七章 机械能守恒定律
7.1 能量

能量守恒定律:
能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移过程中，能的总量保持不变．
7.1 能量

1、在我们周围生活中听说过哪些能量？
2、什么是能量？这个概念是怎么建立起来的？如何定义和度量（表达式）？
7.1 能量

追寻守恒量:
势能:相互作用的物体凭借其位置而具有的能量
动能:物体由于运动而具有的能量
做功改变了物体的能量
货物在起重机的作用
下重力势能增加
列车在机车牵引力的作用下动能增加了
握力器在手的压力下弹性势能增加
7.2 功
qingliang3000@yahoo.com.cn
1．功的概念
（1）如果一个物体受到力的作用，并且在力的方向上发生了位移，则这个力对物体做了功
（2）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

7.2 功
qingliang3000@yahoo.com.cn

2．功的公式
W=Fs cos α
单位：焦耳（J） 1J＝1N·m
7.2 功
qingliang3000@yahoo.com.cn

3．正功、负功
7.2 功
7.3 功率
qingliang3000@yahoo.com.cn

练习1．起重机竖直吊起质量为m的重物，上升的加速度是a，上升的高度是h，则起重机对货物所做的功是[　　]
A．mgh　　 　　 B．mαh
C、m（g＋a）h　 D．m（g-a）h
7.2 功
qingliang3000@yahoo.com.cn

练习2：质量为M的长木板放在光滑的水平面上，一个质量为m的滑块以某一速度沿木板表面从A点滑至B点，在木板上前进了L，而木板前进S．若滑块与木板间动摩擦因数为μ，问：
(1)摩擦力对滑块所做功多大？
(2)摩擦力对木板所做功多大？
谁对谁做功
7.2 功
qingliang3000@yahoo.com.cn

练习3：一位质量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f =50N，求各力对物体做的功和所有外力所做的总功
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
7.2 功
qingliang3000@yahoo.com.cn

练习4： 以一定的速度竖直向上抛出一质量m的小球，小球上升的最大高度为h，空气的阻力大小恒为F，则从抛出至落回出发点的过程中，
求（1）空气阻力和
A．0 B．－Fh
C．－2Fh D．2Fh
（2）重力对小球做的功为
A．0 B．－mgh
C．－2mgh D．2mgh
变力做功
7.2 功
qingliang3000@yahoo.com.cn

变力功
F始终与v平行
F始终与v垂直
7.3 功率
qingliang3000@yahoo.com.cn

（1）功率是表示力对物体做功快慢的物理量。
（4）功率也是标量
（3）功率的单位
7.3 功率
qingliang3000@yahoo.com.cn

7.3 功率
qingliang3000@yahoo.com.cn

额定功率和实际功率
1、额定功率：是指机器正常工作时的最大输出功率，也就是机器铭牌上的标称值．
2、实际功率：是指机器在工作中实际输出的功率．
在日常生活中，我们经常说某台机器的功率，或某物体做功的功率，实际上是指某个力对物体做功的功率。例如：1、汽车的功率就是汽车牵引力的功率、2、起重机吊起货物的功率就是钢绳拉力的功率
7.3 功率
qingliang3000@yahoo.com.cn

平均功率和瞬时功率
7.3 功率
qingliang3000@yahoo.com.cn

练习：1、质量m=3 kg的物体，在水平力F=6Ｎ的作用下，在光滑水平面上从静止开始运动，运动时间t=3 s，求：
（1）力F在t=3 s内对物体所做的功。
（2）力F在t=3 s内对物体所做功的平均功率
（3）力F在3 s末对物体所做功的瞬时功率
7.3 功率
qingliang3000@yahoo.com.cn

练习：2、某人用同一水平力F先后两次拉同一物体，第一次使此物体沿光滑水平面前进s距离，第二次使此物体沿粗糙水平也前进s距离，若先后两次拉力做的功为W1和W2，拉力做功的功率是P1和P2，则( )
A.W1=W2，P1=P2 B.W1=W2，P1＞P2
C.W1＞W2，P1＞P2 D.W1＞W2，P1=P2
7.3 功率
qingliang3000@yahoo.com.cn

练习：3、木块m沿固定光滑斜面下滑,斜面倾角为θ,当下滑高度 为h时,重力的瞬时功率是
7.3 功率
qingliang3000@yahoo.com.cn

练习：4、从离地面10m高处以4m/s初速度水平抛出一质量为0.2kg的石块，不计空气阻力，抛出石子后第一秒内重力对石块做出的功是 J，第一秒末重力的瞬时功率为 W。（g取10m/s2）
7.3 功率
qingliang3000@yahoo.com.cn

练习：5、快艇在水上行驶，所受水的阻力和艇的速度平方成正比.若快艇以速度v行驶时，发动机的功率为P，当快艇的速度为3v时，发动机的功率应为( ).

A、3P B、9P
C、27P D、81P
7.3 功率
qingliang3000@yahoo.com.cn

测验：质量为1kg的物体以6m/s的初速度在水平路面上向右运动，物体与路面之间的动摩擦因数μ=0.2，受到向左恒定的拉力F=4N，求物体运动4s的过程中拉力、摩擦力所做的功？
7.3 功率
qingliang3000@yahoo.com.cn

1 恒定功率启动
2恒定牵引力（加速度）启动
启动问题
发动机的功率指牵引力的功率而不是指合外力或阻力的功率
7.3 功率
qingliang3000@yahoo.com.cn

1 恒定功率启动
功率P一定
阻力Ff不变
变加速直线运动
达到最大速度v匀大
F=Ff时
a=0
7.3 功率
加速度a一定
牵引力不变
匀加速直线运动
PP＝Fv
变加速直线运动
保持P额继续加速
达到P额时
F>Ff
2恒定牵引力（加速度）启动
7.2 功
qingliang3000@yahoo.com.cn

启动v-t图
7.1能量、功

练习：汽车质量5T，其发动机额定功率为37.5kW，汽车在水平道路上从静止开始启动，开始一段时间以加速度a=1m/s2做匀速运动，最后做匀速运动速度为54km/h,求：（1）汽车做匀加速运动的时间？（2）汽车从匀速运动状态中关闭发动机，汽车能滑行多远？
7.2 功
qingliang3000@yahoo.com.cn

作业：.汽车发动机的功率为60kW，汽车的质量为4t，当它行驶在坡度为0.02的长直公路上时，所受阻力为车重的0.1倍(g取10m／s2)，问:
(1)汽车所能达到的最大速度 多大?
(2)若汽车从静止开始以0.6m／s2的加速度作匀加速直线运动，则此过程能维持多长时间?
(3)当汽车匀加速行驶的速度达到最大值时，汽车做功多少?
(4)在10s末汽车的即时功率为多大?
7.1能量、功

7.2 功
qingliang3000@yahoo.com.cn
例1． 如图所示，木块A放在木块B的左上端，用恒力F将A拉至B的右端．第一次将B固定在地面上，F做的功为 W1；第二次让B可以在光滑的地面上自由滑动，F做的功为W2．比较两次做功，应有( )
A．
B．
C．
D．无法比较．