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一、力學的三個基本觀點力的觀點:動量觀點:動能定理、能的轉化和守恒定律(包括機械能守恒定律)牛頓運動定律、運動學規律動量定理、動量守恒定律能量觀點:一、力學的三個基本觀點力的觀點:動量觀點:動能定理、能的轉化1二.如何選用力學的三個基本觀點?實戰演練二.如何選用力學的三個基本觀點?實戰演練2例1.質量為M的汽車帶著質量為m的拖車在平直公路上勻速前進,速度為v0

,某時刻拖車突然與汽車脫鉤,到拖車停下瞬間司機才發現.若汽車的牽引力一直未變,車與路面的動摩擦因數為μ,那么拖車剛停下時,汽車的瞬時速度是多大?小結:先大后小,守恒優先例1.質量為M的汽車帶著質量為m的拖車在平直公路上勻速前進3變1:質量為M的汽車帶著質量為m的拖車在平直公路上以加速度a勻加速前進,當速度為v0時拖車突然與汽車脫鉤,到拖車停下瞬間司機才發現.若汽車的牽引力一直未變,車與路面的動摩擦因數為μ,那么拖車剛停下時,汽車的瞬時速度是多大?小結:涉及時間優先用動量定理變1:質量為M的汽車帶著質量為m的拖車在平直公路上以加速度4變2:質量為M的汽車帶著質量為m的拖車在平直公路上勻速前進,中途拖車脫鉤,待司機發現時,汽車已行駛了L的距離,于是立即關閉油門.設運行過程中所受阻力與重力成正比,汽車牽引力恒定不變,汽車停下時與拖車相距多遠?小結:涉及位移優先用動能定理變2:質量為M的汽車帶著質量為m的拖車在平直公路上勻速前進5領悟:1.選取對象是先系統后物體2.解決問題有三種途徑,一般來說用動量能量的觀點解決更方便些.3.涉及S優先用動能定理涉及t優先用動量定理領悟:6例2(97年全國卷25題)質量為m的鋼板與直立輕彈簧的上端連接,彈簧下端固定在地上.平衡時,彈簧的壓縮量為x0,如圖下圖所示.一物塊從鋼板正上方距離為3x0的A處自由落下,打在鋼板上并立刻與鋼板一起向下運動,但不黏連.它們到達最低點后又向上運動.已知物塊質量也為m時,它們恰能回到O點.若物塊質量為2m,仍從A處自由落下,則物塊與鋼板回到O點時,還具有向上的速度.求物塊向上運動到達的最高點與O點的距離?例2(97年全國卷25題)質量為m的鋼板與直立輕彈簧的上端7領悟:(1)當運動過程中不涉及細節問題或加速度時,可用動量和能量的觀點分析問題。(2)涉及碰撞等過程用動量觀點,涉及位移過程宜用能量的觀點。(3)解題的過程就是類似于機器的“拆卸”的過程。這是一道復雜的動量與能量綜合題,是一道壓軸題.但是只要我們把復雜的狀態、過程進行“拆解”,把它變成一個個我們熟悉的小過程,就能做到化難為易,化繁為簡!領悟:這是一道復雜的動量與能量綜合題,是一道壓軸題.但是只8例3.(93年全國卷).兩金屬桿ab和cd長均為l,電阻均為R,質量分別為M和m,M>m.用兩根質量和電阻均可忽略的不可伸長的柔軟導線將它們連成閉合回路,并懸掛在水平、光滑、不導電的圓棒兩側.兩金屬桿都處在水平位置,如圖所示.整個裝置處在一與回路平面相垂直的勻強磁場中,磁感應強度為B.若金屬桿ab正好勻速向下運動,求運動的速度.在電磁學中只要涉及到力的問題都可以運用三大觀點來解題例3.(93年全國卷).兩金屬桿ab和cd長9練習.兩個材料相同、高度相同、上表面粗糙程度相同的A、B緊靠著放在光滑水平面上,質量分別是mA=5kg、mB=3kg,如圖所示,另一質量mC=2kg的鉛塊(體積可忽略)以相對于地面的水平初速度v0=8m/s沿A表面運動,最后停在B上.C在A上滑過的時間t=0.8s,且滑過A時相對于地的速度為vC=3m/s,取g=10m/s.求:①木塊B的最大速度②C與A、B的動摩擦因數③要使C不從B上滑出,B的長度最小是多少?(保留兩位小數)練習.兩個材料相同、高度相同、上表面粗糙程度相同的A、B緊10小結1、開啟動力學問題之門的三把鑰匙2、研究對象宜先系統(或整體),后物體(或部分)3、當多個物體之間有相互作用時,優先考慮兩大守恒定律,特別是出現相對路程的則優先考慮能量守恒定律4、三種觀點不要絕對獨立,聯立求解有時會珠聯璧合、更勝一籌。小結11三、利用三個基本觀點如何解題力的觀點:動量觀點:動能定理、能的轉化和守恒定律(包括機械能守恒定律)牛頓運動定律、運動學規律動量定理、動量守恒定律能量觀點:三、利用三個基本觀點如何解題力的觀點:動量觀點:動能定理、能12題1.如圖所示,水平軌道的AB段是光滑的,BC段是粗糙的,AB軌道與BC軌道在B點銜接。一個質量m1=1kg的木塊1被一條細線的一端拴住放在AB段上,細線的另一端固定在墻壁上,木塊1和墻壁之間夾有一根被壓縮的輕質彈簧,此時彈簧具有彈性勢能為18J。在B點放置一個質量m2=0.5kg的木塊2。當剪斷這條細線后,木塊1被彈出而向右運動,木塊1即將與木塊2發生碰撞的瞬間,彈簧恰好恢復原長,木塊1和2碰撞后粘在一起。已知木塊1和木塊2與BC段軌道間的動摩擦因數均為μ=0.1,g取10m/s2,求:碰撞后,兩個木塊能在BC段上滑行多遠?問1:若要求碰后兩個木塊在BC段上滑行的時間,你將選用什么規律?問2:通過求解此題,你能總結一下解力學綜合題的一般方法嗎?練一練題1.如圖所示,水平軌道的AB段是光滑的,BC段是粗糙的,A13力學綜合問題解題方法找狀態明過程選規律列方程求解確定研究對象、進行兩個分析(受力、運動)建立清晰的物理情景,構建物理模型三個基本觀點,優先考慮能量、動量觀點按規范要求列字母式統一單位、結果說明力學綜合問題解題方法找狀態明過程選規律列方程求解確定研究14

題2.(05全國理綜Ⅲ,25)如圖所示,一對雜技演員(都視為質點)乘秋千(秋千繩處于水平位置)從A點由靜止出發繞O點下擺,當擺到最低點B時,女演員在極短時間內將男演員沿水平方向推出,然后自已剛好能回到高處A

。求男演員落地點C

與O

點的水平距離S。已知男演員質量m1,和女演員質量m2之比m1:m2=2:1,秋千的質量不計,秋千的擺長為R,C

點比O

點低5R。ABCs5ROR回顧考題,體驗方法題2.(05全國理綜Ⅲ,25)如圖所示,一對雜技演員(都15ABCs5RORS=8R

題2分析1:男女演員從A擺到B2:女演員推出男演員3:男演員從B到C4:女演員從B回擺到A過程選用規律方程機械能守恒動量守恒平拋規律機械能守恒ABCs5RORS=8R題2分析1:男女演員從A擺到B2:16題3.如圖所示,用半徑r=0.4m的電動滾輪在長薄鐵板上表面壓軋一道淺槽。薄鐵板的長L=2.8m、質量m=10kg。已知滾輪與鐵板、鐵板與工作臺面間的動摩擦因數分別為μ1=0.3和μ2=0.1。鐵板從一端放入工作臺的滾輪下,工作時滾輪對鐵板產生恒定的豎直向下的壓力F=100N,在滾輪的摩擦作用下鐵板由靜止向前運動并被壓軋出一淺槽。已知滾輪轉動的角速度恒為ω=5rad/s,g取10m/s2。⑴加工一塊鐵板需要多少時間?⑵加工一塊鐵板電動機要消耗多少電能?(不考慮電動機自身的能耗)

鐵板滾輪試一試題3.如圖所示,用半徑r=0.4m的電動滾輪在長薄鐵板上表17r=0.4m

L=2.8m

m=10kg

滾輪與鐵板μ1=0.3

鐵板與工作臺間μ2=0.1

F=100N

ω=5rad/s,g取10m/s2。⑴加工一塊鐵板需要多少時間?⑵加工一塊鐵板電動機要消耗多少電能?(不考慮電動機自身的能耗)

鐵板滾輪題3分析2、在涉及到相對位移(路程)且摩擦生熱時,一般選用能量觀點分析本題總結:1、受力分析、運動情況分析是明確物理過程的關鍵;問1:鐵板做什么運動?問2:電動機輸出的能量轉化為哪些形式的能量?問3:電動機輸出的能量是如何實現轉化的?r=0.4mL=2.8mm=10kg18題4、如圖所示,質量mA為4.0kg的木板A放在水平面C上,木板與水平面間的動摩擦因數μ為0.24,木板右端放著質量mB為1.0kg的小物塊B(視為質點),它們均處于靜止狀態。木板突然受到水平向右的12Ns的瞬時沖量I作用開始運動,當小物塊滑離木板時,木板的速度vA=2.0m/s,小物塊的動能為vB=1.0m/s,g取10m/s2,求⑴瞬時沖量作用結束時木板的速度v0;⑵木板的長度L。ABLC試一試2題4、如圖所示,質量mA為4.0kg的木板A放在水平面C上,19課堂小結一、三個基本觀點選用的一般原則:1.以單個物體為研究對象時:宜選用動量定理和動能定理,其中涉及時間的問題,應選用動量定理,而涉及位移的應選用動能定理。2.對多個物體組成的系統:優先考慮兩個守恒定律3.若涉及系統內物體的相對位移(路程)并涉及摩擦力的,要考慮應用能的轉化和守恒定律。二、力學綜合題的解題方法:找狀態明過程選規律列方程求解課堂小結一、三個基本觀點選用的一般原則:1.以單個物體為研究20EBPRLdAC題5.如圖所示,PR是一塊長為L=4m的絕緣平板固定在水平地面上,整個空間有一個平行于PR的勻強電場E,在板的右半部分有一個垂直于紙面向外的勻強磁場B,一個質量為m=0.1kg.帶電量為q=0.5

C的物體,從板的P端由靜止開始在電場力和摩擦力的作用下向右做勻加速運動,進入磁場后恰能做勻速運動。當物體碰到板上R端擋板后被彈回,若在碰撞瞬間撤去電場,物體返回時在磁場中仍做勻速運動,離開磁場后做勻減速運動停在C點,PC=L/4,物體與平板間的動摩擦因數為μ=0.4。求:(1)電場強度E的大小和方向.(2)磁感應強度B的大?。惶岣咭徊紼BPRLdAC題5.如圖所示,PR是一塊長為L=4m的2117.解:⑴開始砂輪給鐵板向前的滑動摩擦力F1=μ1FN=0.3×100N=30N………(1分)

工作臺給鐵板的摩擦阻力F2=μ2FN=0.1×(100+10×10)N=20N………(1分)

鐵板先向右做勻加速運動:a=

m/s2=1m/s2………(1分)

加速過程鐵板達到的最大速度vm=ωR=5×0.4m/s=2m/s

………(1分)

這一過程鐵板的位移s1=

m=2m<2.8m………(1分)

此后砂輪給鐵板的摩擦力將變為靜摩擦力,F1′=F2,鐵板將做勻速運動。……(2分)

即整個過程中鐵板將先做加速度a=1m/s2勻加速運動,然后做vm=2m/s的勻速運動(只要上面已求出,不說數據也得分)………(1分)

⑵在加速運動過程中,由vm=at1得

t1=

s

………(2分)

勻速運動過程的位移為s2=L-s1=2.8m-2m

=0.8m

由s2=vt2,得t2=0.4s

………(2分)

所以加工一塊鐵板所用的時間為T=t1+t2=2s+0.4s=2.4

s

………(1分)

⑶解法一:E=ΔEK+Q1+Q2=

mvm2+f1s相對+f2L

………

(2分)

=(

×10×22+30×2+20×2.8)J=136J

………

(1分)

[解法二:E=f1S作用點+f1′s2=

f12s1+f2s2

(2分)

=(30×2×2+20×0.8)=136J

(1分)]

17.解:⑴開始砂輪給鐵板向前的滑動摩擦力F1=μ1FN=022一、力學的三個基本觀點力的觀點:動量觀點:動能定理、能的轉化和守恒定律(包括機械能守恒定律)牛頓運動定律、運動學規律動量定理、動量守恒定律能量觀點:一、力學的三個基本觀點力的觀點:動量觀點:動能定理、能的轉化23二.如何選用力學的三個基本觀點?實戰演練二.如何選用力學的三個基本觀點?實戰演練24例1.質量為M的汽車帶著質量為m的拖車在平直公路上勻速前進,速度為v0

,某時刻拖車突然與汽車脫鉤,到拖車停下瞬間司機才發現.若汽車的牽引力一直未變,車與路面的動摩擦因數為μ,那么拖車剛停下時,汽車的瞬時速度是多大?小結:先大后小,守恒優先例1.質量為M的汽車帶著質量為m的拖車在平直公路上勻速前進25變1:質量為M的汽車帶著質量為m的拖車在平直公路上以加速度a勻加速前進,當速度為v0時拖車突然與汽車脫鉤,到拖車停下瞬間司機才發現.若汽車的牽引力一直未變,車與路面的動摩擦因數為μ,那么拖車剛停下時,汽車的瞬時速度是多大?小結:涉及時間優先用動量定理變1:質量為M的汽車帶著質量為m的拖車在平直公路上以加速度26變2:質量為M的汽車帶著質量為m的拖車在平直公路上勻速前進,中途拖車脫鉤,待司機發現時,汽車已行駛了L的距離,于是立即關閉油門.設運行過程中所受阻力與重力成正比,汽車牽引力恒定不變,汽車停下時與拖車相距多遠?小結:涉及位移優先用動能定理變2:質量為M的汽車帶著質量為m的拖車在平直公路上勻速前進27領悟:1.選取對象是先系統后物體2.解決問題有三種途徑,一般來說用動量能量的觀點解決更方便些.3.涉及S優先用動能定理涉及t優先用動量定理領悟:28例2(97年全國卷25題)質量為m的鋼板與直立輕彈簧的上端連接,彈簧下端固定在地上.平衡時,彈簧的壓縮量為x0,如圖下圖所示.一物塊從鋼板正上方距離為3x0的A處自由落下,打在鋼板上并立刻與鋼板一起向下運動,但不黏連.它們到達最低點后又向上運動.已知物塊質量也為m時,它們恰能回到O點.若物塊質量為2m,仍從A處自由落下,則物塊與鋼板回到O點時,還具有向上的速度.求物塊向上運動到達的最高點與O點的距離?例2(97年全國卷25題)質量為m的鋼板與直立輕彈簧的上端29領悟:(1)當運動過程中不涉及細節問題或加速度時,可用動量和能量的觀點分析問題。(2)涉及碰撞等過程用動量觀點,涉及位移過程宜用能量的觀點。(3)解題的過程就是類似于機器的“拆卸”的過程。這是一道復雜的動量與能量綜合題,是一道壓軸題.但是只要我們把復雜的狀態、過程進行“拆解”,把它變成一個個我們熟悉的小過程,就能做到化難為易,化繁為簡!領悟:這是一道復雜的動量與能量綜合題,是一道壓軸題.但是只30例3.(93年全國卷).兩金屬桿ab和cd長均為l,電阻均為R,質量分別為M和m,M>m.用兩根質量和電阻均可忽略的不可伸長的柔軟導線將它們連成閉合回路,并懸掛在水平、光滑、不導電的圓棒兩側.兩金屬桿都處在水平位置,如圖所示.整個裝置處在一與回路平面相垂直的勻強磁場中,磁感應強度為B.若金屬桿ab正好勻速向下運動,求運動的速度.在電磁學中只要涉及到力的問題都可以運用三大觀點來解題例3.(93年全國卷).兩金屬桿ab和cd長31練習.兩個材料相同、高度相同、上表面粗糙程度相同的A、B緊靠著放在光滑水平面上,質量分別是mA=5kg、mB=3kg,如圖所示,另一質量mC=2kg的鉛塊(體積可忽略)以相對于地面的水平初速度v0=8m/s沿A表面運動,最后停在B上.C在A上滑過的時間t=0.8s,且滑過A時相對于地的速度為vC=3m/s,取g=10m/s.求:①木塊B的最大速度②C與A、B的動摩擦因數③要使C不從B上滑出,B的長度最小是多少?(保留兩位小數)練習.兩個材料相同、高度相同、上表面粗糙程度相同的A、B緊32小結1、開啟動力學問題之門的三把鑰匙2、研究對象宜先系統(或整體),后物體(或部分)3、當多個物體之間有相互作用時,優先考慮兩大守恒定律,特別是出現相對路程的則優先考慮能量守恒定律4、三種觀點不要絕對獨立,聯立求解有時會珠聯璧合、更勝一籌。小結33三、利用三個基本觀點如何解題力的觀點:動量觀點:動能定理、能的轉化和守恒定律(包括機械能守恒定律)牛頓運動定律、運動學規律動量定理、動量守恒定律能量觀點:三、利用三個基本觀點如何解題力的觀點:動量觀點:動能定理、能34題1.如圖所示,水平軌道的AB段是光滑的,BC段是粗糙的,AB軌道與BC軌道在B點銜接。一個質量m1=1kg的木塊1被一條細線的一端拴住放在AB段上,細線的另一端固定在墻壁上,木塊1和墻壁之間夾有一根被壓縮的輕質彈簧,此時彈簧具有彈性勢能為18J。在B點放置一個質量m2=0.5kg的木塊2。當剪斷這條細線后,木塊1被彈出而向右運動,木塊1即將與木塊2發生碰撞的瞬間,彈簧恰好恢復原長,木塊1和2碰撞后粘在一起。已知木塊1和木塊2與BC段軌道間的動摩擦因數均為μ=0.1,g取10m/s2,求:碰撞后,兩個木塊能在BC段上滑行多遠?問1:若要求碰后兩個木塊在BC段上滑行的時間,你將選用什么規律?問2:通過求解此題,你能總結一下解力學綜合題的一般方法嗎?練一練題1.如圖所示,水平軌道的AB段是光滑的,BC段是粗糙的,A35力學綜合問題解題方法找狀態明過程選規律列方程求解確定研究對象、進行兩個分析(受力、運動)建立清晰的物理情景,構建物理模型三個基本觀點,優先考慮能量、動量觀點按規范要求列字母式統一單位、結果說明力學綜合問題解題方法找狀態明過程選規律列方程求解確定研究36

題2.(05全國理綜Ⅲ,25)如圖所示,一對雜技演員(都視為質點)乘秋千(秋千繩處于水平位置)從A點由靜止出發繞O點下擺,當擺到最低點B時,女演員在極短時間內將男演員沿水平方向推出,然后自已剛好能回到高處A

。求男演員落地點C

與O

點的水平距離S。已知男演員質量m1,和女演員質量m2之比m1:m2=2:1,秋千的質量不計,秋千的擺長為R,C

點比O

點低5R。ABCs5ROR回顧考題,體驗方法題2.(05全國理綜Ⅲ,25)如圖所示,一對雜技演員(都37ABCs5RORS=8R

題2分析1:男女演員從A擺到B2:女演員推出男演員3:男演員從B到C4:女演員從B回擺到A過程選用規律方程機械能守恒動量守恒平拋規律機械能守恒ABCs5RORS=8R題2分析1:男女演員從A擺到B2:38題3.如圖所示,用半徑r=0.4m的電動滾輪在長薄鐵板上表面壓軋一道淺槽。薄鐵板的長L=2.8m、質量m=10kg。已知滾輪與鐵板、鐵板與工作臺面間的動摩擦因數分別為μ1=0.3和μ2=0.1。鐵板從一端放入工作臺的滾輪下,工作時滾輪對鐵板產生恒定的豎直向下的壓力F=100N,在滾輪的摩擦作用下鐵板由靜止向前運動并被壓軋出一淺槽。已知滾輪轉動的角速度恒為ω=5rad/s,g取10m/s2。⑴加工一塊鐵板需要多少時間?⑵加工一塊鐵板電動機要消耗多少電能?(不考慮電動機自身的能耗)

鐵板滾輪試一試題3.如圖所示,用半徑r=0.4m的電動滾輪在長薄鐵板上表39r=0.4m

L=2.8m

m=10kg

滾輪與鐵板μ1=0.3

鐵板與工作臺間μ2=0.1

F=100N

ω=5rad/s,g取10m/s2。⑴加工一塊鐵板需要多少時間?⑵加工一塊鐵板電動機要消耗多少電能?(不考慮電動機自身的能耗)

鐵板滾輪題3分析2、在涉及到相對位移(路程)且摩擦生熱時,一般選用能量觀點分析本題總結:1、受力分析、運動情況分析是明確物理過程的關鍵;問1:鐵板做什么運動?問2:電動機輸出的能量轉化為哪些形式的能量?問3:電動機輸出的能量是如何實現轉化的?r=0.4mL=2.8mm=10kg40題4、如圖所示,質量mA為4.0kg的木板A放在水平面C上,木板與水平面間的動摩擦因數μ為0.24,木板右端放著質量mB為1.0kg的小物塊B(視為質點),它們均處于靜止狀態。木板突然受到水平向右的12Ns的瞬時沖量I作用開始運動,當小物塊滑離木板時,木板的速度vA=2.0m/s,小物塊的動能為vB=1.0m/s,g取10m/s2,求⑴瞬時沖量作用結束時木板的速度v0;⑵木板的長度L。ABLC試一試2題4、如圖所示,質量mA為4.0kg的木板A放在水平面C上,41課堂小結一、三個基本觀點選用的一般原則:1.以單個物體為研究對象時:宜選用動量定理和動能定理,其中涉及時間的問題,應選用動量定理,而涉及位移的應選用動能定理。2.對多個物體組成的系統:優先考慮兩個守恒定律3.若涉及系統內物體的相對位移(路程)并涉及摩擦力的,要考慮應用能的轉化和守恒定律。二、力學綜合題的解題方法:找狀態明過程選規律列方程求解課堂小結一、三個基本觀點選用

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