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课件网) 2020 高中物理竞赛 普通物理学 湖南师大附中 三、动能定理 质点的动能定理 Ek是状态量，相对量，与参照系的选择有关 。 合力对质点作的功等于质点动能的增量 四、势能 重力的功 万有引力的功 弹性力的功 保守力的功只与初、终态的相对位置有关，说明系统存在一种只与相对位置有关的能量。 可引入一个 由物体相对位置所决定而又具有能量性质的函数，称之为势能函数。用Ep表示. 或 保守力的功等于系统势能增量的负值。 若选定势能零点为 Ep2=0 重力势能： 选地球表面为势能零点 万有引力势能: 通常选两质点相距无限远时的势能为零. 对弹性势能: 通常选弹簧自然长度时的 势能为零, 则 讨论： 1.势能是相对量，其值与零势能参考点的选择有关. 2.势能函数的形式与保守力的性质密切相关. 3.势能是以保守力形式相互作用的物体系统所共有. 4.势能物理意义可解释为： 一对保守力的功等于相关势能增量的负值. 五、势能曲线 将势能随相对位置变化的函数关系用一条曲线描绘出来，就是势能曲线。 (1)质点在轨道上任意位置时， 质点系所具有的势能值。 (2) 势能曲线上任一点钭率的负值， 表示质点在该点处所受的保守力。 若保持y，z 不变， 则dy＝dz＝0 平衡位置: 势能曲线斜率为零处，质点受力为零.这些位置即为平衡位置. 六、质点系的动能定理与功能原理 1.质点系的动能定理 i质点 对 i 求和 所有外力和内力对质点系所做功之和等于质点系总动能的增量。———质点系的动能定理 注意： (1) 内力功之和不一定为零。 (2) 内力不能改变系统的总动量，但能改变系统的总动能 2.功能原理 若引入 E=Ek+Ep (机械能） 则可得 系统机械能的增量等于外力的功与内部非保守力功之和。 运用功能原理解题时，应先指明系统的范围，并确定势能零点. 例: 一轻弹簧一端系于固定斜面的上端，另一端连着质量为m的物块，物块与斜面的摩擦系数为? ，弹簧的劲度系数为k，斜面倾角为?，今将物块由弹簧的自然长度拉伸l后由静止释放，物块第一次静止在什么位置上？ 取弹簧自然伸长处为原点，且弹性势能和重力势能零点 解: 以弹簧、物块和地球为系统 功能原理 物块静止位置与?＝0对应，故有 解方程，得 另一根 x＝l，即初始位置，舍去 谢谢观看！ 祝大家学业有成！
