大学物理课件3章第二讲.ppt

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1、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3-5保守力与非保守力势能dr2）重力作功ABDC3）弹性力作功xOF二保守力和非保守力重力功弹力功引力功保守力: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.非保守力:力所作的功与路径有关.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.说明势能计算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

2、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3-6功能原理机械能守恒机械能质点系动能定理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.当有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.功能原理如图的系统，物体A，B置于光滑的桌面上，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，

3、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下列各物理量中，与参照系有关的物理量是哪些？（不考虑相对论效应）1）质量2）动量3）冲量4）动能5）势能6）功答：动量、动能、功.讨论解:由牛顿第二定律和万有引力定律abo例1已知地球的半径为RE≈6.4×103km,今有质量为m=3.0×103kg的人造地球卫星从半径为2RE的圆形轨道上,经如图所示的半椭圆形轨道上的点a变轨至半径为4RE的另一个圆形轨道点b上.点a和点b处的椭圆轨道与圆轨道的切线相切.试问

4、:卫星完成了变轨过程后获得了多少能量?abo已知：RE≈6.4×103km,m=3.0×103kg同理完全非弹性碰撞两物体碰撞后,以同一速度运动.碰撞两物体互相接触时间极短而互作用力较大的相互作用.完全弹性碰撞两物体碰撞之后，它们的动能之和不变.非弹性碰撞由于非保守力的作用，两物体碰撞后，使机械能转换为热能、声能，化学能等其他形式的能量.3-7碰撞完全弹性碰撞（五个小球质量全同）m1m2h例1冲击摆是一种测定子弹速率的装置.木块的质量为m2,被悬挂在细绳的下端.有一质量为m1的子弹以速率v1沿水平方向射入木块中后,子弹与木块将一起摆至高度为h处.试求此子弹射入木块前的速率.解

5、第一过程子弹与木快碰撞动量守恒第二过程子弹、木块一块运动机械能守恒例2设有两个质量分别为和,速度分别为和的弹性小球作对心碰撞,两球的速度方向相同.若碰撞是完全弹性的,求碰撞后的速度和.解取速度方向为正向，由动量守恒定律得由机械能守恒定律得碰前碰后解得碰前碰后（1）若则（2）若且则（3）若且则讨论碰前碰后例3在宇宙中有密度为的尘埃,这些尘埃相对惯性参考系是静止的.有一质量为m0的航天器以初速v0穿过宇宙尘埃,由于尘埃粘贴到航天器上,致使航天器的速度发生改变.求航天器的速度与其在尘埃中飞行时间的关系.（设想航天器的外形是面积为S的圆柱体）解尘埃与航天器作完全非弹性碰撞,则动量守

6、恒.1999年二月美国发射的“星尘号”飞船收集慧星尘埃的想象图