2021-2022學(xué)年高二物理競賽課件：力的空間累積效應(yīng)能量守恒定律

1、力的空間累積效應(yīng)能量守恒定律2一. 功 質(zhì)點動能定理力的空間累積效應(yīng)能量守恒定律 質(zhì)點受恒力F, 作直線運動, 位移S, 則力F的功為 從a到b，力f 的總功:力f 的元功為 質(zhì)點受變力f , 從a到b,abfLdr1. 功力與力作用點位移的標(biāo)積3質(zhì)心 質(zhì)心運動定理 將三角板(質(zhì)點系)拋出，三角板(質(zhì)點系)中有一點c始終按拋物線運動,就像三角板(質(zhì)點系)的全部質(zhì)量都集中在c點的一個質(zhì)點那樣,這個幾何點c就稱為三角板(質(zhì)點系)的質(zhì)量中心,簡稱質(zhì)心。 .ccccc 質(zhì)心和重心的概念是有區(qū)別的。但在地面上，質(zhì)心與重心重合。對質(zhì)量均勻分布的物體，質(zhì)心也就是它的幾何中心。如一根質(zhì)量均勻分布的細(xì)棒，質(zhì)心就

2、在它的二分之一處。1.質(zhì)心4可以證明,質(zhì)心坐標(biāo)為:質(zhì)點系的總質(zhì)量或5 例題 計算半徑為R的均勻半圓薄片的質(zhì)心位置 解：如圖建立坐標(biāo)系。因為半圓薄片很薄，可認(rèn)為厚度z=0；由均勻薄片的對稱性，可以判斷質(zhì)心的y方向坐標(biāo)yc=0 設(shè)半圓薄片的面質(zhì)量密度為，取寬度為dx的質(zhì)量微元因 質(zhì)心坐標(biāo)為：(4R/3，0) 6質(zhì)心運動定理質(zhì)心速度:質(zhì)點系的總質(zhì)量即質(zhì)點系的總動量7f1nfn1fi1f1iFiF1mim1Fnfnifinmn(i=1,2,3)質(zhì)心運動定理8質(zhì)心運動定理 系統(tǒng)所受合外力=系統(tǒng)的總質(zhì)量質(zhì)心的加速度。 質(zhì)心運動定理表明：質(zhì)心的運動規(guī)律，就像質(zhì)點系的全部質(zhì)量、全部外力都集中在質(zhì)心上的一個質(zhì)點

3、的運動一樣。 (1)質(zhì)心的運動規(guī)律完全由合外力確定,與內(nèi)力無關(guān)。 (2)系統(tǒng)所受合外力為零， 這表明，質(zhì)心原來靜止就靜止；質(zhì)心原來運動就作勻速直線運動。9(3)系統(tǒng)所受合外力為零，(系統(tǒng)動量守恒)*2.2.5 火箭飛行原理 (自學(xué))10 例題 開始時人和船都靜止,當(dāng)人從船的一端走到另一端時, 船移動的距離。(設(shè)船的質(zhì)量為M,人的質(zhì)量為m,船長為l ,并忽略水的阻力)。 解 (M+m):系統(tǒng)所受合外力為零,質(zhì)心不動:syxo11 質(zhì)點動能定理hm 質(zhì)點動能定理說明:合外力對質(zhì)點所作的功等于質(zhì)點動能的增量。 (1)功是標(biāo)量,且有正負(fù)。 (2)功是相對量,其大小隨所選參考系的不同而不同。功率 例： 重力對m的功: 地面參考系： A=mgh 物體m參考系： A=0dA=f.dr12 (3)在直角坐標(biāo)系中 功是沿質(zhì)點運動軌道進行積分計算的。一般地說,功的值既與質(zhì)點運動的始末位置有關(guān),也與運動路徑的形狀有關(guān)。 (4)應(yīng)當(dāng)明白,動能定理只在慣性系中成立,相應(yīng)的功也只能在同一慣性系中計算。 學(xué)習(xí)要點：變力的功。13 解 將彈簧緩慢地提起的過程中，需要用多大的外力？ x(原長)xomF fx=kx 。 物體m脫離地面的條件是什么？