1、 1.5 功和能 ( work and energy)1.5.1 功1.5.2 动能定理1.5.3 保守力和势能1. 5. 4 机械能守恒 一 . 功的概念及定义质点在力 的作用下 ,发生一小段位移 时,称此力对该质点做了功 .质点沿直线运动时恒力功的大小1.5.1 功 ( work )功的特点 :功是标量。 它无方向 , 但有正、负。本章研究力的空间累积效应 功及动能、势能、动能定理、机械能守恒定律。A Bs恒力二 . 质点沿直线运动时变力的功设:质点沿 x 轴运动, F(x)x1 x F( xi) i例 1: 弹性力的功。以弹簧原长为坐标原点,计算 m 由 x1 x2 弹性力的功。x1x2
2、 x 0m由此式可见,弹力的功只与小球的初末位置有关,而与移动的中间过程无关,例如若先将 m从 x1点向右拉伸,然后再压缩至 x2点,弹力的功仍为上式。元功三 质点沿曲线运动时变力的功jiABm注意:在积分过程中,不仅力的大小和方向可能改变,而且力和线元之间的夹角也可能改变。例 2: m 沿曲线由 a b , 求重力的功hh1h2abjimg解:与弹性力一样,重力所作的功只取决于运动物体的起 末位置, 与中间过程无关 。hh1h2abjimg解:四 . 合力的功合力做的总功等于每个分力 沿同一路径 做功的代数和。 五 . 功率 P1. 平均功率2. 瞬时功率几个功率的数量级:睡觉 70 80W( 基础代谢 ) 闲谈 70 80W走路 170 380W 听课 70 140W跑步 700 1000W 足球 630 840W物理意义: 表示作功的快慢单位: 瓦特 (W )例 3:弹簧 (倔强系数为 k )一端固定在 A点 , 另一端连一质量为 m的物体 , 靠在光滑的园柱体表面 (半径 a ), 弹簧原长 AB, 在外力作用下极缓慢地沿表面从 B到C, 求 : 外力做的功 。解 : 物体 m匀速移动 合外力为零切向合外力为零CmgmAB