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1、课程主讲人：3-4 动能定理动能定理第三章第三章 动量守恒定律和能量守恒定律动量守恒定律和能量守恒定律3-4 3-4 动能定理动能定理物理学第七版2一一 功功 1恒力作用下的功恒力作用下的功rFrFWcosrF第三章第三章 动量守恒定律和能量守恒定律动量守恒定律和能量守恒定律3-4 3-4 动能定理动能定理物理学第七版3rFWdcosdFrdiF1drirdB*i1A1F2变力的功变力的功rFWddBABAsFrFWdcosdrsdd sFWdcosd第三章第三章 动量守恒定律和能量守恒定律动量守恒定律和能量守恒定律3-4 3-4 动能定理动能定理物理学第七版40d900W，0d18090W，
2、0dd90oWrF，( (1) ) 功的正、负功的正、负讨论讨论( (2) ) 做做功的图示功的图示cosF1s2ssdssFWssdcos21第三章第三章 动量守恒定律和能量守恒定律动量守恒定律和能量守恒定律3-4 3-4 动能定理动能定理物理学第七版5（3）功是一个过程量，与路径有关功是一个过程量，与路径有关（4）合力的功，等于各分力的功的代数和合力的功，等于各分力的功的代数和）（zddddzyBAxBAFyFxFrFWdBAxxxxWF xzWWWWyxkFjFiFFzyxkj yi xrzdddddBAyyyyWF ydBAzzWFzzz第三章第三章 动量守恒定律和能量守恒定律动量守恒
3、定律和能量守恒定律3-4 3-4 动能定理动能定理物理学第七版6 功的单位功的单位（焦耳）焦耳）tWP 平均功率平均功率 瞬时功率瞬时功率vFtWtWPtddlim0cosvFP 功率的单位功率的单位 （瓦特）瓦特）W10kW131sJ1W1mN1J1第三章第三章 动量守恒定律和能量守恒定律动量守恒定律和能量守恒定律3-4 3-4 动能定理动能定理物理学第七版7 例例 1一质量为一质量为 m 的小球的小球竖直落入水中，竖直落入水中， 刚接触水面时刚接触水面时其速率为其速率为 设此球在水中所设此球在水中所受的浮力与重力相等，水的阻受的浮力与重力相等，水的阻力为力为 , b 为一常量为一常量. 求
4、阻力对球做的功与时间的函求阻力对球做的功与时间的函数关系数关系0v vbFr0vxo第三章第三章 动量守恒定律和能量守恒定律动量守恒定律和能量守恒定律3-4 3-4 动能定理动能定理物理学第七版8解解建立如右图所示的坐标系建立如右图所示的坐标系xbrFWddv又由又由 2-4 节例节例 5 知知tmbe0vvtbWttmb020de2v) 1(e21220tmbWmv0vxotbttxbdddd2vv第三章第三章 动量守恒定律和能量守恒定律动量守恒定律和能量守恒定律3-4 3-4 动能定理动能定理物理学第七版9rFWdtmFddtv而而21222121vvmm二二 质点的动能定理质点的动能定理
5、vvvvd21mWsFrFddtt1vAB2vFrd第三章第三章 动量守恒定律和能量守恒定律动量守恒定律和能量守恒定律3-4 3-4 动能定理动能定理物理学第七版10 功是过程量，动能是状态量；功是过程量，动能是状态量；注意注意 合合外力对外力对质点质点所做的功，等于质点动所做的功，等于质点动能的能的增量增量 质点的动能定理质点的动能定理1k2k21222121EEmmWvv 功和动能依赖于惯性系的选取，功和动能依赖于惯性系的选取，但对不同惯性系，动能定理形式相同但对不同惯性系，动能定理形式相同第三章第三章 动量守恒定律和能量守恒定律动量守恒定律和能量守恒定律3-4 3-4 动能定理动能定理物
6、理学第七版11 例例 2 一质量为一质量为1.0 kg 的小的小球系在长为球系在长为1.0 m 细绳下端，绳细绳下端，绳的上端固定在天花板上起初的上端固定在天花板上起初把绳子放在与竖直线成把绳子放在与竖直线成 角角处，然后放手使小球沿圆弧下处，然后放手使小球沿圆弧下落试求绳与竖直线成落试求绳与竖直线成 角角时小球的速率时小球的速率3010vdl0PTFsd第三章第三章 动量守恒定律和能量守恒定律动量守恒定律和能量守恒定律3-4 3-4 动能定理动能定理物理学第七版12sPsFsFWddddT解解 )cos(cos0 mglsPddsinmgl0dsinmglWvPdl0TFsdddlscosd
7、dmglsP第三章第三章 动量守恒定律和能量守恒定律动量守恒定律和能量守恒定律3-4 3-4 动能定理动能定理物理学第七版13)cos(cos0 mglW由动能定理由动能定理2022121vvmmW得得)cos(cos20glv1sm53. 1kg0 .1mm0 . 1l 30010vdl0PTFsd第三章第三章 动量守恒定律和能量守恒定律动量守恒定律和能量守恒定律本章目录本章目录物理学第七版3-13-1质点和质点系的动量定理质点和质点系的动量定理3-23-2动量守恒定律动量守恒定律3-43-4动能定理动能定理3-0 3-0 教学基本要求教学基本要求* *3-33-3系统内质量移动问题系统内质量移动问题3-53-5保守力与非保守力保守力与非保守力 势能势能选择进入下一节：选择进入下一节：第三章第三章 动量守恒定律和能量守恒定律动量守恒定律和能量守恒定律本章目录本章目录物理学第七版15选择进入下一节：选择进入下一节：3-73-7 完全弹性碰撞完全弹性碰撞 完全非弹性碰撞完全非弹性碰撞3-83-8 能量守恒定律能量守恒定律3-93-9 质心质心 质心运动定理质心运动定理3-63-6 功能原理功能原理 机械能守恒定律机械能守恒定律* *3-103-10对称性与守恒律对称性与守恒律