清華大學理論力學考題解答及平時習題教學課件

清華大學理論力學考題解答及平時習題41、俯仰終宇宙，不樂復何如。42、夏日長抱饑，寒夜無被眠。43、不戚戚于貧賤，不汲汲于富貴。44、欲言無予和，揮杯勸孤影。45、盛年不重來，一日難再晨。及時當勉勵，歲月不待人。清華大學理論力學考題解答及平時習題清華大學理論力學考題解答及平時習題41、俯仰終宇宙，不樂復何如。42、夏日長抱饑，寒夜無被眠。43、不戚戚于貧賤，不汲汲于富貴。44、欲言無予和，揮杯勸孤影。45、盛年不重來，一日難再晨。及時當勉勵，歲月不待人。習題及樣卷講解習題6-9圖示勻質(zhì)細桿OA和EC的質(zhì)量分別為50kg和100kg并在點A焊成一體。若此結構在圖示位置由靜止狀態(tài)釋求剛釋放時鉸鏈O處的約束力和桿EC在A處的彎矩AC不計鉸鏈摩擦定軸轉動運動微分方程J=mg12+m8J,二「mn/m+m4Cg4=8.167cd/質(zhì)心運動定理+X=0mr-m,g-mY=(m+m2)g-m1E/2-m2l2E=449.167N一分層教學法產(chǎn)生于美國分層教學最早出現(xiàn)于美國。在20世紀初，當時的美國面對著大量移民的涌入，為了教育這些背景各異的移民后代，教育官員認為有必要按能力和以前的學習成績對他們進行分類（分層）教育。這樣最早的分層教學法出現(xiàn)了。但是不久，由于種種原因，這種教學方法被放棄了。1957年，前蘇聯(lián)人造衛(wèi)星上天，使得西方各國，特別是美國，對教育制度進行抨擊和反思，產(chǎn)生了要加速培養(yǎng)“尖端人才（精英）”的緊迫感，從而恢復了對分層教學的重視和研究。同時開展了再實驗、再研究、現(xiàn)評價，形成了對分層教學新的研究高潮。進入90年代，由于美國政府對精英人才和學術成就的重視，大部分學校重新回到分層教學的實踐中。據(jù)美國1993年的一項調(diào)查中顯示，86%的公立中學仍在實施分層教學，只不過方法上有所調(diào)整。20世紀80年代以來，我國引進了分層教學的概念，國內(nèi)各省市都有學校進行分層教學的研究和實踐。各地在實施英語分層教學的過程中，都總結出了不少值得推廣和借鑒的經(jīng)驗和做法。如北京十一中學英語學科分層教學的教育實驗取得顯著的效果，在當時造成很大的影響；20世紀90年代初上海率先提出實驗；1993年福州八中英語學科的教育實驗，平行分班，分層授課，大面積地提高了教學質(zhì)量；東莞塘夏理工學校1999年實施以升學和就業(yè)進行分層的教學實踐，連續(xù)兩年都有170多名畢業(yè)生通過高職和普高高考；青島經(jīng)濟職業(yè)學校2001年在英語、數(shù)學兩學科實施“走班制”的分層教學管理，效果顯著。二分層教學的實踐——分層與教學的方法將分層教學應用于物理教學，首先要考慮的是分層的方法問題，在實踐教學中主要采取以下幾種方法：1．按學生水平分層的方法按學生水平分層方法的提出源于本校學生的生源的原因，由于本校在招生時，既有文科生又有理科生，在一個以班級為整體的教學過程中，面臨著諸多的困難，首先是按文科生或理科生分小班教學（也就是分層次教學），在查閱了大量的資料的基礎上，覺得分層教學是一種好的解決方法，于是，平行分班，分層授課。對文科生進行補課式的教學，由于文科生在高中階段沒有學習物理學，出現(xiàn)了知識的斷檔，要進行知識的補充，利用自習和課余時間進行有目的的學習，力爭縮小與理科生的差距。而對理科生則有條不紊地進行，適當?shù)販p少教學時數(shù)，放慢教學進度，同時補充一些課余知識，拓展學生的知識面，開闊視野。在教學過程，相互兼顧，相得益彰。通過教學實踐，受到了學生的好評。2．按教學內(nèi)容分層教學物理學在本校各科教學中是屬于相對較難的科目，為了適應各種不同水平的學生的需求，在教學的內(nèi)容上也進行了分層的處理。如一般的專業(yè)對物理學的要求不高，內(nèi)容也相對簡單和淺顯，因此在教學的要求上不會太高，課堂上講解時，不會做過多的理論地深入探討，公式的推導過程也較簡略，主要的方向在于介紹物理學的科學知識的普及，了解物理學的現(xiàn)狀和基本的物理概念和規(guī)律。但在本校開設有醫(yī)用電子儀器維修專業(yè)，他們對物理學的知識要求很高，除了基本物理學知識以外，還要介紹物理學知識在醫(yī)學上的應用以及醫(yī)用儀器設備的原理和結構，這就要求我們在知識上不斷補充和完善，把教學的難度提得高一點，內(nèi)容更加豐富一點，滿足醫(yī)用電子儀器維修專業(yè)的專業(yè)要求。3．對學生水平能力的分層測試對學生水平能力的測試是檢驗學生學習效果的一種方法，也是我們教學方法是否得到學生接受的一種肯定。為此在測試時，既要體現(xiàn)試題的客觀性，又要考慮到學生的實際水平，在設計測試的難度和覆蓋面時，要注意到分層教學時的各個層次的情況，加以區(qū)別對待。如基礎知識占總分量的30%，一般難度占40%，較高難度占20%，重點難度占10%。這樣能做到合理配置，難易適中。從實際執(zhí)行的結果來看，具有一定的滿意度。三對分層教學法的思考分層教學法作為一種新的教學方法，在世界上已被應用了多年，但在我國應用的例子并不多，盡管各科專業(yè)人士都有應用的例子，但在物理學教學領域并不多見，筆者認為，在物理學的教學中，使用分層教學法解決物理學教學中的難點問題，緩解學生學習中的畏難情緒，不失為一種好的方法。分層教學法，它遵從了一般的教學規(guī)律，體現(xiàn)了因材施教的原則、循序漸進的原則。在教學過程中不斷地探索新的途徑，它可以作為一個正確的方向。一、中等職業(yè)學校化學課程的性質(zhì)和任務教育部在2009年1月頒布的《中等職業(yè)學?；瘜W教學大綱》中明確提出“化學課程是中等職業(yè)學校學生選修的一門公共基礎課，是醫(yī)藥衛(wèi)生類、農(nóng)林牧漁類、加工制造類等相關專業(yè)的限定選修課”，即說，化學課在中等職業(yè)院校中不僅是醫(yī)藥衛(wèi)生類、農(nóng)林牧漁類、工業(yè)檢測與分析等相關專業(yè)的必選課，也是其他類技術檢測專業(yè)的選修課。農(nóng)業(yè)中職化學課程的主要任務：一是化學課的理論知識和實踐操作為學生學習檢驗、生物化學等與化學相關的其他學科打下堅實的理論基礎，幫助學生掌握生產(chǎn)、生活所需的化學基礎知識、基本技能。另一方面，化學課程的理論性和實踐性相結合的特點有助于提高學生專業(yè)技能在工作方面的實用性，培養(yǎng)學生實踐工作中理論聯(lián)系實際、分析問題、解決問題的能力，是學生獲得相關專業(yè)就業(yè)資格證，提高就業(yè)率的重要環(huán)節(jié)，為其日后職業(yè)生涯發(fā)展和終身學習奠定基礎。二、農(nóng)業(yè)中等職業(yè)學?；瘜W教學現(xiàn)狀近年來，農(nóng)業(yè)中職學校的學生由于招生等原因，一些學生在初中時期大部分成績都較差，個別學生甚至是初中老師眼中的“差生”，基礎好的學生都上普通高中了，中職學生生源基本是初中生中被普通高中挑選后的學生，甚至沒有參加中考的學生也能就讀，他們的文化基礎知識普遍比較薄弱，大部分學生對基礎理論的學習不怎么感興趣，接收能力不足，還有的學生情商差，以自我為中心，自立自律能力不強，易驕易躁，自信心和受挫能力不足，是典型的“草莓一族”，相當一些學生學習沒有目標，得過且過，學習效率低下。更有一些“00”后熱衷的是上網(wǎng)、游戲、追星、享樂等，無心學習。而且當前中職教學方法和內(nèi)容缺乏創(chuàng)新，這些現(xiàn)狀使得農(nóng)業(yè)中職化學教學中存在著很大的難度。（一）教學方式傳統(tǒng)缺乏創(chuàng)新理念。目前的中職教學各方面都受到傳統(tǒng)職業(yè)教育的影響較大，普遍教學模式單一，要么重理論，輕實踐，要么就是輕理論、重實踐。理論教學上普遍情況還是老師在講臺上照本宣科，學生坐在下面聽講，老師在教學中大多還是主體，學生處于被動學習的地位。這種傳統(tǒng)的教學觀念是以教師和教師活動為中心，強調(diào)教師是課堂教學的中心和主體，老師往往在講臺上居高臨下、控制著整個課堂的局面，“滿堂灌”的指揮著學生的學習，忽略了學生及學生活動，忽視了學生的個性，缺乏生機和有活力的學習環(huán)境，學生覺得壓抑，就容易形成厭學情緒，導致的情況是老師在講臺上面講，結果下面睡倒一大半，更有的學生拿出手機來玩游戲和上網(wǎng)；這必然導致學習過程出現(xiàn)諸多的問題，嚴重影響了學習效果。（二）學生對化學課的認識不足筆者通過對我校涉農(nóng)專業(yè)（園林專業(yè)和園藝專業(yè)）的學生調(diào)查，了解到大部分學生對化學提不起興趣。造成此原因跟生源質(zhì)量差和初中一些應試教育有一定關系，根據(jù)筆者調(diào)查，一些學生到職業(yè)學校來是專門學一門專業(yè)技能，到畢業(yè)時有個好的工作。這種情況使得一些學生只重視專業(yè)技能的學習，而減少了理論知識的學習。中職化學課程知識和初中相比，在內(nèi)容深度、廣度、和難度上都有了提高，像物質(zhì)的量的內(nèi)容，有機化學里的醛，脂，烴，胺等的內(nèi)容都是新的內(nèi)容，學習理解起來有難度，會使一些學生失去信心，更有的學生產(chǎn)生畏難心理。（三）對化學實驗重視不足，實驗設施陳舊?；瘜W課程是理論和實驗相結合的學科，實驗在化學教學中有著重要的位置。中科院院士戴安邦教授曾提出：只注重傳授化學知識和技術的教學是片面的化學教育。全面的化學教育要求理論知識和實驗相結合，不僅要傳授學生化學知識和技術，還應訓練科學的思維方法和培養(yǎng)高尚的科學品德。筆者調(diào)查幾所農(nóng)業(yè)中職院校發(fā)現(xiàn)其實驗室面積小，大多只有一個實驗室。而且實驗器材普遍簡陋陳舊，化學實驗需要大量器材和化學藥品比較多，無疑增加辦學成本，為節(jié)約成本只能減少實驗的代價。三、農(nóng)業(yè)中職化學教學的一些創(chuàng)新對策針對農(nóng)業(yè)中職學?；瘜W教學目前存在的問題，筆者認為，應該從以下幾個方面來加強中職化學教學：（一）因材施教，挖掘學生潛能。針對農(nóng)業(yè)中職學校學生生源差的問題，筆者多年教學過程中發(fā)現(xiàn)基礎差的學生并不笨，大多還思維敏銳，成績差是家庭，社會，學校等多方面因素造成的，教師在教學過程中要因材施教，多“賞識”學生，信任學生，多發(fā)現(xiàn)學生個性優(yōu)點，多挖掘學生的潛能，培養(yǎng)學生自信心。用微笑和點頭多對學生肯定，少一些批評，多一些引導。教師要備好每一節(jié)課，上好每一堂課，絕不能馬虎。（二）化學教育應注重生活化國際化學教育會議第13屆會議提出了“化學為大眾”、“國民的化學要解決國民的問題”、“使每一個人認識自己以及理解生活、社會、自然和環(huán)境，能應用科學知識和理解能力去解決日常生活中的化學問題，能使他所處的環(huán)境成為一個更美好的地方”，現(xiàn)實生活、生產(chǎn)實踐是化學科學素質(zhì)和發(fā)展的源泉。在化學教學中將生活中經(jīng)驗事實緊密結合，用所學的化學知識解決生活中的實際問題。課堂教學導入可以引用生活實例，將學生熟知的生活實例引入課堂教學中可以激發(fā)學生的求知熱情、增添新鮮感。例如在農(nóng)業(yè)中職化學第一章緒言課中講解化學和人類，化學與社會文明，化學和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關系時候，可以和學生一起討論身邊與化學緊密聯(lián)系的實例：置露在室外的鋼鐵為什么會比室內(nèi)的容易生銹？為什么刷了油漆的鋼鐵不容易生銹？為什么潮濕的煤炭會比干燥的煤炭燃燒得更旺？我們吃的饅頭在做的時候為什么要加入發(fā)酵粉（小蘇打）？如何識別“地溝油”？如何辨別用SO2熏過的白木耳？如何鑒別用工業(yè)火堿、福爾馬林、雙氧水泡發(fā)的海鮮？如何清洗衣服上的筆印、油漬？怎樣清洗泛黃的衣物？被濃硫酸燒傷如何急救？一次性筷子、塑料袋對環(huán)境的污染破壞等等。學生活化的化學知識，對學生終生受用。“公民的化學素質(zhì)”就化學教學來說，任重道遠。（二）激發(fā)學生學習化學的興趣。俗話說：“興趣是最好的老師”，化學教師應創(chuàng)新教學理念，利用各種教學手段充分激發(fā)學生學習化學課的興趣。首先，教師應該重視備課，重視課程開發(fā)。運用現(xiàn)代化教學媒體，對教材中不合適內(nèi)容進行刪減，引入當今化學學科前沿知識和一些熱點知識：比如低碳經(jīng)濟，綠色化學，水資源危機，水體污染，白色垃圾，“霧霾”等環(huán)保問題，甚至可以自編校本實用教材。這些熱點知識，學生一定喜聞樂見，學習的熱情自然而來。在遇到枯燥的理論知識時，例如記憶元素周期表的結構內(nèi)容時候用這樣一個順口溜：“十八縱行七橫行，一一四種表中裝，七主七副零與八，三短三長一不全”，講到物質(zhì)的量濃度溶液配制內(nèi)容記憶“算稱量取步驟清，溶解轉移再定容。室溫洗滌莫忘記，搖勻標簽便告成”講到葡萄糖溶液的銀鏡反應時，老師進行實驗演示，根據(jù)這一反應現(xiàn)象試管內(nèi)壁上附著一層光亮如鏡的金屬銀來提高學生的興趣。還有就是加強課堂上的互動。鼓勵學生遇到問題時可以和老師同學們課堂討論，這一教學模式的創(chuàng)新即增加了師生之間的情誼，又激發(fā)了學生的學習欲望。何樂而不為？（三）重視學生自主學習和自主實驗。新課程理念下的課堂教學中，學生和老師是平等的、民主的，教師是指導者和引路人，課堂不再是教師的“一畝三分地”，學生的自主活動有了很大的發(fā)展空間，提倡學生積極參與教學活動，在快樂中感知，在充實中成長。課堂應該還給學生，讓學生適度張揚個性，在生動活波的環(huán)境中讓學生從“要我學”轉變?yōu)椤拔乙獙W”，不應是威嚴而死板的說教?；瘜W實驗是化學的靈魂，是化學的魅力和激發(fā)學生學習興趣的重要與否，更是培養(yǎng)和發(fā)展學生思維能力和創(chuàng)新能力的重要方法。所以在平時的化學教學中，適當增加實驗課課時，讓學生自主實驗，比如在學習丁達爾效應這一內(nèi)容時，讓學生通過自主設計實驗進行嘗試，用市面上可以買到的激光筆進行實驗，最后得出結論。還有在講到氫氧化鋇晶體與氯化銨反應中熱量變化的情況內(nèi)容時，燃燒反應、金屬與酸的反應是放熱的；而氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體的反應是吸熱的。讓學生讓自主實驗，學生反思這個實驗時需要注意哪些問題？還可以做哪些改進？實驗中對你最有啟發(fā)的是什么？還有就是讓學生進行一些趣味化學實驗，比如“小木炭跳舞”、“白糖變黑雪”、“手指點火”、“滴水生煙”、“蠟燭自明”等。這些趣味化學實驗的自主動手，勢必讓學生的思維得到啟迪，探索精神得到發(fā)揚，這種思維模式將提高學生的“化學素養(yǎng)”從而也得到終生發(fā)展科學素養(yǎng)?？傊P者在農(nóng)業(yè)中職化學教學中，在實際工作中不斷總結，多開展一些化學實踐課，促進學生在化學實驗課中的自主創(chuàng)新能力，對化學課堂的教學模式增加樂趣，努力提高學生的學習興趣。進一步提高“公民的化學素質(zhì)”對教師來說化學教育大有可為，教師的擔子任重而道遠。習題及樣卷講解習題6-9圖示勻質(zhì)細桿OA和EC的質(zhì)量分別為50kg和100kg并在點A焊成一體。若此結構在圖示位置由靜止狀態(tài)釋求剛釋放時鉸鏈O處的約束力和桿EC在A處的彎矩AC不計鉸鏈摩擦定軸轉動運動微分方程J=mg12+m8J,二「mn/m+m4Cg4=8.167cd/質(zhì)心運動定理+X=0mr-m,g-mY=(m+m2)g-m1E/2-m2l2E=449.167N定軸轉動剛體慣性力系向質(zhì)心及給定點的簡化求桿EC在A處的彎矩動靜法:取桿OA為研究對象(也可取桿EC),將其慣性力系向質(zhì)心C點或固定點O簡化.IMMu4m1gm1gQ向質(zhì)心簡化向固定點簡化主矢:F=-1lal=mxl1E/2C點主矩:Mn=m1l1E/30點主矩:M=m141E/12對Q點取矩即可得到MA定軸轉動剛體慣性力系向質(zhì)心及給定點的簡化應用動靜法,慣性力系簡化時,矩心可以任意取一般簡化到質(zhì)心,一力和一力偶MIC=-dEkm直角形剛性彎桿OAB由OA與AB兩均質(zhì)桿固接而成,其中AB=2R,OA=R,ABCC桿的質(zhì)量為m。圖示瞬時桿繞O軸轉動的角速度與角加速度分別為ω與E,則B桿的慣性力系向O點簡化的結果為(方向標在圖上)第一(2)題圖a=a"+a'=aRi-ORj-ERi-cRjER)i-(aR+aR)得到向質(zhì)心C點的主矢和主矩后,再向O點簡化Mc=-12ml8·樣題:圖示系統(tǒng)位于同一鉛垂面內(nèi)由均質(zhì)桿和均質(zhì)圓盤鉸接而成。已知桿長,質(zhì)量為m;圓盤半徑為r質(zhì)量為m。不計各處摩擦,系統(tǒng)在θ=30°位置由靜止開始運動,求此瞬時(1)AB桿的角加速度(2)支承A處,桿所受的反力定軸轉動運動微分方程m,gsin0l/2+mgleLo=m/-8-+盤的絕對角速度為???0=0圓盤做平動鉸接L=L+r×mv=J2O2+r×m故L=m22E若要求鉸接o處的反力,則有16l質(zhì)心運動定理補充運動學方程i,=scos01/2ycu=Esinel/m,xci+m,ic2=XC2EcoSOIXc2-ESinelYgX.Y動靜法求支承A處桿所受的反力取圓盤為研究對象,運用動靜法,向質(zhì)心A簡化圓盤A處所受桿的力為:F2FFAX=0Y=0FF支承A處桿所受的反力:F==FF=-F對比習題69一個焊接,一個鉸接,有區(qū)別!碰撞前后關于碰撞點的動量矩守恒習題6-18S方法一:碰撞前后對E點動量矩守恒碰撞前E=mv.l/4CE/0+mu//4EQ:什么時候對某點計算動量矩時可以用這個簡潔公式?