2-5 质点系的功能定理 机械能守恒定律

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1、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§2-5质点系的功能原理机械能守恒定律普通物理学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.§2-5质点系的功能原理机械能守恒定律普通物理学当时，有功能原理三机械能守恒定律机械能守恒定律只有保守内力作功的情况下，质点系的机械能保持不变.守恒定律的意义不究过程细节而能对系统的状态下结论，这是各个守恒定律的特点和优点.§2-5质点系的功能原理机械能守恒定律普通物理学如图的系统，物体A，B置于

2、光滑的桌面上，物体A和C,B和D之间摩擦因数均不为零，首先用外力沿水平方向相向推压A和B，使弹簧压缩，后拆除外力，则A和B弹开过程中，对A、B、C、D组成的系统讨论（A）动量守恒，机械能守恒.（B）动量不守恒，机械能守恒.（C）动量不守恒，机械能不守恒.（D）动量守恒，机械能不一定守恒.DBCADBCA§2-5质点系的功能原理机械能守恒定律普通物理学一质点自光滑球面的顶点处由静止下滑，设球面半径为R，求质点在离顶点下方竖直距离h为多大时，开始脱离球面。由牛顿运动定律解：由机械能守恒定律§2-5质点系的功能原理机械能守恒定律普通物理学设地球质量,抛体质量,

3、地球半径.``````解取抛体和地球为一系统，系统的机械能E守恒.1人造地球卫星第一宇宙速度第一宇宙速度，是在地面上发射人造地球卫星所需的最小速度.§2-5质点系的功能原理机械能守恒定律普通物理学解得``````由牛顿第二定律和万有引力定律得地球表面附近故计算得第一宇宙速度§2-5质点系的功能原理机械能守恒定律普通物理学我国1977年发射升空的东方红三号通信卫星神州六号飞船§2-5质点系的功能原理机械能守恒定律普通物理学``````2人造行星第二宇宙速度第二宇宙速度，是抛体脱离地球引力所需的最小发射速度.设地球质量,抛体质量,地球半径.取抛体和地球为一系

4、统系统机械能E守恒.当若此时则第二宇宙速度§2-5质点系的功能原理机械能守恒定律普通物理学3飞出太阳系第三宇宙速度第三宇宙速度，是抛体脱离太阳引力所需的最小发射速度.设地球质量,抛体质量,地球半径,太阳质量,抛体与太阳相距.取地球为参考系,由机械能守恒得取抛体和地球为一系统，抛体首先要脱离地球引力的束缚,其相对于地球的速率为.§2-5质点系的功能原理机械能守恒定律普通物理学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§2-5质点系的功能原理机械能守恒定律普通物理学设地球绕太阳轨道近

5、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§2-5质点系的功能原理机械能守恒定律普通物理学探路者无人飞船俯视火星探路者飞船在火星着陆点地貌§2-5质点系的功能原理机械能守恒定律普通物理学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§2-5质点系的功能原理机械能守恒定律普通物理学问: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19

6、83年荣获诺贝尔物理学奖§2-5质点系的功能原理机械能守恒定律普通物理学