大學(xué)物理第二章知識點

Onenevernoticeswhathasbeendone;onecanonlyseewhatremainstobedone.

—MarieCurie第二章守恒定律(lawofconservation)本章的主要內(nèi)容三個定理：動能定理動量定理角動量定理三個守恒定律：能量守恒定律動量守恒定律角動量守恒定律力的瞬時作用：F=ma力的持續(xù)作用效果(累積效應(yīng))：空間的累積功時間的累積沖量補(bǔ)充：兩矢量之間的夾角（標(biāo)量）（矢量）2.1功和動能定理1.恒力的功2.變力的功足夠?。褐本€代替弧線均勻可以看出：功是力在空間的累積說明：

1)功是兩矢量的點積，即功是標(biāo)量，但有正負(fù)2)合力的功等于每個力單獨作用的功之和（對質(zhì)點）

3)4）功的大小一般與路徑有關(guān),只有一些特殊力的功例外狀態(tài)量dr3.動能定理(kineticenergytheorem)3.1質(zhì)點動能定理表述：合力對質(zhì)點所做的功等于該質(zhì)點動能的增量（p50）3.2質(zhì)點組動能定理

n個質(zhì)點第i

個質(zhì)點

Ai:作用在第

i

個質(zhì)點上的所有力的功表述：作用在質(zhì)點組上的所有力(內(nèi)力和外力)的功的代數(shù)和等于質(zhì)點組動能增量（p59）解：C（2，1）Oa例2.2:質(zhì)點m=0.5Kg,運(yùn)動方程x=5t,y=0.5t2(SI),求從t=2s

到t=4s

這段時間內(nèi)外力所作的功.用功的定義式用動能定理1.A對與參考系選取無關(guān)。說明：3.一對滑動摩擦力的功恒小于零。（摩擦生熱是一對滑動摩擦力作功的結(jié)果）在無相對位移或相對位移與一對力垂直的情況下，一對力的功必為零。討論：一對力的功N‘′Nv1Mv12光滑m21v22.2保守力和勢能1.重力的功xyzoAB重力功只與質(zhì)點始末位置有關(guān)2.彈性力的功研究xa

xb

O點為彈簧原長處Oxa

xxb

Xf彈性力的功只與質(zhì)點始末位置有關(guān)

3.萬有引力的功am0mbrarbrfdrθ萬有引力的功只與質(zhì)點始末位置有關(guān)總結(jié)：重力、彈力、萬有引力的功僅與物體的始末位置有關(guān)，而與路徑無關(guān)---保守力(conservativeforce)4.質(zhì)點組的勢能保守力的功等于系統(tǒng)勢能增量的負(fù)值。物體在a

點所具有的勢能在數(shù)值上等于將物體從該點移到勢能為零處保守力所作的功。以重力為例：若令彈簧無形變時的彈性勢能為零點；若令無窮遠(yuǎn)為引力勢能零點；若令地球表面為重力勢能的零點；*勢能函數(shù)與相應(yīng)保守力之間的關(guān)系:只有保守力才有與之相應(yīng)的勢能勢能屬于彼此以保守力相互作用的質(zhì)點系保守力作(正)功，勢能減少；反之，勢能增加。勢能同零點選擇有關(guān)，但勢能的增量與之無關(guān)說明：解:可見重力勢能是萬有引力勢能在地球表面附近的一個特例例2.3地球M,R,質(zhì)點m距地面高h(yuǎn),取地球面為0勢能，求質(zhì)點地球系統(tǒng)在此相對位置的引力勢能。MhR地球drfm2.3機(jī)械能守恒定律(lawofconservationofmechanicalenergy)1.質(zhì)點組功能原理(work-energytheorem)設(shè)：n個質(zhì)點組成質(zhì)點系作用力外力內(nèi)力保守力非保守力—系統(tǒng)的功能原理--機(jī)械能守恒定律機(jī)械能系統(tǒng)：討論：1）動能定理，功能原理及機(jī)械能守恒定律僅適用慣性系，在非慣性系中需考慮慣性力作功但一個封閉系統(tǒng)經(jīng)歷任何變化時，該系統(tǒng)所有能量總和是不變的—系統(tǒng)的功能原理---機(jī)械能守恒2）封閉系統(tǒng)A外=0

當(dāng)A非保內(nèi)=0機(jī)械能守恒當(dāng)A非保內(nèi)0機(jī)械能不守恒

A非保內(nèi)>0其它形式能量轉(zhuǎn)化為

機(jī)械能

A非保內(nèi)<0機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其它形式能量---能量守恒定律已知:m,vB,R,vA=0求:Af(1).由功的定義解:例2.4一質(zhì)量為

m

的物體,由靜止開始沿著四分之一的圓周,從

A

滑到

B,在B

處速度的大小為vB,圓半徑為R.求:物體從A

到

B,摩擦力做的功.(2).應(yīng)用動能定理解以m為研究對象：外力mgmgcos

—做功mgsin

—不做功N——不做功f——做功(3).應(yīng)用功能原理解以m和地球為研究系統(tǒng):外力:無保守內(nèi)力:mg非保守內(nèi)力N:不做功f:做功(以B點為重力勢能零點)受力分析解:以m1、m2、彈簧、地球為系統(tǒng)Fm1m2x2E1=E2(2)(1)例2.5:問:F力為多大,才能使力突然撤除時,上面板跳起,并能使下面的板剛好被提起？m1m2Fm1m2x1Fm2x0m1m2(1)x1m2m1x2m2m1(2)三種宇宙速度[1]第一宇宙速度v1:由地面發(fā)射使物體m在地面附近環(huán)繞地球飛行所需的最小速度[2]第二宇宙速度v2:使物體m脫離地球引力需的最小速度令r=Re逃逸速度[3]第三宇宙速度v3