解答動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的三個(gè)基本觀點(diǎn)ppt課件

1、解答動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的三個(gè)根本觀念解答動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的三個(gè)根本觀念資中縣第一中學(xué)物理組資中縣第一中學(xué)物理組 朱派明朱派明 知識(shí)要點(diǎn)知識(shí)要點(diǎn)解答動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的解答動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的三個(gè)根本觀念三個(gè)根本觀念 例題例題前往練習(xí)練習(xí)解答動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的三個(gè)根本觀念解答動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的三個(gè)根本觀念前往前往知識(shí)要點(diǎn)知識(shí)要點(diǎn)力學(xué)研討的是物體的受力作用與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系力學(xué)研討的是物體的受力作用與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系, ,以三條線索以三條線索( (包括五條重要規(guī)律包括五條重要規(guī)律) )為紐帶聯(lián)絡(luò)為紐帶聯(lián)絡(luò): :假設(shè)不受力或假設(shè)不受力或當(dāng)只需重力或系統(tǒng)內(nèi)當(dāng)只需重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力做功時(shí)彈力做功時(shí),系統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)機(jī)械能守恒能守恒.即即: W外外=0 所以所以E

2、=0牛頓運(yùn)動(dòng)定律牛頓運(yùn)動(dòng)定律 運(yùn)動(dòng)學(xué)公式運(yùn)動(dòng)學(xué)公式a=ca=c 多個(gè)物體多個(gè)物體組成的系統(tǒng)組成的系統(tǒng)單個(gè)物體單個(gè)物體兩大定理兩大定理兩大守恒兩大守恒 定定 律律00XXPF0PFF內(nèi)動(dòng)量守恒動(dòng)量守恒動(dòng)量定理動(dòng)量定理(I合合=P)動(dòng)能定理動(dòng)能定理(W合合=EK)B.能量的轉(zhuǎn)移能量的轉(zhuǎn)移 和轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)化A.物體間的物體間的 相互作用相互作用B.涉及位移涉及位移 的問(wèn)題的問(wèn)題A.涉及時(shí)間涉及時(shí)間 的問(wèn)題的問(wèn)題能量守恒能量守恒功能關(guān)系功能關(guān)系00PF1.解答動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的三個(gè)根本觀念力的觀念：即運(yùn)用牛頓定律結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)解題，只處置勻變速直線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。能量的觀念：即運(yùn)用動(dòng)能定理和能量守恒解題，可以處置非勻

3、變速運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。動(dòng)量的觀念：即運(yùn)用動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒解題，可以處置非勻變速運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。二、解答動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的三個(gè)根本觀念二、解答動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的三個(gè)根本觀念動(dòng)力學(xué)主要研討的是物體運(yùn)動(dòng)形狀的變化與其所受力之間的關(guān)系，假設(shè)力對(duì)物體瞬時(shí)作用，作用瞬間使物體產(chǎn)生加速度；假設(shè)物體受力作用一段時(shí)間，那么力對(duì)時(shí)間有累積，即物體遭到力的沖量，物體的動(dòng)量發(fā)生變化；假設(shè)物體在力的作用下經(jīng)過(guò)一段位移，那么力對(duì)空間有累積，即力對(duì)物體做功，物體的動(dòng)能發(fā)生變化。QEfS相在涉及有碰撞、爆炸、打擊、射擊、繩繃緊等物理景象時(shí)，必需留意到這些過(guò)程一般都隱含有機(jī)械能與其他方式的能之間的轉(zhuǎn)化。這一類問(wèn)題由于作用時(shí)間都很短，動(dòng)量守恒定律普通能

4、派上大用場(chǎng)。2.力學(xué)規(guī)律的選擇原那么假設(shè)要列出各物理量在某一時(shí)辰的關(guān)系式，可運(yùn)用牛頓定律。研討某一物體受力的繼續(xù)作用發(fā)生運(yùn)動(dòng)形狀的變化時(shí)，普通運(yùn)用動(dòng)量定理涉及時(shí)間的問(wèn)題或動(dòng)能定理涉及位移的問(wèn)題去處理問(wèn)題。假設(shè)研討的對(duì)象為一物體系統(tǒng)，且它們之間有相互作用，普通用兩個(gè)守恒定律去處理問(wèn)題。但必需留意研討的問(wèn)題能否滿足守恒條件。在涉及相對(duì)位移問(wèn)題時(shí)那么優(yōu)先思索能量守恒定律，即經(jīng)常用的“系統(tǒng)抑制滑動(dòng)摩擦力所做的總功等于系統(tǒng)機(jī)械能的減少量，也即轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的內(nèi)能或系統(tǒng)吸收的熱量。前往前往三.例題例例1 1、如圖，用長(zhǎng)為、如圖，用長(zhǎng)為L(zhǎng) L細(xì)繩懸掛一個(gè)質(zhì)量細(xì)繩懸掛一個(gè)質(zhì)量m m的小球，把小球拉至的小球，把小球

5、拉至A A點(diǎn)，使懸線與程點(diǎn)，使懸線與程度方向成度方向成300300角，然后松手，問(wèn)：小球運(yùn)動(dòng)到懸點(diǎn)正下方的角，然后松手，問(wèn)：小球運(yùn)動(dòng)到懸點(diǎn)正下方的B B點(diǎn)時(shí)，懸線中的拉點(diǎn)時(shí)，懸線中的拉力多大？力多大？O A B L 3003000解：物體從解：物體從A A點(diǎn)開場(chǎng)做自在落體運(yùn)動(dòng)點(diǎn)開場(chǎng)做自在落體運(yùn)動(dòng), ,下降下降L L 時(shí)繩被拉直，由機(jī)械能守恒得：時(shí)繩被拉直，由機(jī)械能守恒得： mgL=mv2/2- mgL=mv2/2- 繩子繃直瞬間機(jī)械能損失，沿繩方向的分速繩子繃直瞬間機(jī)械能損失，沿繩方向的分速 度減為零，此時(shí)的速度變?yōu)槎葴p為零，此時(shí)的速度變?yōu)?v v，=vcos300-=vcos300-由機(jī)械能

6、守恒得：由機(jī)械能守恒得： mv,2/2=mvB2/2-mgL/2- mv,2/2=mvB2/2-mgL/2-小球在最低點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律得：小球在最低點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律得： F Fmg=mvB2/L-mg=mvB2/L- 解得解得F=7mg/2F=7mg/2前往前往下一頁(yè)下一頁(yè)例例2 2、相隔一定間隔的、相隔一定間隔的A A、B B兩球，質(zhì)量相等，假定它們之間存在恒定的斥力兩球，質(zhì)量相等，假定它們之間存在恒定的斥力作用，原來(lái)兩球被按住，處于靜止形狀，現(xiàn)忽然松開兩球，同時(shí)給作用，原來(lái)兩球被按住，處于靜止形狀，現(xiàn)忽然松開兩球，同時(shí)給A A球以速球以速度度v0 v0 ，使之沿兩球的連線射向，使之

7、沿兩球的連線射向B B球，球，B B球的初速度為零，假設(shè)兩球的間隔從球的初速度為零，假設(shè)兩球的間隔從最小值兩球未碰到恢復(fù)原始值所閱歷的時(shí)間為最小值兩球未碰到恢復(fù)原始值所閱歷的時(shí)間為t0 t0 ，求，求B B球在斥力作用球在斥力作用下的加速度。下的加速度。解：解：A、B間間隔間間隔L恢復(fù)到恢復(fù)到L過(guò)程中過(guò)程中 LA=LB- 動(dòng)量守恒動(dòng)量守恒 兩球相距最近時(shí)兩球相距最近時(shí)AB速度相等，速度相等， mv0=mvA+mvB- mv0=2mv - 對(duì)對(duì)A、B用動(dòng)能定理得：用動(dòng)能定理得： 對(duì)對(duì)B：vB=v+at0- FLA=mv02/2mvA2/2- - 解解 FLB=mvB2/2- a=v0/2t0下一

8、頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)解：解：1 1在從繩子開場(chǎng)拉緊到在從繩子開場(chǎng)拉緊到m1m1、m 2m 2、 m1v0 m1v0m1 + m2 m1 + m2 v1v1m3m3以共同速度運(yùn)動(dòng)，以共同速度運(yùn)動(dòng)，m 1m 1、m 2m 2、m 3m 3組成組成 代入數(shù)據(jù)解得代入數(shù)據(jù)解得 v1 v14/3 4/3 m/sm/s的系統(tǒng)，動(dòng)量守恒的系統(tǒng)，動(dòng)量守恒 由功能關(guān)系得由功能關(guān)系得m 1v0m 1v0m 1+ m 2 + m 3m 1+ m 2 + m 3v mgsv mgs相相m1 + m2m1 + m2v12/2v12/2代入數(shù)據(jù)解得代入數(shù)據(jù)解得 v v1 m/s 1 m/s m1 + m2 + m3m1

9、+ m2 + m3v2/2v2/22 2在繩子拉緊得瞬間，在繩子拉緊得瞬間，m1m1、m2m2組成的組成的 代入數(shù)據(jù)解得代入數(shù)據(jù)解得s s相相1/3 m1/3 m系統(tǒng)動(dòng)量守恒系統(tǒng)動(dòng)量守恒例例3 3、在光滑的程度面上，有一質(zhì)量為、在光滑的程度面上，有一質(zhì)量為m1=20m1=20千克的小千克的小車，經(jīng)過(guò)幾乎不可伸長(zhǎng)的輕繩與另一個(gè)質(zhì)量車，經(jīng)過(guò)幾乎不可伸長(zhǎng)的輕繩與另一個(gè)質(zhì)量m2=25m2=25千克千克的足夠長(zhǎng)的拖車銜接。質(zhì)量的足夠長(zhǎng)的拖車銜接。質(zhì)量m3=15m3=15千克的物體在拖車的千克的物體在拖車的長(zhǎng)平板上，與平板間的動(dòng)摩擦因數(shù)長(zhǎng)平板上，與平板間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2 =0.2 ，開場(chǎng)時(shí)，開場(chǎng)時(shí)，物

10、體和拖車靜止，繩未拉緊。如下圖，小車以物體和拖車靜止，繩未拉緊。如下圖，小車以v0v03 3米米/ /秒的速度向前運(yùn)動(dòng)，求：秒的速度向前運(yùn)動(dòng)，求： 1 1三者以同一速度前進(jìn)時(shí)速度大小。三者以同一速度前進(jìn)時(shí)速度大小。1m/s1m/s 2 2物體在平板車上挪動(dòng)的間隔。物體在平板車上挪動(dòng)的間隔。1/3 m1/3 m 例例4、用輕彈簧相連的質(zhì)量均為、用輕彈簧相連的質(zhì)量均為2Kg的的A、B兩物體均以兩物體均以v=6m/s的速度在光滑程度面的速度在光滑程度面上運(yùn)動(dòng)，彈簧處于原長(zhǎng)，質(zhì)量為上運(yùn)動(dòng)，彈簧處于原長(zhǎng)，質(zhì)量為4Kg的物體的物體C靜止在前方，如下圖，靜止在前方，如下圖，B與與C碰撞后粘在碰撞后粘在一同運(yùn)

11、動(dòng)，求以后的運(yùn)動(dòng)中：一同運(yùn)動(dòng)，求以后的運(yùn)動(dòng)中：1當(dāng)彈簧的彈性勢(shì)能最大時(shí)物體當(dāng)彈簧的彈性勢(shì)能最大時(shí)物體A的速度多大？的速度多大？2彈性勢(shì)能最大值為多大？彈性勢(shì)能最大值為多大？3A的速度能夠向左嗎？的速度能夠向左嗎？A B C 解：解：A、B、C速度相等時(shí)彈性勢(shì)能最大速度相等時(shí)彈性勢(shì)能最大 EP=mAv2/2+mB+mCvB2/2 由動(dòng)量守恒得由動(dòng)量守恒得 mA+mB+mCvA2/2=12JmA+mBv=mA+mB+mCvA 系統(tǒng)機(jī)械能系統(tǒng)機(jī)械能 vA=3m/s E=mAv2/2+mB+mCvB2/2=48JB、C相碰時(shí)相碰時(shí)mBv=mB+mCvB 假設(shè)假設(shè)A向左，由動(dòng)量守恒得向左，由動(dòng)量守恒得

12、vBC4m/s vB=2m/s 系統(tǒng)的機(jī)械能系統(tǒng)的機(jī)械能E48J A不能夠向不能夠向左左下一頁(yè)下一頁(yè)例例5 5、宇宙飛船在進(jìn)展長(zhǎng)間隔星際運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，不能再用化學(xué)燃料，而可以采、宇宙飛船在進(jìn)展長(zhǎng)間隔星際運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，不能再用化學(xué)燃料，而可以采用一種新型發(fā)動(dòng)機(jī)用一種新型發(fā)動(dòng)機(jī)離子發(fā)電機(jī)，它的原理是將電子射入稀有氣體，使其離子發(fā)電機(jī)，它的原理是將電子射入稀有氣體，使其離子化成為一價(jià)離子，然后從靜止開場(chǎng)用電壓加速后從飛船尾部高速噴離子化成為一價(jià)離子，然后從靜止開場(chǎng)用電壓加速后從飛船尾部高速噴出，利用反沖作用使飛船本身得到加速，知氙離子質(zhì)量出，利用反沖作用使飛船本身得到加速，知氙離子質(zhì)量m=2.2m=2.210-

13、25Kg10-25Kg，電，電荷荷e=1.6e=1.610-19c10-19c，加速電壓，加速電壓U=275 VU=275 V。1 1求噴出的氙離子速度求噴出的氙離子速度v0v0；2 2為了使飛船得到為了使飛船得到F=3.0F=3.010-2N10-2N的推進(jìn)力，每秒需求噴出多少質(zhì)量的？的推進(jìn)力，每秒需求噴出多少質(zhì)量的？ 3 3飛船噴出的氙離子的等效電流飛船噴出的氙離子的等效電流I I是多少？是多少？解：解： eU=mv02/2 Ft=mv0v0=meU2 =2.0104m/s m/t=F/v0=1.510-6Kg/s 由動(dòng)量定理得：由動(dòng)量定理得： I=q /t=ne/t=me/mt=1.1A

14、前往gh2P Q V0 例6、如下圖質(zhì)量為m0的平板車P高為h，開場(chǎng)時(shí)靜止在光滑程度地面上，質(zhì)量為m的小物體Q的大小不計(jì)，以程度初速度v0從平板車的左端滑入，分開平板車時(shí)速度的大小是平板車速度的2倍，設(shè)物體Q與平板車P之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=1/6，知m0 ：m=4 ：1，重力加速度為g，問(wèn)：1物體Q分開平板車時(shí)的速度為多大？v0/3，向右2 2物體物體Q Q落地時(shí)距平板車落地時(shí)距平板車P P的右端間隔為多少？的右端間隔為多少？ v0 /6) v0 /6)3 3平板車平板車P P的長(zhǎng)度為多少？的長(zhǎng)度為多少？7v02/3g7v02/3g解解: :1 1由由P P和和Q Q組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒 s=vt s=vtvt/