物理概論課件金朝2第一章

§1.7功和能一.功功率(力的空間累積)恒力的功:變力功:元功直線運動F(x)xx1x2F(x)-x圖中曲線下面積.例:一力f作用在質(zhì)量m=3kg的質(zhì)點上，質(zhì)點沿X

方向運動，運動方程為x=-3t-4t2+t3(SI)求：該力最初4s內(nèi)所作的功；t=1s時的功率。由運動方程例:一單擺,用一水平力p,在準平衡態(tài)過程中把擺球從平衡位置拉到擺線與鉛直線成θ0的位置,求拉力的功.已知l,mg.mgTlP求變力功的基本步驟：

1.分析任意位置受力;2.元功;3.統(tǒng)一變量;4.積分;5.代入上下限。合外力所做的功等于質(zhì)點動能的增量曲線運動做功分析：二.質(zhì)點的動能定理*重解繩子滑下題:ydydy例:一物體由斜面底部以v0向上沖，然后又下滑回底部時的速度為v’，已知傾角θ，

求物體上沖的高度。v’f2mgNvf1mgN三、保守力作功與勢能abhh1h23.勢能的值是相對的，但勢能差是絕對的。1.做功與路徑無關。沿任意閉合回路作功為0。這種性質(zhì)的力叫保守力。*重力:2.保守力做的功是勢能增量的負值。彈性力Ox*萬有引力的功:四、由勢能函數(shù)求保守力勢能是狀態(tài)函數(shù)保守力等于勢能梯度的負值。

*功能原理：質(zhì)點動能定理保守力的功與勢能*機械能守恒：外力和非保守內(nèi)力不作功或兩者作功的代數(shù)和為零時,系統(tǒng)機械能保持不變.質(zhì)點系功能原理:外力和非保守內(nèi)力的功等于系統(tǒng)機械能的增量.五、質(zhì)點系功能原理和機械能守恒定律只要分析守恒條件,不用考慮中間過程,由始末狀態(tài)的機械能列方程.第二宇宙速度脫離地球引力地球表面與無限遠(引力勢能為零)機械能守恒:萬有引力:*再解繩子滑下題:mv0vmgN例:如圖,固定光滑圓球半徑為r,質(zhì)量為m的質(zhì)點以水平速度v0沿球面下滑.

求質(zhì)點離開球面的位置.剛離開N=0不下滑θ=0N=0例：一車廂向右作勻速直線運動,水平輕彈簧與車廂的后擋板和質(zhì)量為m的物體相連,平衡位置為O點,起始時,物體在O’點處,且相對靜止,

釋放后,物體運動到O處時,獲得相對速度vr,

在地面參照系中求：1.物體由O’到O點過程中,

彈簧對物體的功W1.2.車廂的后擋板對彈簧所做的功W2。動能定理功能原理§1.8動量定理和動量守恒定律沖量（力對時間的累積效應）一.沖量質(zhì)點的動量定理令稱為動量外力的沖量等于物體動量的增量牛頓第二定律變質(zhì)量例:一質(zhì)量為m的小球從h1高度跳下，反跳后的最大高度為h2,小球與桌面碰撞時間為時，

小球的平均沖力N是多少？h2h1y解一:從h1到h2合力沖量平均沖力解二：只考慮與桌面碰撞分量式:注意:合外力;矢量,常用分量;選對象,選過程二.質(zhì)點系動量定理和動量守恒定律內(nèi)力總是成對出現(xiàn)，對時間累積為零F1F2F3質(zhì)點系動量定理:質(zhì)點系所受到的合外力的沖量等于總動量的增量.動量守恒定律:合外力為零時,系統(tǒng)的總動量保持不變.矢量式分量式1.矢量和保持不變;2.某方向合外力為零,則該方向動量保持不變;3.當內(nèi)力遠大于外力且作用時間較短時,外力可忽略不計;4.只適用于慣性系;5.常用在碰撞,分離,結(jié)合等一類問題.例:

水平光滑鐵軌上有一小車,長度為l,質(zhì)量為M,

質(zhì)量為m的人從車的一端走到另一端,若人和

小車原來都不動,問人和小車相對地面各移動

多少距離？Xx動量守恒＋相對運動lMmMm變質(zhì)量例:單位長度質(zhì)量為λ的均質(zhì)細繩,開始時放在光滑的水平桌面上,求提起高度為y時的作用力.1.勻速v;2.勻加速a.

yF1.勻速v2.勻加速a

§1.9

碰撞根據(jù)形變恢復程度完全彈性碰撞完全非彈性碰撞非彈性碰撞*完全非彈性碰撞:動量守恒,機械能不守恒*完全彈性碰撞:動量守恒,機械能守恒接近速度等于分離速度.討論:恢復系數(shù)*非彈性碰撞:動量守恒,機械能不守恒hH機械能損失:特例:質(zhì)點的動量矩質(zhì)點的動量對點O的矩?！?.10

角動量定理與角動量守恒

質(zhì)點動量mv在Oxy平面內(nèi)的投影（mv）xy對于點O的矩，定義為質(zhì)點動量對于z軸的矩，簡稱對于z軸的動矩。

質(zhì)點對某定點的動量矩對時間的一階導數(shù)，等于作用力對同一點的矩。質(zhì)點的動量矩定理：質(zhì)點系的動量矩

質(zhì)點系對點O的動量矩矢在z軸上的投影，等于質(zhì)點系對z軸的動量矩。矢量和代數(shù)和質(zhì)點系的動量矩定理

質(zhì)點系對于某定點O的動量矩對時間的導數(shù)，等于作用于質(zhì)點系的外力對于同一點的矩的矢量和。動量矩守恒定律

當外力對于某定點（或某定軸）的力矩等于零時，質(zhì)點系對于該點（或該軸）的動量矩保持不變。本章