机械能及其守恒定律

1. 机械能及其守恒定律 庄碧霞

2. F1 F G 遗留问题：放在光滑水平面的物体质量m=10kg，受到一水平向右的拉力 F=10N作用，从静止开始运动，求物体5s末的速度。 解 对物体受力分析G、F1、F 由牛顿第二定律F=ma a=F/m=1m/s﹡﹡2 由v=v0+at=5m/s 思考：①物体有了速度我们可以认为物体具有了什么能量 ②在本题中力与能量之间有何关系，如果力与运动 方向相反，又会如何

3. 一、日常生活中的能量 势能：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量 1、能量随处可见 （1）动能：物体由于运动而具有的能量 （2）重力势能：物体由于被举高而具有的能量 （3）弹性势能：物体由于被挤压或拉伸而具有的能量

4. 2、做功改变了物体的能量 列车在机车牵引力的作用下动能增加了 货物在起重机的作用 下重力势能增加 握力器在手的压力下弹性势能增加

5. 二、 功 1、条件： 力和物体在力的方向上发生的位移，是做功的两个不可缺少的因素 2、功的计算： 1）如果力的方向与运动方向一致 W=FL 2）如果力的方向与运动方向成某一夹角 W=FLcosα 3、正功和负功 1）当0≤α＜π/2 W=FLcosα＞0 做正功 2）当α= π/2 W=FLcosα= 0 不正功 3）当 π/2 ＜α ≤ π W=FLcosα ＜ 0 做负功 4、总功的计算 1）先求各力的功，再代数相加减 2）先求合力，再求合力做的功 5、当堂练习练习：教材P6第2题

6. F F 物体静止 L F F L 力和物体在力的方向上发生的位移，是做功的两个不可缺少的因素 1、条件： 只有力，没有位移，故力不做功 力与位移方向相同，力做功 力与位移方向垂直，在竖直方向上有力但没有位移故力不做功 返回

7. F2 F x 力与位移方向相同，力做功 F1 F F α α X 2、功的计算： 1）如果力的方向与运动方向一致 W=FL 2）如果力的方向与运动方向成某一夹角 W=F1L = （Fcos α）L = FL cos α 焦耳 J 3）功的单位： 练习：一位质量m=60kg的物体放在光滑的水平面上，在与水平方向成α=37 °角斜向上的拉力F=10N的作用下向前运动了5m ，求拉力所做的功 解： W=FLcosα =10×5×cos 37 ° =40J 返回

8. F F X v F F α α X F F α α X 3、正功和负功 1）当0≤α＜π/2 W=FLcosα＞0 做正功 2）当α= π/2 W=FLcosα= 0 不正功 3）当 π/2 ＜α ≤ π W=FLcosα ＜ 0 做负功 习惯上把某力做负功，说成物体克服某力做功 例：某一物体以一定初速度在粗糙水平面做匀减速直线运动，我们可以 讲阻力做负功，也可以讲物体克服阻力做正功。 正功 练：1）物体自由下落，重力做什么功 2）竖直上升的物体，重力做什么功 负功 返回

9. F F1 F α X Fn G α 4、总功的计算 练习：一位质量m=60kg的物体放在粗糙水平面上，在与水平面成α=37 °角斜向上的拉力F=100N，运动了100m，已知阻力Fn=50N，求外力所做的总功 解法一：先求各力的功，再代数相加减 解： 如图可知WG=GXcos90 ° =0J WF1=F1Xcos90°=0J WF=FLcos37°=8000J WFn=FnLcos180°=-5000J W总=WG+WF1+WF+WFn =0+0+8000-5000 =3000J 解法二：先求合力，再求合力做的功 解：如上图所示 F合=Fcos37°-Fn=100×4/5-50=30N W总= F合L=30×100=3000J 返回