解答動力學問題的三個基本觀點ppt課件

1、解答動力學問題的三個根本觀念解答動力學問題的三個根本觀念資中縣第一中學物理組資中縣第一中學物理組 朱派明朱派明 知識要點知識要點解答動力學問題的解答動力學問題的三個根本觀念三個根本觀念 例題例題前往練習練習解答動力學問題的三個根本觀念解答動力學問題的三個根本觀念前往前往知識要點知識要點力學研討的是物體的受力作用與運動的關系力學研討的是物體的受力作用與運動的關系, ,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)絡為紐帶聯(lián)絡: :假設不受力或假設不受力或當只需重力或系統(tǒng)內當只需重力或系統(tǒng)內彈力做功時彈力做功時,系統(tǒng)機械系統(tǒng)機械能守恒能守恒.即即: W外外=0 所以所以E

2、=0牛頓運動定律牛頓運動定律 運動學公式運動學公式a=ca=c 多個物體多個物體組成的系統(tǒng)組成的系統(tǒng)單個物體單個物體兩大定理兩大定理兩大守恒兩大守恒 定定 律律00XXPF0PFF內動量守恒動量守恒動量定理動量定理(I合合=P)動能定理動能定理(W合合=EK)B.能量的轉移能量的轉移 和轉化和轉化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 的問題的問題A.涉及時間涉及時間 的問題的問題能量守恒能量守恒功能關系功能關系00PF1.解答動力學問題的三個根本觀念力的觀念：即運用牛頓定律結合運動學知識解題，只處置勻變速直線運動問題。能量的觀念：即運用動能定理和能量守恒解題，可以處置非勻

3、變速運動問題。動量的觀念：即運用動量定理和動量守恒解題，可以處置非勻變速運動問題。二、解答動力學問題的三個根本觀念二、解答動力學問題的三個根本觀念動力學主要研討的是物體運動形狀的變化與其所受力之間的關系，假設力對物體瞬時作用，作用瞬間使物體產(chǎn)生加速度；假設物體受力作用一段時間，那么力對時間有累積，即物體遭到力的沖量，物體的動量發(fā)生變化；假設物體在力的作用下經(jīng)過一段位移，那么力對空間有累積，即力對物體做功，物體的動能發(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，必需留意到這些過程一般都隱含有機械能與其他方式的能之間的轉化。這一類問題由于作用時間都很短，動量守恒定律普通能

4、派上大用場。2.力學規(guī)律的選擇原那么假設要列出各物理量在某一時辰的關系式，可運用牛頓定律。研討某一物體受力的繼續(xù)作用發(fā)生運動形狀的變化時，普通運用動量定理涉及時間的問題或動能定理涉及位移的問題去處理問題。假設研討的對象為一物體系統(tǒng)，且它們之間有相互作用，普通用兩個守恒定律去處理問題。但必需留意研討的問題能否滿足守恒條件。在涉及相對位移問題時那么優(yōu)先思索能量守恒定律，即經(jīng)常用的“系統(tǒng)抑制滑動摩擦力所做的總功等于系統(tǒng)機械能的減少量，也即轉化為系統(tǒng)的內能或系統(tǒng)吸收的熱量。前往前往三.例題例例1 1、如圖，用長為、如圖，用長為L L細繩懸掛一個質量細繩懸掛一個質量m m的小球，把小球拉至的小球，把小球

5、拉至A A點，使懸線與程點，使懸線與程度方向成度方向成300300角，然后松手，問：小球運動到懸點正下方的角，然后松手，問：小球運動到懸點正下方的B B點時，懸線中的拉點時，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點開場做自在落體運動點開場做自在落體運動, ,下降下降L L 時繩被拉直，由機械能守恒得：時繩被拉直，由機械能守恒得： mgL=mv2/2- mgL=mv2/2- 繩子繃直瞬間機械能損失，沿繩方向的分速繩子繃直瞬間機械能損失，沿繩方向的分速 度減為零，此時的速度變?yōu)槎葴p為零，此時的速度變?yōu)?v v，=vcos300-=vcos300-由機械能

6、守恒得：由機械能守恒得： mv,2/2=mvB2/2-mgL/2- mv,2/2=mvB2/2-mgL/2-小球在最低點時，由牛頓第二定律得：小球在最低點時，由牛頓第二定律得： F Fmg=mvB2/L-mg=mvB2/L- 解得解得F=7mg/2F=7mg/2前往前往下一頁下一頁例例2 2、相隔一定間隔的、相隔一定間隔的A A、B B兩球，質量相等，假定它們之間存在恒定的斥力兩球，質量相等，假定它們之間存在恒定的斥力作用，原來兩球被按住，處于靜止形狀，現(xiàn)忽然松開兩球，同時給作用，原來兩球被按住，處于靜止形狀，現(xiàn)忽然松開兩球，同時給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，假設兩球的間隔從球的初速度為零，假設兩球的間隔從最小值兩球未碰到恢復原始值所閱歷的時間為最小值兩球未碰到恢復原始值所閱歷的時間為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恢復到恢復到L過程中過程中 LA=LB- 動量守恒動量守恒 兩球相距最近時兩球相距最近時AB速度相等，速度相等， mv0=mvA+mvB- mv0=2mv - 對對A、B用動能定理得：用動能定理得： 對對B：vB=v+at0- FLA=mv02/2mvA2/2- - 解解 FLB=mvB2/2- a=v0/2t0下一

8、頁下一頁下一頁下一頁解：解：1 1在從繩子開場拉緊到在從繩子開場拉緊到m1m1、m 2m 2、 m1v0 m1v0m1 + m2 m1 + m2 v1v1m3m3以共同速度運動，以共同速度運動，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)，動量守恒的系統(tǒng)，動量守恒 由功能關系得由功能關系得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)動量守恒系統(tǒng)動量守恒例例3 3、在光滑的程度面上，有一質量為、在光滑的程度面上，有一質量為m1=20m1=20千克的小千克的小車，經(jīng)過幾乎不可伸長的輕繩與另一個質量車，經(jīng)過幾乎不可伸長的輕繩與另一個質量m2=25m2=25千克千克的足夠長的拖車銜接。質量的足夠長的拖車銜接。質量m3=15m3=15千克的物體在拖車的千克的物體在拖車的長平板上，與平板間的動摩擦因數(shù)長平板上，與平板間的動摩擦因數(shù)=0.2 =0.2 ，開場時，開場時，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/ /秒的速度向前運動，求：秒的速度向前運動，求： 1 1三者以同一速度前進時速度大小。三者以同一速度前進時速度大小。1m/s1m/s 2 2物體在平板車上挪動的間隔。物體在平板車上挪動的間隔。1/3 m1/3 m 例例4、用輕彈簧相連的質量均為、用輕彈簧相連的質量均為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動，彈簧處于原長，質量為上運動，彈簧處于原長，質量為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

11、動，求以后的運動中：一同運動，求以后的運動中：1當彈簧的彈性勢能最大時物體當彈簧的彈性勢能最大時物體A的速度多大？的速度多大？2彈性勢能最大值為多大？彈性勢能最大值為多大？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速度相等時彈性勢能最大速度相等時彈性勢能最大 EP=mAv2/2+mB+mCvB2/2 由動量守恒得由動量守恒得 mA+mB+mCvA2/2=12JmA+mBv=mA+mB+mCvA 系統(tǒng)機械能系統(tǒng)機械能 vA=3m/s E=mAv2/2+mB+mCvB2/2=48JB、C相碰時相碰時mBv=mB+mCvB 假設假設A向左，由動量守恒得向左，由動量守恒得

12、vBC4m/s vB=2m/s 系統(tǒng)的機械能系統(tǒng)的機械能E48J A不能夠向不能夠向左左下一頁下一頁例例5 5、宇宙飛船在進展長間隔星際運轉時，不能再用化學燃料，而可以采、宇宙飛船在進展長間隔星際運轉時，不能再用化學燃料，而可以采用一種新型發(fā)動機用一種新型發(fā)動機離子發(fā)電機，它的原理是將電子射入稀有氣體，使其離子發(fā)電機，它的原理是將電子射入稀有氣體，使其離子化成為一價離子，然后從靜止開場用電壓加速后從飛船尾部高速噴離子化成為一價離子，然后從靜止開場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，知氙離子質量出，利用反沖作用使飛船本身得到加速，知氙離子質量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的推進力，每秒需求噴出多少質量的？的推進力，每秒需求噴出多少質量的？ 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 由動量定理得：由動量定理得： I=q /t=ne/t=me/mt=1.1A

14、前往gh2P Q V0 例6、如下圖質量為m0的平板車P高為h，開場時靜止在光滑程度地面上，質量為m的小物體Q的大小不計，以程度初速度v0從平板車的左端滑入，分開平板車時速度的大小是平板車速度的2倍，設物體Q與平板車P之間的動摩擦因數(shù)=1/6，知m0 ：m=4 ：1，重力加速度為g，問：1物體Q分開平板車時的速度為多大？v0/3，向右2 2物體物體Q Q落地時距平板車落地時距平板車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的長度為多少？的長度為多少？7v02/3g7v02/3g解解: :1 1由由P P和和Q Q組成的系統(tǒng)動量守恒組成的系統(tǒng)動量守恒 s=vt s=vtvt/