1、力學(xué)規(guī)律力學(xué)規(guī)律0mvmvtFt合12KKEEW合牛頓第二定律牛頓第二定律動(dòng)量定理動(dòng)量定理：當(dāng)：F合=0 時(shí)動(dòng)量守恒動(dòng)量守恒動(dòng)能定理動(dòng)能定理：機(jī)械能守恒機(jī)械能守恒只有重力（或彈力）做功只有重力（或彈力）做功一、牛頓定律和動(dòng)量定理一、牛頓定律和動(dòng)量定理不同點(diǎn)不同點(diǎn)：牛頓定律是瞬時(shí)定律，說明了合力的作用效果是產(chǎn)生a；動(dòng)量定理是過程定理，描述的是力對(duì)時(shí)間的積累效果。聯(lián)系聯(lián)系：動(dòng)量定理是根據(jù)牛頓定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式推導(dǎo)出來的，但對(duì)定理變形可以得到牛頓定律的另一表達(dá)式：F合=P/t應(yīng)用應(yīng)用：如果是研究的是瞬時(shí)問題，則只能用牛頓定律；如果只涉及初、末狀態(tài)的問題用牛頓定律和動(dòng)量定理都能解，則動(dòng)量定理更方便；如果

2、是變力問題牛頓定律一般無法求解，這時(shí)動(dòng)量定理就顯露出獨(dú)到的優(yōu)越性。應(yīng)用舉例例.蹦床是一種新型體育運(yùn)動(dòng)，下落彈起可做出各種高難度體操動(dòng)作。某運(yùn)動(dòng)員從3.2m處下落，被彈起4.05m，它與蹦床的接觸的時(shí)間為2.2s運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為60kg。運(yùn)動(dòng)員與蹦床之間的平均作用力多大？（g=10m/s2） 二、動(dòng)量定理和動(dòng)能定理的比較二、動(dòng)量定理和動(dòng)能定理的比較不同點(diǎn)不同點(diǎn)：（1 1）動(dòng)能定理反映了物體所）動(dòng)能定理反映了物體所受合力的作用對(duì)空間的積累效應(yīng)，具受合力的作用對(duì)空間的積累效應(yīng)，具體表現(xiàn)為物體動(dòng)能的變化；動(dòng)量定理體表現(xiàn)為物體動(dòng)能的變化；動(dòng)量定理反映了物體所受合力的作用對(duì)時(shí)間的反映了物體所受合力的作用對(duì)時(shí)

3、間的積累效應(yīng)，具體的表現(xiàn)為物體的動(dòng)量積累效應(yīng)，具體的表現(xiàn)為物體的動(dòng)量發(fā)生改變。發(fā)生改變。（2）動(dòng)能定理為標(biāo)量方程，動(dòng)）動(dòng)能定理為標(biāo)量方程，動(dòng)量定理為矢量方程。量定理為矢量方程。（3）當(dāng)合外力不等于零時(shí)，不）當(dāng)合外力不等于零時(shí)，不一定就對(duì)物體作了功，因而不一一定就對(duì)物體作了功，因而不一定引起物體動(dòng)能的變化；當(dāng)物體定引起物體動(dòng)能的變化；當(dāng)物體所受合外力不等于零時(shí)，物體所所受合外力不等于零時(shí)，物體所受的沖量必不為零，必將引起物受的沖量必不為零，必將引起物體動(dòng)量的變化。體動(dòng)量的變化。相似點(diǎn)相似點(diǎn)：（1 1）無論恒力還是變力、無）無論恒力還是變力、無論曲線還是直線、各力是同時(shí)作用還論曲線還是直線、各力是

4、同時(shí)作用還是不同時(shí)作用兩定理均使用。是不同時(shí)作用兩定理均使用。（2 2）兩定理都是過程定理）兩定理都是過程定理（3 3）兩定理都是由牛頓定律推導(dǎo)出來）兩定理都是由牛頓定律推導(dǎo)出來的，但反過來在一定范圍內(nèi)解決問題的，但反過來在一定范圍內(nèi)解決問題比牛頓運(yùn)動(dòng)定律更具有優(yōu)越性。比牛頓運(yùn)動(dòng)定律更具有優(yōu)越性。（4 4）合外力對(duì)物體做功的大小，）合外力對(duì)物體做功的大小，只決定于初、末狀態(tài)的動(dòng)能之差，只決定于初、末狀態(tài)的動(dòng)能之差，與中間過程無關(guān)。合外力對(duì)物體所與中間過程無關(guān)。合外力對(duì)物體所施加的沖量，只決定于初、末狀態(tài)施加的沖量，只決定于初、末狀態(tài)的動(dòng)量之差，與中間過程無關(guān)。的動(dòng)量之差，與中間過程無關(guān)。應(yīng)用舉

5、例應(yīng)用舉例例：例：如圖所示，質(zhì)量為如圖所示，質(zhì)量為M的平板小車的平板小車B停在光滑水平面上，質(zhì)量為停在光滑水平面上，質(zhì)量為m的物的物體體A可視為質(zhì)點(diǎn)，以水平初速度可視為質(zhì)點(diǎn)，以水平初速度V0滑滑上小車上小車B.A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，小車足夠長(zhǎng)。求：小車足夠長(zhǎng)。求：ABV0（1）物體從滑上小車到相對(duì)小）物體從滑上小車到相對(duì)小車靜止所經(jīng)歷的時(shí)間；車靜止所經(jīng)歷的時(shí)間；（2）從滑上小車到相對(duì)小車靜）從滑上小車到相對(duì)小車靜止的時(shí)間內(nèi)，小車運(yùn)動(dòng)的距離。止的時(shí)間內(nèi)，小車運(yùn)動(dòng)的距離。三、機(jī)械能守恒定律三、機(jī)械能守恒定律和動(dòng)量守恒定律和動(dòng)量守恒定律(1)(1)兩個(gè)定律的應(yīng)用對(duì)象都是系統(tǒng)；兩個(gè)定

6、律的應(yīng)用對(duì)象都是系統(tǒng)；(2)(2)兩個(gè)定律各有自己的使用條件；兩個(gè)定律各有自己的使用條件； (3)(3)機(jī)械能守恒定律僅適用于動(dòng)能、重機(jī)械能守恒定律僅適用于動(dòng)能、重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能之間的相互轉(zhuǎn)化，力勢(shì)能、彈性勢(shì)能之間的相互轉(zhuǎn)化，而動(dòng)量守恒定律適用范圍極廣，適用而動(dòng)量守恒定律適用范圍極廣，適用于包括宏觀與微觀、低速與高速等現(xiàn)于包括宏觀與微觀、低速與高速等現(xiàn)代物理學(xué)研究的所有領(lǐng)域。代物理學(xué)研究的所有領(lǐng)域。 (4)(4)機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式是一標(biāo)量機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式是一標(biāo)量式，動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是一矢量式，動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是一矢量式。式。.如圖所示，有光滑圓弧形軌道的小車靜止在如圖所示，

7、有光滑圓弧形軌道的小車靜止在光滑水平面上，其質(zhì)量為光滑水平面上，其質(zhì)量為M，有一質(zhì)量為，有一質(zhì)量為m的小球以水平速度的小球以水平速度v0沿軌道的水平部分沖上沿軌道的水平部分沖上小車小車.若小球沿圓弧形軌道上升的最大高度為若小球沿圓弧形軌道上升的最大高度為H，在此過程中圓弧形軌道對(duì)小球的彈力所，在此過程中圓弧形軌道對(duì)小球的彈力所做的功為多大？做的功為多大？關(guān)于受力分析關(guān)于受力分析從以上的解答可以看出：無論用那一個(gè)從以上的解答可以看出：無論用那一個(gè)規(guī)律都要進(jìn)行受力分析，但受力分析的規(guī)律都要進(jìn)行受力分析，但受力分析的目的是不同的。在利用牛頓定律時(shí)，受目的是不同的。在利用牛頓定律時(shí)，受力分析的目的是找

8、出物體受到的合外力；力分析的目的是找出物體受到的合外力；在動(dòng)量定理中的受力分析的目的是求合在動(dòng)量定理中的受力分析的目的是求合外力的沖量。外力的沖量。在動(dòng)能定理中的受力分析的目的在動(dòng)能定理中的受力分析的目的是找出物體的合外力所做的功。在是找出物體的合外力所做的功。在應(yīng)用動(dòng)量守恒定律時(shí)的受力分析是應(yīng)用動(dòng)量守恒定律時(shí)的受力分析是判定系統(tǒng)受到的合外力是否為零，判定系統(tǒng)受到的合外力是否為零，滿足不滿足動(dòng)量守恒定律的條件。滿足不滿足動(dòng)量守恒定律的條件。在機(jī)械能守恒定律中的受力分析是在機(jī)械能守恒定律中的受力分析是確定物體或系統(tǒng)是否只受重力或彈確定物體或系統(tǒng)是否只受重力或彈力的作用，即是否滿足機(jī)械能守恒力的作

9、用，即是否滿足機(jī)械能守恒定律的條件。定律的條件。求解力學(xué)問題的三條途徑求解力學(xué)問題的三條途徑途徑一途徑一、運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律結(jié)合運(yùn)運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律解答動(dòng)力學(xué)問題。當(dāng)研究動(dòng)學(xué)規(guī)律解答動(dòng)力學(xué)問題。當(dāng)研究某一物體所受力的瞬時(shí)作用與物體某一物體所受力的瞬時(shí)作用與物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)間的關(guān)系時(shí)，一般走此途運(yùn)動(dòng)狀態(tài)間的關(guān)系時(shí)，一般走此途徑徑。途徑二途徑二、運(yùn)用動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒運(yùn)用動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律解決動(dòng)力學(xué)問題。定律解決動(dòng)力學(xué)問題。途徑三途徑三、運(yùn)用動(dòng)能定理和能量守恒運(yùn)用動(dòng)能定理和能量守恒定律解動(dòng)力學(xué)問題。定律解動(dòng)力學(xué)問題。 力學(xué)觀點(diǎn)：包括牛頓定力學(xué)觀點(diǎn)：包括牛頓定 律和運(yùn)動(dòng)定律律和運(yùn)動(dòng)定律 解

10、決解決 研究某一物體所受力的瞬時(shí)作用研究某一物體所受力的瞬時(shí)作用與物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的關(guān)系與物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的關(guān)系(或或涉及加速涉及加速度度)時(shí)時(shí)2動(dòng)量觀點(diǎn)：包括動(dòng)量定理動(dòng)量觀點(diǎn)：包括動(dòng)量定理 和和 動(dòng)量守恒定律動(dòng)量守恒定律 m1v1+m2v2=m1v1/+m2v2/ 解決解決 涉及涉及時(shí)間時(shí)間（或研究力的瞬時(shí)（或研究力的瞬時(shí)作用）優(yōu)先考慮動(dòng)量定理作用）優(yōu)先考慮動(dòng)量定理(沖擊打沖擊打擊等擊等。) 若研究的對(duì)象為一物體系統(tǒng)，且它若研究的對(duì)象為一物體系統(tǒng)，且它們之間有相互作用時(shí)，優(yōu)先考慮動(dòng)們之間有相互作用時(shí)，優(yōu)先考慮動(dòng)量守恒定律量守恒定律 3 能量觀點(diǎn)能量觀點(diǎn): 動(dòng)能定理、機(jī)械能動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律、功

11、能關(guān)系、能的轉(zhuǎn)化和守恒定律、功能關(guān)系、能的轉(zhuǎn)化和守恒定律守恒定律 解決解決 涉及涉及功和位移功和位移時(shí)優(yōu)先考慮動(dòng)時(shí)優(yōu)先考慮動(dòng) 能定理能定理 若研究的對(duì)象為一物體系統(tǒng)，且它們?nèi)粞芯康膶?duì)象為一物體系統(tǒng)，且它們之間有相互作用時(shí)，優(yōu)先考慮兩大守之間有相互作用時(shí)，優(yōu)先考慮兩大守恒定律恒定律特別是出現(xiàn)特別是出現(xiàn)相對(duì)路程相對(duì)路程的則優(yōu)先考慮能的則優(yōu)先考慮能量守恒定律量守恒定律 1 一般來說，用動(dòng)量觀點(diǎn)和能量觀點(diǎn)比用一般來說，用動(dòng)量觀點(diǎn)和能量觀點(diǎn)比用力的觀點(diǎn)解題簡(jiǎn)便，因此在解題時(shí)優(yōu)先選力的觀點(diǎn)解題簡(jiǎn)便，因此在解題時(shí)優(yōu)先選用這兩種觀點(diǎn)；用這兩種觀點(diǎn)；2 但在涉及加速度問題時(shí)就必須用力的但在涉及加速度問題時(shí)就必須

12、用力的觀點(diǎn)觀點(diǎn)3 有些問題，用到的觀點(diǎn)不只一個(gè)，特有些問題，用到的觀點(diǎn)不只一個(gè)，特別像高考中的一些綜合題，常用動(dòng)量觀點(diǎn)別像高考中的一些綜合題，常用動(dòng)量觀點(diǎn)和能量觀點(diǎn)聯(lián)合求解，或用動(dòng)量觀點(diǎn)與力和能量觀點(diǎn)聯(lián)合求解，或用動(dòng)量觀點(diǎn)與力的觀點(diǎn)聯(lián)合求解，有時(shí)甚至三種觀點(diǎn)都采的觀點(diǎn)聯(lián)合求解，有時(shí)甚至三種觀點(diǎn)都采用才能求解，因此，三種觀點(diǎn)不要絕對(duì)用才能求解，因此，三種觀點(diǎn)不要絕對(duì)化化4 研究某一系統(tǒng)、它們之間有相研究某一系統(tǒng)、它們之間有相互作用，但不滿足動(dòng)量守恒的條互作用，但不滿足動(dòng)量守恒的條件，就不能用常規(guī)的系統(tǒng)問題的件，就不能用常規(guī)的系統(tǒng)問題的解題方法來求解，還應(yīng)回歸到應(yīng)解題方法來求解，還應(yīng)回歸到應(yīng)用牛頓

13、定律求解。用牛頓定律求解。另外，在運(yùn)用力學(xué)規(guī)律解題時(shí)，往往還需要運(yùn)動(dòng)學(xué)公式、圖像及相關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí)配合術(shù)解，這些知識(shí)的應(yīng)用也須靈活選擇。 解力學(xué)問題的基本思路：解力學(xué)問題的基本思路：(1)認(rèn)真審題，弄清題意，建立物理模型；認(rèn)真審題，弄清題意，建立物理模型；(2)確定解題方向，選用確當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律；確定解題方向，選用確當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律；(3)將所用規(guī)律的基本解題思路，逐一落實(shí)；將所用規(guī)律的基本解題思路，逐一落實(shí)；(4)根據(jù)物理規(guī)律建立相應(yīng)的物理方程，同時(shí)根據(jù)物理規(guī)律建立相應(yīng)的物理方程，同時(shí)由時(shí)間、位移、速度等關(guān)系建立相應(yīng)的方程，由時(shí)間、位移、速度等關(guān)系建立相應(yīng)的方程，還應(yīng)注意臨界條件的應(yīng)用、隱含條件的挖

14、掘還應(yīng)注意臨界條件的應(yīng)用、隱含條件的挖掘（查點(diǎn)方程數(shù)與未知數(shù)個(gè)數(shù)的關(guān)系，確定能否（查點(diǎn)方程數(shù)與未知數(shù)個(gè)數(shù)的關(guān)系，確定能否求解）；求解）；(5)對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析和檢驗(yàn)對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析和檢驗(yàn).質(zhì)量為M的木塊在水平面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，有一質(zhì)量為m的子彈以水平速度v0擊中木塊并與其一起運(yùn)動(dòng)，若木塊與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，則木塊在水平面上滑行的距離大小為多少？某同學(xué)解題時(shí)列出了動(dòng)量守恒方程： ，還列出了能量守恒方程： 并據(jù)此得出結(jié)論。這個(gè)結(jié)論正確嗎？如結(jié)論正確，請(qǐng)求出經(jīng)過并交待所列出的兩個(gè)方程成立的條件；如果結(jié)論錯(cuò)誤，請(qǐng)說明所列出的兩個(gè)方程成立的條件并糾正錯(cuò)誤。vmMmv)(0gsmMvmMmv)()(2

15、121220用輕彈簧相連的質(zhì)量均為2kg的A、B兩物塊都以v=6 m/s的速度在光滑的水平地面上運(yùn)動(dòng)，彈簧處于原長(zhǎng)，質(zhì)量4 kg的物塊C靜止在前方，如圖所示。B與C碰撞后二者粘在一起運(yùn)動(dòng)。求：在以后的運(yùn)動(dòng)中，（1）當(dāng)彈簧的彈性勢(shì)能最大時(shí)物體A的速度多大？（2）彈性勢(shì)能的最大值是多大？（3）A的速度有可能向左嗎？為什么？vABC解：（1）A、B、C三者速度相等時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能最大為EP動(dòng)量守恒：(mA + mB)v = (mA + mB + mC)vA vA= 3m/s（4分）（2）B、C碰撞時(shí)，B、C動(dòng)量守恒，速度vmBv = (mB + mC)v v= 2m/s則EP = (mB + mC

16、)v2 + mAv2 (mA + mB + mC)vA2 = 12J（4分）（3）A不可能向左運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)量守恒：mAv + mBv = mAvA + (mB + mC)vB 設(shè)vA 4m/s則作用后，動(dòng)能之和E= mAvA2 + (mB + mC)vB2 (mB + mC)vB2 = 48J而系統(tǒng)機(jī)械能E= Ep + (mA + mB + mC)vA2 = 48JEE，不可能（4分）2121212113.如圖所示，質(zhì)量mA為4.0kg的木板A放在水平面C上，木板與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.24，木板右端放著質(zhì)量mB為1.0kg的小物塊B（視為質(zhì)點(diǎn)），它們均處于靜止?fàn)顟B(tài)。木板突然受到水平向右的1

17、2Ns的瞬時(shí)沖量I作用開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小物塊滑離木板時(shí)，木板的動(dòng)能EM為8.0J，小物塊的動(dòng)能為0.50J，重力加速度取10m/s2，求瞬時(shí)沖量作用結(jié)束時(shí)木板的速度v0；木板的長(zhǎng)度L。ABLC(1)設(shè)水平向右為正方向，有：I 代入數(shù)據(jù)得：v=3.0m/s （2）設(shè)A對(duì)B、B對(duì)A、C對(duì)A的滑動(dòng)摩擦力的大小分別為、，B在A上滑行的時(shí)間為t，B離開A時(shí)A和B的速度分別為和，有 其中 設(shè)A、B相對(duì)于C的位移大小分別為s和s，有 s 動(dòng)量和動(dòng)能之間的關(guān)系為： 木板A的長(zhǎng)度Lss代入數(shù)據(jù)得：L=0.50m強(qiáng)調(diào):解題一定要養(yǎng)成畫受力圖受力圖和過過程示意圖程示意圖的習(xí)慣.這是學(xué)好物理的先決條件.切記！切記！(2)

18、研究某一系統(tǒng)，且它們之間有相互作用，一般用兩個(gè)守恒定律去求解，但須注意研究的問題是否滿足守恒的條件，同時(shí)弄清相互作用的的特點(diǎn)；當(dāng)一個(gè)物體受到持續(xù)力的作用發(fā)生運(yùn)當(dāng)一個(gè)物體受到持續(xù)力的作用發(fā)生運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變時(shí)，一般用動(dòng)能定理和動(dòng)動(dòng)狀態(tài)改變時(shí)，一般用動(dòng)能定理和動(dòng)量定理解答問題。若研究的為一物體量定理解答問題。若研究的為一物體系統(tǒng)，且它們之間存在相互作用，一系統(tǒng)，且它們之間存在相互作用，一般用動(dòng)量守恒和能量守恒定律去解答般用動(dòng)量守恒和能量守恒定律去解答問題。用動(dòng)量觀點(diǎn)和能量觀點(diǎn)解答問問題。用動(dòng)量觀點(diǎn)和能量觀點(diǎn)解答問題往往比用力的觀點(diǎn)簡(jiǎn)捷。題往往比用力的觀點(diǎn)簡(jiǎn)捷。選用力學(xué)規(guī)律解題時(shí)，首先要弄清題意，弄清物理現(xiàn)象和物理過程，不同的物理過程所遵循的規(guī)律不同，一個(gè)問題又往往存在多個(gè)物理過程，所以搞清物理過程是選擇規(guī)律的重要一環(huán)，解題時(shí)要特別仔細(xì)分析。同時(shí)，要搞清巳知量和待求量，尤