大學(xué)物理：3_4動能定理

1、第三章動量守恒定律和能量守恒定律第三章動量守恒定律和能量守恒定律3 3 4 4 動動 能能 定定 理理 力對質(zhì)點所作的功為力在質(zhì)點位移方向的分量與力對質(zhì)點所作的功為力在質(zhì)點位移方向的分量與位移大小的乘積位移大小的乘積 . （功是標(biāo)量，過程量）功是標(biāo)量，過程量）0d,900WsFrFWdcosdcosd0d,18090WrFWdd一一 功功 力的力的空間累積空間累積效應(yīng)效應(yīng): WrF ，動能定理動能定理.0dd90WrFFrdiF1drirdB*i1A1F對對 積累積累第三章動量守恒定律和能量守恒定律第三章動量守恒定律和能量守恒定律3 3 4 4 動動 能能 定定 理理BABArFrFWdcos

2、d 合力的功合力的功 = 分力的功的代數(shù)和分力的功的代數(shù)和 iiiiWrFrFWddzFyFxFWzyxdddzyxWWWWcosFArBrrdro 變力的功變力的功rFWddkzjyixrddddkFjFiFFzyx第三章動量守恒定律和能量守恒定律第三章動量守恒定律和能量守恒定律3 3 4 4 動動 能能 定定 理理 功的大小與參照系有關(guān)功的大小與參照系有關(guān)mN1J1TMLdim22W 功的量綱和單位功的量綱和單位tWP 平均功率平均功率 瞬時功率瞬時功率vFtWtWPtddlim0cosvFP 功率的單位功率的單位 （瓦特）瓦特）W10kW131sJ1W1第三章動量守恒定律和能量守恒定律第

3、三章動量守恒定律和能量守恒定律3 3 4 4 動動 能能 定定 理理 例例 1 一質(zhì)量為一質(zhì)量為 m 的小球豎直落入水中，的小球豎直落入水中， 剛接觸剛接觸水面時其速率為水面時其速率為 . 設(shè)此球在水中所受的浮力與重力設(shè)此球在水中所受的浮力與重力相等相等, 水的阻力為水的阻力為 , b 為一常量為一常量. 求阻力對求阻力對球作的功與時間的函數(shù)關(guān)系球作的功與時間的函數(shù)關(guān)系 .0v vbFr解解 如圖建立坐標(biāo)軸如圖建立坐標(biāo)軸ttxbxbrFWdddddvv即即tbWd2v又由又由 2 - 5 節(jié)例節(jié)例 5 知知tmbe0vvtbWttmb020de2v) 1(e21220tmbWmv0vxo第三章

4、動量守恒定律和能量守恒定律第三章動量守恒定律和能量守恒定律3 3 4 4 動動 能能 定定 理理二二 質(zhì)點的動能定理質(zhì)點的動能定理21222121dddd2121vvvvvvvvvmmmstmW 動能（動能（狀態(tài)狀態(tài)函數(shù)函數(shù)）mpmE22122kvtmFddtvsFrFrFWdddtt 動能定理動能定理k1k2EEW 合合外力對外力對質(zhì)點質(zhì)點所作的功所作的功,等于質(zhì)點動能的等于質(zhì)點動能的增量增量 . 功和動能都與功和動能都與 參考系參考系有關(guān)；動能定理有關(guān)；動能定理僅適用于僅適用于慣性系慣性系 .注意注意第三章動量守恒定律和能量守恒定律第三章動量守恒定律和能量守恒定律3 3 4 4 動動 能能

5、 定定 理理P 例例 2 一質(zhì)量為一質(zhì)量為1.0kg 的小球系在長為的小球系在長為1.0m 細繩下細繩下 端端 , 繩的上端固定在天花板上繩的上端固定在天花板上 . 起初把繩子放在與豎直起初把繩子放在與豎直線成線成 角處角處, 然后放手使小球沿圓弧下落然后放手使小球沿圓弧下落 . 試求繩與試求繩與豎直線成豎直線成 角時小球的速率角時小球的速率 .3010sPsFsFWddddT解解 )cos(cos0 mglcosddmglsPdsinmgl0dsinmglWdl0vTFsd第三章動量守恒定律和能量守恒定律第三章動量守恒定律和能量守恒定律3 3 4 4 動動 能能 定定 理理)cos(cos0