際問題中我們更會(huì)關(guān)心的是重力勢能的變化量(3)彈性勢能,發(fā)生彈性形變的物體而具有的勢能高中階段不要求具體利用公式計(jì)算彈性勢能,但往往要根據(jù)
19、功能關(guān)系利用其他形式能量的變化來求得彈性勢能的變化或某位置的彈性勢能2重力做功與重力勢能的關(guān)系:重力做功等于重力勢能的減少量WG=EP減=EP初一EP末,克服重力做功等于重力勢能的增加量W克=EP增=EP末EP初 特別應(yīng)注意:重力做功只能使重力勢能與動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化,不能引起物體機(jī)械能的變化3、動(dòng)能和勢能(重力勢能與彈性勢能)統(tǒng)稱為機(jī)械能機(jī)械能守恒定律1、內(nèi)容:在只有重力(和彈簧的彈力)做功的情況下,物體的動(dòng)能和勢能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化,但機(jī)械能的總量保持不變2.機(jī)械能守恒(shu hn)的條件(1)對某一物體,若只有重力(或彈簧彈力)做功(zugng),其他力不做功(或其他力做功的代數(shù)和為零),則該物體
20、機(jī)械能守恒(2)對某一系統(tǒng),物體間只有動(dòng)能和重力勢能(zhn l sh nn)及彈性勢能的相互轉(zhuǎn)化,系統(tǒng)和外界沒有發(fā)生機(jī)械能的傳遞,機(jī)械能也沒有轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪?,則系統(tǒng)機(jī)械能守恒3表達(dá)形式:EK1Epl=Ek2EP2(1)我們解題時(shí)往往選擇的是與題目所述條件或所求結(jié)果相關(guān)的某兩個(gè)狀態(tài)或某幾個(gè)狀態(tài)建立方程式此表達(dá)式中EP是相對的建立方程時(shí)必須選擇合適的零勢能參考面且每一狀態(tài)的EP都應(yīng)是對同一參考面而言的(2)其他表達(dá)方式,EP=一EK,系統(tǒng)重力勢能的增量等于系統(tǒng)動(dòng)能的減少量(3)Ea=一Eb,將系統(tǒng)分為a、b兩部分,a部分機(jī)械能的增量等于另一部分b的機(jī)械能的減少量。判斷機(jī)械能是否守恒 首先應(yīng)特
21、別提醒注意的是,機(jī)械能守恒的條件絕不是合外力的功等于零,更不是合外力等于零,例如水平飛來的子彈打入靜止在光滑水平面上的木塊內(nèi)的過程中,合外力的功及合外力都是零,但系統(tǒng)在克服內(nèi)部阻力做功,將部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,因而機(jī)械能的總量在減少(1)用做功來判斷:分析物體或物體受力情況(包括內(nèi)力和外力),明確各力做功的情況,若對物體或系統(tǒng)只有重力或彈力做功,沒有其他力做功或其他力做功的代數(shù)和為零,則機(jī)械能守恒;(2)用能量轉(zhuǎn)化來判定:若物體系中只有動(dòng)能和勢能的相互轉(zhuǎn)化而無機(jī)械能與其他形式的能的轉(zhuǎn)化,則物體系機(jī)械能守恒(3)對一些繩子突然繃緊,物體間非彈性碰撞等除非題目的特別說明,機(jī)械能必定不守恒,完全非彈
22、性碰撞過程機(jī)械能不守恒說明:1條件中的重力與彈力做功是指系統(tǒng)內(nèi)重力彈力做功對于某個(gè)物體系統(tǒng)包括外力和內(nèi)力,只有重力或彈簧的彈力作功,其他力不做功或者其他力的功的代數(shù)和等于零,則該系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,也就是說重力做功或彈力做功不能引起機(jī)械能與其他形式的能的轉(zhuǎn)化,只能使系統(tǒng)內(nèi)的動(dòng)能和勢能相互轉(zhuǎn)化如圖550所示,光滑水平面上,A與L1、L2二彈簧相連,B與彈簧L2相連,外力向左推B使L1、L2 被壓縮,當(dāng)撤去外力后,A、L2、B這個(gè)系統(tǒng)機(jī)械能不守恒,因?yàn)長I對A的彈力是這個(gè)系統(tǒng)外的彈力,所以A、L2、B這個(gè)系統(tǒng)機(jī)械能不守恒但對LI、A、L2、B這個(gè)系統(tǒng)機(jī)械能就守恒,因?yàn)榇藭r(shí)L1對A的彈力做功屬系統(tǒng)內(nèi)部
23、彈力做功 2只有系統(tǒng)內(nèi)部重力彈力做功,其它力都不做功,這里其它力合外力不為零,只要不做功,機(jī)械能仍守恒,即對于物體系統(tǒng)只有動(dòng)能與勢能的相互轉(zhuǎn)化,而無機(jī)械能與其他形式轉(zhuǎn)化(如系統(tǒng)無滑動(dòng)摩擦和介質(zhì)阻力,無電磁感應(yīng)過程等等),則系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,如圖551所示光滑水平面上A與彈簧相連,當(dāng)彈簧被壓縮后撤去外力彈開的過程,B相對A沒有發(fā)生相對滑動(dòng),A、B之間有相互作用的力,但對彈簧A、B物體組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒3當(dāng)除了系統(tǒng)內(nèi)重力彈力以外(ywi)的力做了功,但做功的代數(shù)和為零,但系統(tǒng)的機(jī)械能不一定守恒如圖552所示,物體m在速度為v0時(shí)受到外力F作用,經(jīng)時(shí)間t速度變?yōu)関t(vtv0)撤去外力,由于摩擦力
24、的作用經(jīng)時(shí)間t/速度大小又為v0,這一過程中外力做功代數(shù)和為零,但是(dnsh)物體m的機(jī)械能不守恒。機(jī)械能守恒定律與動(dòng)量(dngling)守恒定律的區(qū)別:動(dòng)量守恒是矢量守恒,守恒條件是從力的角度,即不受外力或外力的和為零。機(jī)械能守恒是標(biāo)量守恒,守恒條件是從功的角度,即除重力、彈力做功外其他力不做功。確定動(dòng)量是否守恒應(yīng)分析外力的和是否為零,確定系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒應(yīng)分析外力和內(nèi)力做功,看是否只有重力、系統(tǒng)內(nèi)彈力做功。還應(yīng)注意,外力的和為零和外力不做功是兩個(gè)不同的概念。所以,系統(tǒng)機(jī)械能守恒時(shí)動(dòng)量不一定守恒;動(dòng)量守恒時(shí)機(jī)械能也不一定守恒。判定系統(tǒng)動(dòng)量,機(jī)械能是否守恒的關(guān)鍵是明確守恒條件和確定哪個(gè)過程
25、機(jī)械能守恒定律與動(dòng)能定理的區(qū)別 機(jī)械能守恒定律反映的是物體初、末狀態(tài)的機(jī)械能間關(guān)系,且守恒是有條件的,而動(dòng)能定理揭示的是物體動(dòng)能的變化跟引起這種變化的合外力的功間關(guān)系,既關(guān)心初末狀態(tài)的動(dòng)能,也必須認(rèn)真分析對應(yīng)這兩個(gè)狀態(tài)間經(jīng)歷的過程中做功情況應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題的基本步驟: (1)根據(jù)題意選取研究對象(物體或系統(tǒng)) (2)明確研究對象的運(yùn)動(dòng)過程,分析對象在過程中的受力情況,弄清各力做功的情況,判斷機(jī)械能是否守恒 (3)恰當(dāng)?shù)剡x取零勢面,確定研究對象在過程中的始態(tài)和末態(tài)的機(jī)械能 (4)根據(jù)機(jī)械能守恒定律的不同表達(dá)式列式方程,若選用了增(減)量表達(dá)式,(3)就應(yīng)成為確定過程中,動(dòng)能、勢能在過程中的
26、增減量或各部分機(jī)械能在過程中的增減量來列方程進(jìn)行求解機(jī)械能守恒定律與圓周運(yùn)動(dòng)結(jié)合物體在繩、桿、軌道約束的情況下在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),往往伴隨著動(dòng)能,勢能的相互轉(zhuǎn)化,若機(jī)械能守恒,即可根據(jù)機(jī)械能守恒去求解物體在運(yùn)動(dòng)中經(jīng)過某位里時(shí)的速度,再結(jié)合圓周運(yùn)動(dòng)、牛頓定律可求解相關(guān)的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)的量功能關(guān)系1能是物體做功的本領(lǐng)也就是說是做功的根源功是能量轉(zhuǎn)化的量度究竟有多少能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化,用功來量度,二者有根本的區(qū)別,功是過程量,能是狀態(tài)量2我們在處理問題時(shí)可以從能量變化來求功,也可以從物體做功的多少來求能量的變化不同形式的能在轉(zhuǎn)化過程中是守恒的3、功和能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系合外力對物體所做的功等于物體動(dòng)能的增量 W合=Ek2一Ek1(動(dòng)能定理)只有重力做功(或彈簧的彈力)做功,物體(wt)的動(dòng)能和勢能相互轉(zhuǎn)化,物體的機(jī)械能守恒。重力(zhngl)功是重力勢能變化的量度,即WG=EP重一(EP末一EP初) =EP初一EP末彈力(tnl)功是彈性勢能變化的量度,即:W彈一EP彈一(EP末一EP初) =EP初一EP末除了重力,彈力以外的其他力做功是物體機(jī)械能變化的量度,即:W其他=E末一E初一對滑動(dòng)摩擦力對系統(tǒng)做總功是系統(tǒng)機(jī)械能轉(zhuǎn)化
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