2021-2022学年高二物理竞赛机械能守恒定律课件.pptx

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1、机械能守恒定律机械能守恒定律一一、功和功率功和功率力力在在位位移移方方向向上上的的分分量量与与位移大小的乘积位移大小的乘积1.功功元功元功或或4-34-3 机械能机械能机械能机械能守恒定律守恒定律守恒定律守恒定律例例证明：一个不受外力作用的运动质点，证明：一个不受外力作用的运动质点，对任一固定点的动量矩保持不变。对任一固定点的动量矩保持不变。解：解：质点作匀速直线运动质点作匀速直线运动设质点的质量为设质点的质量为m，运动速度为，运动速度为相对于相对于O=常矢量常矢量大小大小方向方向4-24-2 动量矩动量矩动量矩动量矩守恒定律守恒定律守恒定律守恒定律在直角坐标系中在直角坐标系中2.功率功率单位

2、时间内力所作的功单位时间内力所作的功 a b4-34-3 机械能机械能机械能机械能守恒定律守恒定律守恒定律守恒定律3.成对力的功成对力的功作用力和反作用力：作用力和反作用力：m2相对相对m1的位移的位移4-34-3 机械能机械能机械能机械能守恒定律守恒定律守恒定律守恒定律作用力和反作用力的元功之和作用力和反作用力的元功之和即：成对力的总功只与即：成对力的总功只与相互作用力相互作用力及及相对位相对位移移有关有关与参考系的选择无关与参考系的选择无关4-34-3 机械能机械能机械能机械能守恒定律守恒定律守恒定律守恒定律二二、动能定理动能定理1.质点质点4-34-3 机械能机械能机械能机械能守恒定律守

3、恒定律守恒定律守恒定律即：合外力的功等于物体动能的增量即：合外力的功等于物体动能的增量动能定理动能定理2.质点系质点系内力内力外力外力根据动能定理根据动能定理对对m1对对m24-34-3 机械能机械能机械能机械能守恒定律守恒定律守恒定律守恒定律两式相加两式相加4-34-3 机械能机械能机械能机械能守恒定律守恒定律守恒定律守恒定律即：外力和内力对质点系作的功之和等于质即：外力和内力对质点系作的功之和等于质点系总动能的增量点系总动能的增量质点系质点系动能定理动能定理推广到推广到 n 个质点的质点系个质点的质点系4-34-3 机械能机械能机械能机械能守恒定律守恒定律守恒定律守恒定律例例穿穿过过水水平

4、平桌桌面面上上小小孔孔O的的细细绳绳的的一一端端拴拴着着质质量量为为m的的小小球球，小小球球在在桌桌面面上上以以速速度度v1沿沿半半径径为为r1的的圆圆周周匀匀速速转转动动。当当非非常常缓缓慢慢地地将将绳绳下下拉拉，使使半半径径减减小小到到r2时时，求求小小球球的的速速度度和和拉拉力力T对对小小球球所所作作的的功功（小小球球与与桌桌面的摩擦不计）。面的摩擦不计）。4-34-3 机械能机械能机械能机械能守恒定律守恒定律守恒定律守恒定律解：解：绳子拉力对绳子拉力对O点的力矩为零点的力矩为零由动量矩守恒有由动量矩守恒有因缓慢拉绳，忽略小球沿绳方向的速度因缓慢拉绳，忽略小球沿绳方向的速度4-34-3

5、机械能机械能机械能机械能守恒定律守恒定律守恒定律守恒定律例例12质量为质量为m的质点系在一端固定的绳子上的质点系在一端固定的绳子上在粗糙水平面上作半径为在粗糙水平面上作半径为R的圆周运动。当的圆周运动。当它运动一周时，由初速它运动一周时，由初速v0减小为减小为v0/2。求。求:(1)摩擦力作的功摩擦力作的功;(2)滑动摩擦系数滑动摩擦系数;(3)静止前质静止前质点运动了多少圈点运动了多少圈?解：解：(1)根据动能定理，摩擦力的功根据动能定理，摩擦力的功4-34-3 机械能机械能机械能机械能守恒定律守恒定律守恒定律守恒定律(2)摩擦力摩擦力方向与运动方向相反方向与运动方向相反可得可得4-34-3 机械能机械能机械能机械能守恒定律守恒定律守恒定律守恒定律