2023-2024学年高二下学期物理强基计划课件：03 机械能 机械能守恒

本章题头 chapter 3 mechanical energy conservation of mechanical energy 第三章 机械能 机械能 机械能 机械能 机械能守恒 机械能守恒 机械能守恒 机械能守恒 内容提要 本章内容 Contents chapter 3 功与动能 work and kinetic energy 保守力与势能 conservative force and potential energy 机械能守恒定律 principle of conservation of mechanical energy 碰撞 collision 第一节 3 - 1 s s s s 功与动能 work and kinetic energy 一、变力的功 the work of changeable force s 力的元功 在力 作用下， F 质点运动路程为 位移矢量为 r 2 1 X Y O r r q r F s P r d F cos q A d h F r d 作用于P点的 F 力 的元功 为 且 d s r d 考虑无限靠近P点时 d s s r r d 功是标量 q 2 p 为负 q 2 p 为正 q 2 p 为零 ， 。 提到功须指明是某力的功。 功可叠加 。 （如积分、变力、多力的功） 功与动能 work and kinetic energy 质点系动能定理 二、动能定理 theorem of kinetic energy 质点的动能定理 theorem of kinetic energy of particle 对单个质点 力对质点所做的功 质点动能的增量。 动能定理的表述： A k E k E 0 D k E 下面作一简要证明 证明 证明 1 m 2 m m 3 v 1 v 2 v 3 内力做功 外力做功 外力做功 外力做功 + 1 m 1 2 2 v 1 A 1 2 A 0 1 m 1 2 2 v 1 0 2 m v 2 1 2 2 2 m v 2 1 2 2 ... ... ... ... ... ... S i A S m 1 2 2 v 0 m 1 2 2 v i i i i S A k E 0 k E A 内 A 外 系统终态 总动能 系统初态 总动能 系统动能的增量，等于作用在系统中各质点的力所做的功的代数和。 A A 内 + A 外 k E 0 k E D k E 随堂练习一 三、随堂练习 practice on the class h A 3 d x v t d 2 t k m 2 t d 力 的功 x F d x x F 1 0 0 t k 2 t k m 2 t d 1 0 0 t k 2 2 m t d 8 m k 2 ( ) J 1 0 4 2.25 107 x F m d v d t d v t k m d t d v t k m d t 0 t 0 v v 2 t k m 2 v d x t d 解法 提要 已知 求 m 启动牵引力 从0到10秒， x F t k 若不计阻力。 v 0 t 0 0 力 的功。 x F 练习一 = 2 吨 ( = 6×103 N/s ) k X 功的概念与特点 力（功）与状态（动能）及系统（质点系）的分析 注意： 练习二 阿特伍德机 求 重力加速度 轻滑轮 1 m 2 m 2 2 m 0 k g h 0 1 m 1 k g h 细绳 x X O 0 m 3 h s v 1 1 h 0 m 3 h 4 从静态释放 测得 解法提要： 系统： 2 m 1 m , , , 滑轮 细绳 h 轻滑轮及细绳的质量均忽略；不计阻力。 该系统内力做功代数和为零。 外力做功 2 m 1 m x g x g 1 2 m v 2 1 2 m v 2 1 2 + 0 系统的动能增量 g 1 2 m v 2 1 2 m v 2 1 2 + x ( ) 1 m 2 m s ( ) m 2 2 4 8 9 . . 练习二 练习三 已知 解法提要： m 0 2 1 5 . 1 k g ( ) X 0 X 0 阻力与深度成正比 阻力与深度成正比 x F b x F b b 5 . 0 1 0 5 1 m N . b 5 . 0 1 0 5 1 m N . d d 终止深度 终止深度 v 0 m 2 ( ) 0 0 . 1 s 求 d x 质点在 方向仅受阻力，其余方向合力为零。 运用质点动能定理 b 0 阻力做的功 质点动能的增量 0 d d x x 1 2 m v 2 0 1 2 b d 2 1 2 m v 2 0 d m b v 0 5 0 5 . 1 5 . 2 0 1 0 1 ) m ( 2 0 0