斜面模型（課堂PPT）

1、.1.2.3.4tantantan.5cossin)(cossin)(mgFmgFcos)(cosmgF sin)(cosmgF cosmgFNNfcoscosNfsinNsinNNfcoscosNfN.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18A. B. C. D. .19a=g tan.20.21.22注意： A與B相碰有機(jī)械能損失，只有碰撞結(jié)束后，A、B、C及彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。.23.24.25.26.27(1)重力、電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)重力、電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)(2)摩擦力做功與路徑有關(guān)摩擦力做功與路徑有關(guān) 滑動(dòng)摩擦力滑動(dòng)摩擦力既可做正功，又可做負(fù)功既

2、可做正功，又可做負(fù)功AB如：如：靜摩擦力靜摩擦力既可做正功，又可做負(fù)功既可做正功，又可做負(fù)功PQFAB如：如：.28(3)作用力與反作用力做功作用力與反作用力做功同時(shí)做正功；同時(shí)做正功；同時(shí)做負(fù)功；同時(shí)做負(fù)功；一力不做功而其反作用力做正功或負(fù)功；一力不做功而其反作用力做正功或負(fù)功；一力做正功而其反作用力做負(fù)功；一力做正功而其反作用力做負(fù)功；都不做功都不做功SSNN(4)合力做功合力做功(5)大小不變的阻力做功大小不變的阻力做功WG=W彈力彈力=W電電=W分分=W安培安培=W摩擦相摩擦相=熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律能級(jí)躍遷公式能級(jí)躍遷公式質(zhì)能方程質(zhì)能方程W其它其它=W合合=.29，mPEk22

3、kmEp2 kEWpI合.301 1、動(dòng)量守恒定律：、動(dòng)量守恒定律：公式：公式： p p = =p p 或或p p 1 1=-=-p p2 2或或mm1 1v v1 1+ +mm2 2v v2 2= =mm1 1v v1 1+mm2 2v v2 2 .312 2、機(jī)械能守恒定律：、機(jī)械能守恒定律：公式：公式： E E = =E E或或 E Ep p= = E Ek k或或2222112121mvmghmvmgh成立條件成立條件只有系統(tǒng)內(nèi)重力（或彈簧的彈力）做功。只有系統(tǒng)內(nèi)重力（或彈簧的彈力）做功。 如果除了重力（或彈簧的彈力）做功以外，還有其如果除了重力（或彈簧的彈力）做功以外，還有其它力做功

4、它力做功WW其他其他，機(jī)械能不守恒；機(jī)械能變化，機(jī)械能不守恒；機(jī)械能變化 E E =W =W其他其他 特別要指出，系統(tǒng)內(nèi)有滑動(dòng)摩擦力，系統(tǒng)外沒(méi)有外特別要指出，系統(tǒng)內(nèi)有滑動(dòng)摩擦力，系統(tǒng)外沒(méi)有外力做功機(jī)械能也不守恒，要摩擦生熱，這里分兩種情況力做功機(jī)械能也不守恒，要摩擦生熱，這里分兩種情況：（1 1）若一個(gè)物體相對(duì)于另一個(gè)物體作單向運(yùn)動(dòng)，）若一個(gè)物體相對(duì)于另一個(gè)物體作單向運(yùn)動(dòng)，S S相相為相為相對(duì)位移大小；對(duì)位移大小；（2 2）若一個(gè)物體相對(duì)于另一個(gè)物體作往返運(yùn)動(dòng)，）若一個(gè)物體相對(duì)于另一個(gè)物體作往返運(yùn)動(dòng)，S S相相為相為相對(duì)路程。對(duì)路程。.322. 分析研究對(duì)象的受力情況與運(yùn)動(dòng)情況分析研究對(duì)象的受

5、力情況與運(yùn)動(dòng)情況.3. 選取合適的物理規(guī)律，列出方程求解選取合適的物理規(guī)律，列出方程求解.1.確定研究對(duì)象確定研究對(duì)象.33.34(1)當(dāng)彈簧處壓縮狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)的機(jī)械能等于兩滑塊的動(dòng)能和彈簧的彈性勢(shì)能之和，當(dāng)彈簧伸長(zhǎng)到自然長(zhǎng)度時(shí)，彈性勢(shì)能為0，因這時(shí)滑塊A的速度為0，故系統(tǒng)的機(jī)械能等于滑塊B的動(dòng)能.設(shè)這時(shí)滑塊B的速度為v，則有E=m2v2/2. 因系統(tǒng)所受外力為0，由動(dòng)量守恒定律 (m1+m2)v0=m2v. 解得E=(m1+m2)2v02/(2m2).35由于只有彈簧的彈力做功，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒 (m1+m2)v02/2+Ep=E. 解得Ep=(m1-m2)(m1+m2)v02/（2m2）.

6、 (2)假設(shè)在以后的運(yùn)動(dòng)中滑塊B可以出現(xiàn)速度為0的時(shí)刻，并設(shè)此時(shí)A的速度為v1，彈簧的彈性勢(shì)能為Ep，由機(jī)械能守恒定律得 m1v12/2+Ep=(m1+m2)2v02/（2m2）.根據(jù)動(dòng)量守恒得(m1+m2)v0=m1v1，求出v1代入上式得: (m1+m2)2v02/2m1+Ep=(m1+m2)2v02/2m2.因?yàn)镋p0，故得: (m1+m2)2v02/2m1(m1+m2)2v02/2m2即m1m2，這與已知條件中m1m2不符.可見(jiàn)在以后的運(yùn)動(dòng)中不可能出現(xiàn)滑塊B的速度為0的情況.36.37.38.39v0m1m2.40 ：.41v0 0C.42質(zhì)量為質(zhì)量為m20Kg的物體，以水平速度的物體

7、，以水平速度v05m/s的速度滑上靜止在光滑水平面上的小車，小車質(zhì)量為的速度滑上靜止在光滑水平面上的小車，小車質(zhì)量為M80Kg，物體在小車上滑行，物體在小車上滑行L4m后相對(duì)小車靜止。后相對(duì)小車靜止。求：求：（1）物體與小車間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)。）物體與小車間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)。（2）物體相對(duì)小車滑行的時(shí)間內(nèi)，小車在地面上運(yùn)動(dòng)）物體相對(duì)小車滑行的時(shí)間內(nèi)，小車在地面上運(yùn)動(dòng)的距離。的距離。v0 0mMVLSv0 0mM.43在光滑的水平面上，有在光滑的水平面上，有A、B兩個(gè)小球向右沿兩個(gè)小球向右沿同一直線運(yùn)動(dòng)，取向右為正方向，兩球的動(dòng)量分別為同一直線運(yùn)動(dòng)，取向右為正方向，兩球的動(dòng)量分別為pA5kgm/s，

8、pB7kgm/s，如圖所示。若兩球發(fā)生，如圖所示。若兩球發(fā)生正碰，則碰后兩球的動(dòng)量變化量正碰，則碰后兩球的動(dòng)量變化量pA、pB可能是可能是（ ）A、pA3 kgm/s，pB3 kgm/sB、pA3 kgm/s，pB3 kgm/sC、pA3 kgm/s，pB3 kgm/sD、pA10 kgm/s，pB10 kgm/s.44如圖所示，光滑的水平軌道上，有一個(gè)質(zhì)量為如圖所示，光滑的水平軌道上，有一個(gè)質(zhì)量為M的足夠長(zhǎng)長(zhǎng)木板，一個(gè)輕彈簧的左端固定在長(zhǎng)木板的足夠長(zhǎng)長(zhǎng)木板，一個(gè)輕彈簧的左端固定在長(zhǎng)木板的左端，右端連著一個(gè)質(zhì)量為的左端，右端連著一個(gè)質(zhì)量為m的物塊，且物塊與長(zhǎng)的物塊，且物塊與長(zhǎng)木板光滑接觸。開(kāi)始

9、時(shí)，木板光滑接觸。開(kāi)始時(shí)，m和和M均靜止，彈簧處于原長(zhǎng)。均靜止，彈簧處于原長(zhǎng)?，F(xiàn)同時(shí)對(duì)現(xiàn)同時(shí)對(duì)m、M施加等大反向的水平恒力施加等大反向的水平恒力F1、F2，從，從兩物體開(kāi)始運(yùn)動(dòng)以后的整個(gè)過(guò)程中，對(duì)兩物體開(kāi)始運(yùn)動(dòng)以后的整個(gè)過(guò)程中，對(duì)m、M和彈簧組和彈簧組成的系統(tǒng)（彈簧形變不超過(guò)彈性限度），下列說(shuō)法正成的系統(tǒng)（彈簧形變不超過(guò)彈性限度），下列說(shuō)法正確的是（確的是（ ）A、由于、由于F1、F2等大反向，故系統(tǒng)動(dòng)量守恒等大反向，故系統(tǒng)動(dòng)量守恒B、由于、由于F1、F2等大反向，故系統(tǒng)機(jī)械能守恒等大反向，故系統(tǒng)機(jī)械能守恒C、由于、由于F1、F2分別對(duì)分別對(duì)m、M做正功，故系統(tǒng)機(jī)械能不做正功，故系統(tǒng)機(jī)械能不斷

10、增大斷增大D、當(dāng)彈簧彈力大小與、當(dāng)彈簧彈力大小與F1、F2大小相等時(shí)，大小相等時(shí)， m、M動(dòng)動(dòng)能最大能最大mF1F2M.45（1 1）系統(tǒng)總動(dòng)能最大時(shí)總機(jī)械能是否最大？）系統(tǒng)總動(dòng)能最大時(shí)總機(jī)械能是否最大？ （2 2）彈性勢(shì)能最大時(shí)，系統(tǒng)的總機(jī)械能是否最大？）彈性勢(shì)能最大時(shí)，系統(tǒng)的總機(jī)械能是否最大？ .46 在磁感強(qiáng)度為在磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有原來(lái)靜止的鈾核的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有原來(lái)靜止的鈾核 和釷核和釷核 。由于發(fā)生衰變而使生成物作勻速圓周運(yùn)。由于發(fā)生衰變而使生成物作勻速圓周運(yùn)動(dòng)（動(dòng)（1）試畫(huà)出鈾）試畫(huà)出鈾238發(fā)生發(fā)生衰變時(shí)產(chǎn)生的衰變時(shí)產(chǎn)生的粒子及新粒子及新核的運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖和釷核的運(yùn)動(dòng)軌跡示意

11、圖和釷234發(fā)生發(fā)生衰變時(shí)產(chǎn)生衰變時(shí)產(chǎn)生粒子粒子及新核的運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖（及新核的運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖（2）若鈾核的質(zhì)量為）若鈾核的質(zhì)量為M，粒子的質(zhì)量為粒子的質(zhì)量為m，帶電量為，帶電量為q，測(cè)得，測(cè)得粒子作圓周運(yùn)動(dòng)粒子作圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為的軌道半徑為R，反應(yīng)過(guò)程中釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為新，反應(yīng)過(guò)程中釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為新核和核和粒子的動(dòng)能，求鈾核衰變中的質(zhì)量虧損粒子的動(dòng)能，求鈾核衰變中的質(zhì)量虧損U23892Th23490.47解（解（1）放射性元素的衰變過(guò)程中動(dòng)量守恒，根）放射性元素的衰變過(guò)程中動(dòng)量守恒，根據(jù)動(dòng)量守恒定定律可得：據(jù)動(dòng)量守恒定定律可得： 11220mm（2）由于）由于粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的

12、半徑：粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑：mRqB qBRm 由動(dòng)量守恒可得新核運(yùn)動(dòng)的速度大小為：由動(dòng)量守恒可得新核運(yùn)動(dòng)的速度大小為：mqBRmMm 反應(yīng)中釋放出的核能為：反應(yīng)中釋放出的核能為：2222211 222()Mq B REmmm Mm 根據(jù)質(zhì)能聯(lián)系方程可知質(zhì)量虧損為根據(jù)質(zhì)能聯(lián)系方程可知質(zhì)量虧損為：222222()EMq B Rmcm Mm c 粒子粒子新核新核粒子粒子新核新核.48 線框穿過(guò)有界磁場(chǎng)的問(wèn)題。電磁感應(yīng)線框穿過(guò)有界磁場(chǎng)的問(wèn)題。電磁感應(yīng)現(xiàn)象本來(lái)就遵循能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律，現(xiàn)象本來(lái)就遵循能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律，緊緊抓住安培力做功從而實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化緊緊抓住安培力做功從而實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化來(lái)分析

13、是至關(guān)重要的。來(lái)分析是至關(guān)重要的。Ldah.49電阻為電阻為R的矩形導(dǎo)線框的矩形導(dǎo)線框abcd,邊長(zhǎng)邊長(zhǎng)ab=l, ad=h,質(zhì)質(zhì)量為量為m,自某一高度自由落體自某一高度自由落體,通過(guò)一勻強(qiáng)磁場(chǎng)通過(guò)一勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方磁場(chǎng)方向垂直紙面向里向垂直紙面向里,磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為h ,如圖如圖,若線框恰若線框恰好以恒定速度通過(guò)磁場(chǎng)好以恒定速度通過(guò)磁場(chǎng),線框內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱等線框內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱等于于 . (不考慮空氣阻力不考慮空氣阻力)解解: 由能量守恒定律由能量守恒定律,線框通過(guò)磁場(chǎng)時(shí)減少的線框通過(guò)磁場(chǎng)時(shí)減少的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為線框的內(nèi)能重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為線框的內(nèi)能,所以所以 Q=2mghlhh a b c d.50一帶電小球在空中由一帶電小球在空中由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中，點(diǎn)的過(guò)程中，受重力、電場(chǎng)力和空氣阻力三個(gè)力的作用，若運(yùn)動(dòng)過(guò)受重力、電場(chǎng)力和空氣阻力三個(gè)力的作用，若運(yùn)動(dòng)過(guò)程中重力勢(shì)能增加程中重力勢(shì)能增加3J，機(jī)械能增加，機(jī)械能增加0.5J，電場(chǎng)力做功，電場(chǎng)力做功1J，則小球：，則小球：A.克服重力做功克服重力做功3JB.電勢(shì)能增加電勢(shì)能增加1JC.克服空氣阻力做功克服空氣阻力做功