系统动能定理

系统动能定理
关Fra Baidu bibliotek动能定理的理解
功和能是两个基本物理量．功和能的关系可概括 为：功是能量转化的量度．这句话包括三层含义： 一是各种形式的能量之间可以相互转化，各物体 的能量可以相互转移； 二是能量的转化或转移可以通过做功来完成； 三是在某一过程中，做了多少功，就有多少能量 发生转化或转移． 当在某一过程中只考虑动能这一种形式的能量， 功和能的关系就表现为：功是动能转化的量 度．这就是动能定理的本质含义．
图1
例1：如图2，一质量为M的长不板，静止在光滑的水平 面上，一质量为m的小滑块（可视为质点）以水平速度 v0从长木板的一端开始在木板上滑行，直到离开木 板．滑块离开木板时的速度为v0/3．若把此木板固定在 水平桌面上，其它条件相同时，求滑块离开木板时的速 度． V0
图2
例2：一列总质量为M的列车，沿平直铁路匀速 行驶．某时刻，其质量为m的末节车厢脱钩，司 机发觉时，车的前部自脱钩处又行驶了距离L， 司机立即关闭发动机．设车所受阻力与车重成正 比，机车的牵引力恒定．求列车的两部分最后都 停下来时，其间的距离是多少？
1．系统的动能定理
如图1，光滑水平面上有A、B 两物体，质量分别 为m1、m2，设A、B之间存在大小恒定的引力f．开始两 物体之间距离为L1，初速度均为零，现有一水平拉力F 作用在B物体上，作用一段位移S时，A、B两物体间距 离变为L2，A、B两物体的速度为v1、v2，则对A、B两 物体分别应用动能定理得： A f F f B L1 S L2
对于某一个孤立的物体，外力对它所做 的总功与合力所做的功是同一个意思，做功过 程就是物体与外界进行能量交换、转移的过程， 外界对物体做了多少总功，物体的动能就改变 多少．对于一个由几个存在相互作用的物体组 成的系统，外力可以对系统做功，内力也可以 对系统做功，内力做功就表示系统的动能可以 和系统内部某种形式的能量进行转化．即系统 动能的变化是由系统的内力与外力做功之和来 决定的．可见，对于系统也可以运用动能定理。