动力学综合单个物体的多过程问题课件

动力学力学综合合单个物体的多个物体的多过程程问题动力学综合单个物体的多过程问题动力学综合单个物体的多过程问题1力学综合题的分类：力学综合题的分类：1.单个物体多过程运动：单个物体多过程运动：情景中一个研究对象按时间先后顺序参与了多个物理过程，各个过程通过速度延续做为接点。2.多个物体多过程运动：多个物体多过程运动：情景中一般包含两个或三个研究对象，它们同时参与了多个物理过程，各对象、各过程间相互作用、相互牵连。2力学综合题的分类：1.单个物体多过程运动：情景中 运动类型运动类型：直线运动直线运动 平抛运动平抛运动 圆周运动圆周运动 3 运动类型：直线运动 长木板：长木板：传送带：传送带：考查的核心问题：考查的核心问题：直线运动：直线运动：匀速直线和匀变速直线匀速直线和匀变速直线 主要考查：主要考查：动力学思想和能量思想。动力学思想和能量思想。特别注重摩擦力的考查。特别注重摩擦力的考查。运动性质的分析运动性质的分析4 长木板：直线运动：匀速直线和匀变速直线 主要考查：动力 水平位移X=Vt竖直位移h=gt2/2平抛运动：平抛运动：（匀变速曲线运动）（匀变速曲线运动）hx 运动分解的思想运动分解的思想 （分解速度、分解位移）（分解速度、分解位移）主要考查：主要考查：5 水平位移X=Vt竖直位移h=gt2/2平抛运动：（圆周运动圆周运动：（变加速曲线运动）（变加速曲线运动）研究过程研究过程：研究状态研究状态：AB恰好过恰好过A点：点：V=gRB点的压力：点的压力：A B:R能量的思想能量的思想运用牛顿定律，注重向心力运用牛顿定律，注重向心力的考查的考查6圆周运动：（变加速曲线运动）AB恰好过A点：V=gRR77例题例题1.1.质量为质量为m m1kg1kg的小物块轻轻放在的小物块轻轻放在水平匀速运动的传送带上的水平匀速运动的传送带上的A A点，随传送点，随传送带运动到带运动到B B点，小物块从点，小物块从C C点沿圆弧切线点沿圆弧切线进入竖直光滑的半圆轨道恰能做圆周运进入竖直光滑的半圆轨道恰能做圆周运动已知圆弧半径动已知圆弧半径R R0.9m0.9m，轨道最低点，轨道最低点为为D D，D D点距水平面的高度点距水平面的高度h h0.8m0.8m小物小物块离开块离开D D点后恰好垂直碰击放在水平面上点后恰好垂直碰击放在水平面上E E点的固定倾斜挡板已知物块与传送带点的固定倾斜挡板已知物块与传送带间的动摩擦因数间的动摩擦因数0.30.3，传送带以，传送带以5m/s5m/s恒定速率顺时针转动恒定速率顺时针转动(g g取取10 m/s10 m/s2 2)，试，试求求：8例题1.质量为m1kg的小物块轻轻放在水平匀速运动的传送带(1)传送带传送带AB两端的距离；两端的距离；(2)小物块经过小物块经过D点时对轨道的压力；点时对轨道的压力；(3)倾斜挡板与水平方向的夹角倾斜挡板与水平方向的夹角的正切的正切值值9(1)传送带AB两端的距离；9101011111212 注意：注意：把研究对象按时间的先后顺序分把研究对象按时间的先后顺序分成相应的几个运动过程。但计算的成相应的几个运动过程。但计算的切入点切入点不一定是开始运动时，通常是已知条件多不一定是开始运动时，通常是已知条件多的点。的点。衔接点：速度是连续的衔接点：速度是连续的13 注意：把研究对象按时间的先后顺序分成相应的几个运动过程。但解题策略解题策略：1.明确研究对象明确研究对象2.建立模型：建立模型：斜面、传送带、长木板、圆弧3.分解过程分解过程：依据建立的模型，把全过程分解为若干个子过程来研究，从而把复杂问题简单化。子过程一般是上面所列的三种运动类型之一。并通过速度的连续性衔接在一起。4.分析规律分析规律：根据受力分析和状态分析找出各个子过程的运动规律。适合牛顿定律还是动能定理。5.选择动力学或能量途径列方程选择动力学或能量途径列方程 特别要注意过程之间的衔接特别要注意过程之间的衔接14解题策略：14变变式式：如如图图所所示示，设设A AB B段段是是距距水水平平传传送送带带装装置置高高为为H H=1 1.2 25 5m m 的的光光滑滑斜斜面面，水水平平段段B BC C使使用用水水平平传传送送带带装装置置，B BC C长长L L=5 5 m m，与与货货物物包包的的摩摩擦擦系系 数数=0 0.4 4，皮皮带带轮轮的的半半径径为为R R1 1=0 0.2 2m m，转转动动的的角角速速度度为为=1 15 5r ra ad d/s s。设设质质量量为为m m=1 1k kg g的的 小小物物块块由由静静止止开开始始从从A A点点下下滑滑，经经过过B B点点的的拐拐角角处处无无机机械械能能损损失失小小物物块块随随传传送送带带运运动动到到C C点点后后水水平平抛抛出出，恰恰好好无无碰碰撞撞的的沿沿圆圆弧弧切切线线从从D D点点进进入入竖竖直直光光滑滑圆圆孤孤轨轨道道下下滑滑。D D、E E为为圆圆弧弧的的两两端端点点，其其连连线线水水平平。已已知知圆圆弧弧半半径径R R2 2=1 1.0 0m m圆圆弧弧对对应应圆圆心心角角=1 10 06 6，O O为为轨轨道道的的最最低低点点（g g=1 10 0m m/s s2 2s si in n3 37 7=0 0.6 6c co os s3 37 7=0 0.8 8）求求：15变式：如图所示，设AB段是距水平传送带装置高为H=1.25m（1）小物块在水平传送带小物块在水平传送带BC上的运动时间。上的运动时间。（2）水平传送带上表面距地面的高度）水平传送带上表面距地面的高度h。（3）小物块经过）小物块经过O点时对轨道的压力点时对轨道的压力。16（1）小物块在水平传送带BC上的运动时间。161717【解析】（1）小物块由A运动B，由动能定理得 解得由牛顿第二定律，得 解得 水平传送带的速度为 由 得 则（2）小物块从C到D做平抛运动，在D点有 由 得 18【解析】（1）小物块由A运动B，由动能定理得 18（3）小物块在D点的速度大小为 对小物块从D点到O由动能定理，得 在在O点由牛顿第二定律，得点由牛顿第二定律，得 联立以上两式解得：联立以上两式解得：FN=43N由牛顿第三定律知对轨道的压力为由牛顿第三定律知对轨道的压力为 方向向下方向向下 19（3）小物块在D点的速度大小为19小结：小结：建立模型建立模型确定对象确定对象分解分解过程过程状态状态分析分析能能量量动动力力学学运动学公式运动学公式动能定理动能定理功能关系功能关系牛顿定律牛顿定律态态景景律律受力受力分析分析20小结：分解状态能运动学公式动能定理功能关系牛顿定律态景律受力练习：如图所示，一质量练习：如图所示，一质量m=0.4 kg的滑块的滑块(可视为可视为质点质点)静止于动摩擦因数静止于动摩擦因数=0.1的水平轨道上的的水平轨道上的A点。点。现对滑块施加一水平外力，使其向右运动，外力现对滑块施加一水平外力，使其向右运动，外力的功率恒为的功率恒为P=10 W。经过一段时间后撤去外力，。经过一段时间后撤去外力，滑块继续滑行至滑块继续滑行至B点后水平飞出，恰好在点后水平飞出，恰好在C点沿切点沿切线方向进入固定在竖直平面内的光滑圆弧形轨道，线方向进入固定在竖直平面内的光滑圆弧形轨道，轨道的最低点轨道的最低点D处装有压力传感器，当滑块到达传处装有压力传感器，当滑块到达传感器上方时，传感器的示数为感器上方时，传感器的示数为25.6 N。已知轨道。已知轨道AB的长度的长度L=2.0 m，半径，半径OC和竖直方向的夹角和竖直方向的夹角=37o，圆形轨道的半径，圆形轨道的半径R=0.5 m。(空气阻力可忽空气阻力可忽略，重力加速度略，重力加速度g=10m/s2，sin37o=0.6，cos37o=0.8)求：求：21练习：如图所示，一质量m=0.4 kg的滑块(可视为质点)静（1）滑块运动到C点时速度Vc的大小；（2）B、C两点的高度差h与水平距离x;（3）水平外力作用在滑块上的时间t.22（1）滑块运动到C点时速度Vc的大小；22谢谢大家！结结 语语谢谢大家！结 语23