功能關系與相互作用模型

1、功能關系與相互作用模型功能關系與相互作用模型課題：研究型復習課課題：研究型復習課方法：問題引探教學方法：問題引探教學授課人：向容德課件制作：楊 丹功能關系與相互作用模型功能關系與相互作用模型一、功是能轉化的量度能量1某種或某幾種力做功能量2功能關系的主要形式：1、合外力功等于物體或系統(tǒng)動能的增量即W合=EK問題1 1 質量為m的物體從傾斜角為，高為h的斜面的底端以a沿斜面勻加速到頂端，求合力對物體做的功？要點分析：恒定合外力做功W=FS 解：W合=FS =qsinmah問題2質量為m的汽車以恒定功率Po從靜止啟動，經t達到最大速度Vm，求汽車經過的位移S=？要點分析：合外力是變力，動能定 理分

2、段分開求解fF VmFV0=0fS解：021200vvppmmmst2、 除重力（或彈力）功外，其他力做的功等于 物（或系統(tǒng)）機械能的增量問題3 M物體以8m/s2的加速度向上做勻減速運動到 最高點的過程中，物體的機械能（不計空氣 阻力）（ ）A、增加 B、減少 C、不變 D、先減少后增加AE W其它=即即3、 重力做的功等于重力勢能變化量的負值即即W重= Ep彈力做的功等于彈性勢能變化量的負值W彈= 即即 EpHhA、 mgh， -mg（H-h）B、 mgh， -mg（H+h）C、 -mgh，-mg（H-h）D、 -mgh，-mg（H+h）M小球從離桌面H高處靜止下落，桌離地h，若以桌為參照

3、平面，則小球落地時的重力勢能及整個過程重力勢能的變化分別是 D問題44、相互摩擦 的系統(tǒng)內一對靜摩擦力所做總功的和為0一對滑動摩擦力所做總功為負值Q=|W總|=fS相對即等于系統(tǒng)損失的機械能問題5N物塊以V0滑上平板小車（足夠長），m與M間的動摩擦因素為，則m在M上滑行的最遠距離L=？mMV0V共L=？要點分析 最遠時，二者共速，動量守恒 S相對 =EK減少MV0=（m+M）V共解：解：vvMmmmgl220)(2121共+m二、相互作用模型二、相互作用模型1、碰撞特點：直接或間接作用時間短，內力大不受外力或F=0或內力外力動量守恒（或某方向）分類彈性碰撞：動量、動能都守恒非彈性碰撞：動量守恒

4、、動能不守恒完全非彈性碰撞：動量守恒、動能損失最大問題6等大兩彈性球m1、m2 ,m1以V1沿光滑水平地面與靜止的m2發(fā)生彈性碰撞，求碰后兩球速度V1、 V2要點分析 動量動能都守恒討論：當m1 = m2 時，交換速度 m1m2 時，m1反彈m1 V1= m1 V1+ m2V2 m1 V12= m2 V12+ m1V22解：問題7m子彈以V0射穿放在光滑水平面上的木塊M后速度變?yōu)閂，求系統(tǒng)產生的熱量。要點分析 動量守恒，系統(tǒng)損失的動能轉為內能V0VvmV0=mv+MVQ= m v02 m v2 M V2 解：問題8m子彈以V0射入放在光滑水平面上的木塊M，求系統(tǒng)產生的熱量又是多少？ 要點分析要

5、點分析 動量守恒，系統(tǒng)損失的動能最多全轉化內能V0V共mV0=（m+M）V共Q= m v02 （m+M）V共2解：2、爆炸、原于核裂變等模型特點：內力外力，動量守恒 其它形式的能轉化為機械能問題9質量為M的手榴彈豎直上拋到最高點發(fā)生爆炸，剛炸裂為兩塊，其中一塊質量為M/3并獲得水平向右的VO，忽略火藥質量，求增加的機械能。要點分析 最高點M速度為0，爆炸前后內力外力， 動量守恒，增加的機械能等于系統(tǒng)增加的動能。解：M30=V032MV0E=3MV02+32MV023、反沖模型（噴氣式飛機、火箭、人船模型等） 特點：某個方向上系統(tǒng)動量守恒問題10 長為L，質量為M的小船停在靜水中，質量為m的人立

6、在船尾，不計水的阻力，當人從船尾勻速走到船頭的過程中，船和人對地的位移大小各是多少？ 要點分析 水平方向動量守恒O=mv-MVSmSMSM =mL聯(lián)立 解出 M+mSm =M+mML0= mSm MSM . Sm + SM = L . 解：三、綜合演練三、綜合演練 問題問題1111 質量為m的子彈V0瞬間射入一豎直繩長為L懸掛的 小沙箱M中，一起擺至最大擺角為的高處，求 V0及系統(tǒng)損失的機械能？ 要點分析要點分析 開始瞬間動量守恒 完全非彈性碰撞損失的動能最多V0E= m V02 （m+M）V共2 = m V02 （m+M）gL（1Cos ）m V0=（m+M）V共 （m+M）V共2= （m+

7、M）gL（1Cos ）開始瞬間水平方向動量守恒解：問題問題1212 質量為m的子彈以V0瞬間射入一放置于質量為M的小車左端靜止的m木塊中，并經過有摩擦長為S的粗糙水平面最終滑上光滑的較長曲面，動摩擦因數(shù)為，車放在光滑水平地面上，求木塊在車上滑行的高度h，重力加速度用g表示。 SMmV0m0m0v0=（m0+m）V= （m0+m+M）V共mgs=（ m0+m）V2（m0+m+M）V共2 （m0+m）gh解：問題問題13 一輛小車M=100kg在光滑的水平面上以V1=1m/s的速 度向右運動，一質量為m=50kg的人從小車的右端迎 面跳上小車，接觸前人的水平速度大小為V2=5.6m/s求 人跳上小車后，人與小車共同的速度的大小和方向 人跳上小車的過程中，人對小車做的功V2 V115050 5.6 100 1