大学物理：2-2 动能定理.ppt

地球为参考系 取太阳为参考系 , 抛体相对于太阳的速度为 . 则 若 与 同向, 有 地球相对于太阳的速度 要脱离太阳引力，机械能至少为零 则 设地球绕太阳轨道近似为一圆，由于 与 同向, 则抛体与太阳的距离 即为地球轨道半径. 则 抛体相对于太阳的速度 取地球为参照系 第三宇宙速度 探路者无人飞船俯视火星 探路者飞船在火星着陆点地貌 一个星体的逃逸速度为光速时，该星体就成了黑洞. 若地球为黑洞时的密度 引力半径 * 4 黑洞简介 地球 太阳 （kg） （m） （m） 星球 问: 黑洞是怎样形成的 ? 问: 既然人们无法直接观察到黑洞, 那么科学家又是怎样认识黑洞的呢 ? 黑洞最早是由印度天体物理学家钱德拉塞卡提出的 , 为此他于1983年荣获诺贝尔物理学奖 亥姆霍兹 （1821—1894），德国物理学家和生理学家.于1847年发表了《论力（现称能量）守恒》的演讲，首先系统地以数学方式阐述了自然界各种运动形式之间都遵守能量守恒这条规律.所以说亥姆霍兹是能量守恒定律的创立者之一 . 对与一个与自然界无任何联系的系统来说, 系统 内各种形式的能量是可以相互转换的，但是不论如何 转换，能量既不能产生，也不能消灭，这一结论叫做 能量守恒定律 . 1）生产斗争和科学实验的经验总结； 2）能量是系统状态的函数； 3）系统能量不变, 但各种能量形式可以互相转化； 4）能量的变化常用功来量度 . 第二章 动量守恒定律和能量守恒定律 物理学教程 （第二版） 2 – 2 动能定理 第二章 动量守恒定律和能量守恒定律 物理学教程 （第二版） 2 – 2 保守力与非保守力 势能 第二章 动量守恒定律和能量守恒定律 物理学教程 （第二版） 2 – 2 功能原理 机械能守恒定律 力对质点所作的功为力在质点位移方向的分量与位移大小的乘积 . （功是标量，过程量） 一 功 力的空间累积效应 ，动能定理等. B * * A 合力的功 = 分力的功的代数和 变力的功 功的大小与参照系有关 功的量纲和单位 平均功率 瞬时功率 功率的单位 （瓦特） 例1 质量为 2kg 的物体由静止出发沿直线运动, 作用在物体上的力为 F = 6 t (N) . 试求在头 2 秒内, 此力对物体做的功. 解: 二 质点的动能定理 动能（状态函数） 动能定理 合外力对质点所作的功,等于质点动能的增量 . 功和动能都与 参考系有关；动能定理仅适用于惯性系 . 注意 例 2 一质量为1.0kg 的小球系在长为1.0m 细绳下 端 , 绳的上端固定在天花板上 . 起初把绳子放在与竖直线成 角处, 然后放手使小球沿圆弧下落 . 试求绳与竖直线成 角时小球的速率 . 解: 由动能定理 得 1） 万有引力作功 以 为参考系， 的位置矢量为 . 一 万有引力、重力、弹性力作功的特点 对 的万有引力为 移动 时， 作元功为 r 方向单位矢量 dr 2 ） 重力作功 A B D C 3 ） 弹性力作功 x O F 保守力: 力所作的功与路径无关，仅决定于相互作用质点的始末相对位置 . 二 保守力和非保守力 重力功 弹力功 引力功 非保守力: 力所作的功与路径有关 .（例如摩擦力） 物体沿闭合路径运动 一周时, 保守力对它所作的功等于零 . 三 势能 势能曲线 势能 与物体间相互作用及相对位置有关的能量 . 保守力的功 弹性势能 引力势能 重力势能 弹力功 引力功 重力功 势能具有相对性，势能大小与势能零点的选取有关 . 势能是状态函数 势能是属于系统的 . 讨论 势能计算 若令 弹性势能曲线 重力势能曲线 引力势能曲线 势能曲线:由势能函数确定的势能随坐标变化的曲线. 一 质点系的动能定理 质点系动能定理 内力可以改变质点系的动能 注意 对质点系，有 对第 个质点，有 外力功 内力功 机械能 质点系动能定理 非保守力的功 二 质点系的功能原理 质点系的功能原理: 质点系机械能的增量等于外力和非保守内力作功之和 . 当 时，有 功能原理