高二物理競賽牛頓力學課件

牛頓力學第二定律的切向分量運動到角度時，

鐵珠的速率

☆解：

以鐵珠為系統(tǒng)，拉力做功為零，重力做功為由動能定理，得到或☆解：

以鐵珠和地球為系統(tǒng)，拉力這一外力做功為零，鐵珠沿圓周加速下落過程機械能守恒☆例.

分析：

整個過程分為兩個階段：子彈與桿碰撞瞬間，系統(tǒng)所受的合外力矩為零，系統(tǒng)碰撞前后角動量守恒；碰撞后子彈與桿一起轉(zhuǎn)動，桿擺動過程機械能守恒?！罱庖唬?/p>

設(shè)碰撞后，子彈與桿一起轉(zhuǎn)動的角速度為，由角動量守恒，得到轉(zhuǎn)動慣量包含桿對轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動慣量和子彈（質(zhì)點）對轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動慣量擺動過程中，機械能守恒，最大角度時動能為零☆解二：

以“桿和子彈”為系統(tǒng)。桿在轉(zhuǎn)到角位置時的重力對軸的力矩為在桿轉(zhuǎn)到最大偏轉(zhuǎn)角處，重力矩做功桿受到的轉(zhuǎn)軸的支撐力對轉(zhuǎn)軸的力矩為零，由動能定理☆解三：

以“桿和子彈”為研究對象，桿受到的轉(zhuǎn)軸的支撐力對轉(zhuǎn)軸的力矩為零，桿在轉(zhuǎn)到角位置時的重力對軸的力矩為由轉(zhuǎn)動定律，得到☆☆

(1)位移和路程有何區(qū)別?(2)瞬時速度和瞬時速率有何區(qū)別?(3)瞬時速度和平均速度的區(qū)別和聯(lián)系是什么?1．回答下列問題

(4)有人說：“平均速率等于平均速度的?！?，

又有人說：，試論述兩種說法是否正確?問題討論☆(1)位移和路程有何區(qū)別?

答：

質(zhì)點從運動到時，路程為弧，位移為，兩者顯然不同，位移是一個矢量，路程是一個標量。只有質(zhì)點作直線運動而且速度方向不變時，位移的大小才等于路程?！?2)瞬時速度和瞬時速率有何區(qū)別?答：

瞬時速度表示質(zhì)點在某時刻的速度，它是一個矢量，既有大小又有方向，它的表達式為瞬時速率表示該時刻速度的大小，它是一個標量，它的表達式為即路程對時間的導數(shù)?！?3)瞬時速度和平均速度的區(qū)別和聯(lián)系是什么?答：

平均速度的定義式為它表示位移在時間內(nèi)的平均變化率,它只能粗略地反映運動的快慢程度和運動方向瞬時速度是平均速度的極限

瞬時速度能精確描寫質(zhì)點運動的快慢以及運動的方向☆“平均速率等于平均速度的?！?/p>

平均速率，表示路程與時間的比值，即平均來看，單位時間內(nèi)質(zhì)點走了多少路程。而平均速度的模是位移的大小與時間的比值，即平均來看，單位時間內(nèi)位移的大小。位移和路程是兩個概念，故平均速率不等于平均速度的模。答：

☆“”，表示速率；而只表示徑向速率，是速度的一個分量的大小，一般情況下兩者不相等。答：

點的徑向速度