力学规律的选用原则课件

力学综合力学综合 力学综合1力学规律的归纳力学规律的归纳:力学规律的归纳:2二、力学规律的选用原则二、力学规律的选用原则:1 1、如如果果要要列列出出各各物物理理量量在在某某一一时时刻刻的的关关系系式式，可可用用牛牛顿顿第第二二定定律律。只只能能处处理理匀匀变变速速运运动动问问题题和和圆圆周周运运动动的的瞬瞬时时量量的的关系，经常用它来判断物体运动情况。关系，经常用它来判断物体运动情况。2 2、研研究究某某一一物物体体受受到到的的持持续续作作用用发发生生运运动动状状态态改改变变时时一一般般用用动动能能定定理理（涉涉及及位位移移问问题题）或或动动量量定定理理（涉涉及及时时间间问问题）去解决问题题）去解决问题二、力学规律的选用原则:33、研研究究的的对对象象为为一一系系统统，且且它它们们之之间间有有相相互互作作用用时时，一一般般用用两两个个守守恒恒定定律律去去解解决决问问题题。但但须须注注意意研研究究问问题题是是否否满满足足守恒条件。守恒条件。4 4、在在涉涉及及相相对对位位移移问问题题时时则则优优先先考考虑虑能能量量守守恒恒定定律律，即即系系统统克克服服摩摩擦擦力力做做功功等等于于系系统统机机械械能能的的减减少少量量，也也等等于于系系统内能的增加量。统内能的增加量。3、研究的对象为一系统，且它们之间有相互作用时，一般用两4 5、在在涉涉及及有有碰碰撞撞、爆爆炸炸、打打击击、绳绳子子绷绷紧紧等等物物理理现现象象时时，须须注注意意到到一一般般这这些些过过程程均均隐隐含含有有系系统统机机械械能能与与其其它它形形式式能能量量的的转转化化。这这种种问问题题由由于于作作用用时时间间都都极极短短，故故动动量量守守恒恒定定律律一一般般能用上。能用上。5、在涉及有碰撞、爆炸、打击、绳子绷紧等物理现象时，须注5是否守恒是否守恒三个守恒三个守恒不守恒不守恒两个定理两个定理瞬时关系瞬时关系牛顿定律牛顿定律选择的顺序：选择的顺序：是否守恒三个守恒不守恒两个定理瞬时关系牛顿定律选择的顺序：6步骤：步骤：（1 1）确确定定研研究究对对象象（单单个个物物体体还还是是一一个个系统）系统）（2 2）运动过程或运动状态的分析）运动过程或运动状态的分析（3 3）受力分析）受力分析（4 4）选择规律选择规律（5 5）列式求解列式求解步骤：7四、应重视三个分析和三个明确四、应重视三个分析和三个明确受力分析、受力分析、明确研究对象明确研究对象运动过程分析、运动过程分析、明确研究过程明确研究过程状态的分析状态的分析 明确所用规律明确所用规律四、应重视三个分析和三个明确8分析复杂的物理过程应重视以下几个方面分析复杂的物理过程应重视以下几个方面:1 1、阶段性、阶段性-将题目中涉及的整将题目中涉及的整个过程适当地划分为若干阶段。个过程适当地划分为若干阶段。2 2、联系性、联系性-找出各个阶段之间找出各个阶段之间由什么物理量联系起来的。由什么物理量联系起来的。3 3、规律性、规律性-明确每一个阶段遵明确每一个阶段遵循什么物理规律。循什么物理规律。分析复杂的物理过程应重视以下几个方面:1、阶段性-将题目9例例1 1、如如图图所所示示，物物体体m m与与长长木木板板M M之之间间光光滑滑，木木板板置置于于光光滑滑水水平平面面上上轻轻弹弹簧簧左左端端固固定定在在M M的的左左端端，右右端端与与m m相相连连开开始始时时，m m和和M M均均静静止止现现同同时时对对它它们们施施加加大大小小相相等等、方方向向相相反反的的水水平平恒恒力力F F1 1和和F F2 2，两两物物开开始始运运动动以以后后的的过过程程中中，若若弹弹簧簧的的形形变变始始终终不不超过弹性限度，则超过弹性限度，则m m、M M和弹簧组成的系统和弹簧组成的系统 A.A.最终将静止最终将静止 B B动量守恒而机械能不守恒动量守恒而机械能不守恒 C C恒恒力力F F1 1和和F F2 2分分别别对对m m、M M做做正正功功，系系统统机机械械能能增加增加 D D弹弹簧簧弹弹力力大大小小与与F F1 1、F F2 2大大小小相相等等时时，m m、M M动动能最大能最大例1、如图所示，物体m与长木板M之间光滑，木板置于光滑水平面10在在光光滑滑平平直直轨轨道道上上有有有有两两个个玩玩具具小小车车A和和B，它它们们的的质质量量分分别别为为mA=3kg,mB=6kg,它它们们之之间间有有一一根根轻轻轻轻绳绳相相连连开开始始时时绳绳子子完完全全松松驰驰，两两车车紧紧靠靠在在一一起起，如如图图所所示示，用用3N的的水水平平恒恒力力F拉拉B车车，使使B起起动动绳绳绷绷直直后后，再再拖拖动动A前前进进，在在B车车前前进进了了0.75m,两两车车共共同同前前进进的的速速度度为为,求求力力F的的作作用用时时间间和和连连接接两两车车的的绳绳长长L.(不不计阻力计阻力,车可以看成质点车可以看成质点)ABF在光滑平直轨道上有有两个玩具小车A和B，它们的质量分别为mA11如如图图所所示示，两两个个小小球球1和和2的的质质量量分分别别，是是m1=20 kg、m2=16kg，球球l静静止止在在光光滑滑的的水水平平面面上上的的A点点，球球2在在水水平平面面上上从从远远处处沿沿两两球球的的中中心心连连线线向向着着球球1运运动动假假设设两两球球相相距距L18m时时存存在在着着恒恒定定的的斥斥力力F，L18m时时无无相相互互作作用用力力当当两两球球相相距距最最近近时时，他他们间的距离为们间的距离为20m，球球2的速度是的速度是4ms求：求：(1)两两球球之之间间的的斥斥力力的的大大小小(2)球球1的的最最大大速速度度以以及及球球1达达到到最最大大速速度度时时距距A点点的的距距离离(3)两两球球从从开开始相互作用到相距最近时所经历的时间。始相互作用到相距最近时所经历的时间。如图所示，两个小球1和2的质量分别，是m1=20kg、m12V0m/sM=3kgm=2kg小车与墙发小车与墙发生弹性碰撞生弹性碰撞光滑光滑、平板车第一次与墙碰撞后向、平板车第一次与墙碰撞后向左运动的最大位移左运动的最大位移V0m/sM=3kgm=2kg小车与墙发生弹性碰撞光滑13V0m/sM=3kgm=2kg小车与墙发小车与墙发生弹性碰撞生弹性碰撞光滑光滑、平板车第二次与墙碰撞前瞬、平板车第二次与墙碰撞前瞬间的速度间的速度V0m/sM=3kgm=2kg小车与墙发生弹性碰撞光滑14V0m/sM=3kgm=2kg小车与墙发小车与墙发生弹性碰撞生弹性碰撞光滑光滑、为使小滑块不会从平板车上、为使小滑块不会从平板车上滑出，平板车到少多长？滑出，平板车到少多长？V0m/sM=3kgm=2kg小车与墙发生弹性碰撞光滑15光滑水平地面上放着一辆原静止的两端有光滑水平地面上放着一辆原静止的两端有挡板的小车，车长挡板的小车，车长L=1mL=1m，将一块原以，将一块原以v v0 0=5m/s=5m/s的初速向右运动的大小可忽略的铁的初速向右运动的大小可忽略的铁块放在小车的正中间，如图所示。小车与块放在小车的正中间，如图所示。小车与铁块的质量均等于铁块的质量均等于m m，它们之间的动摩擦因，它们之间的动摩擦因数数 ，铁块与挡板碰撞过程机械能没，铁块与挡板碰撞过程机械能没有损失，且碰撞时间可以忽略不计。有损失，且碰撞时间可以忽略不计。g g取取10m/s10m/s2 2，求：，求：（1 1）铁块与小车间相对静止时的速度多大）铁块与小车间相对静止时的速度多大？光滑水平地面上放着一辆原静止的两端有挡板的小车，车长L=1m16(2)(2)铁块与小车的挡板总共有铁块与小车的挡板总共有多少次接触？多少次接触？（3 3）从铁块放到小车上算起）从铁块放到小车上算起到两者相对静止经过多长时到两者相对静止经过多长时间？间？(2)铁块与小车的挡板总共有多少次接触？17例例3 3、半半径径为为及及=1=1m m的的光光滑滑细细圆圆管管放放在在水水平平面面上上，通通过过十十字字架架固固定定于于圆圆心心0 0处处，如如图图2 2所所示示设设可可视视为为质质点点的的质质量量分分别别为为m=3kgm=3kg、M=4kgM=4kg的的两两小小球球放放在在管管中中，它它们们之之间间有有少少量量炸炸药药点点燃燃炸炸药药后后，它它们们各各自自运运动动，则则(1)(1)它它们们第第一一次次相相遇遇时时，M M、m m各各转转过过多多少少角角度度?(2)?(2)若若炸炸药药中中有有E=24JE=24J的的化化学学能能转转化化为为m m、M M的的动动能能，那那么么从从爆爆炸炸分分离离到到它它们们第第一一次次相相遇遇经经过过多多少少时时间间?(3)(3)在在上上述述条条件件下下从从爆爆炸炸分分离离经经过过多多少少时时间间，圆圆管管受到两小球作用力的合力为受到两小球作用力的合力为6060N?N?例3、半径为及=1m的光滑细圆管放在水平面上，通过十字架固定18例例4 4、ABAB两两个个矩矩形形木木块块用用轻轻弹弹簧簧相相连连接接，弹弹簧簧的的劲劲度度系系数数为为k k，木木块块A A的的质质量量为为m m，木木块块B B的的质质量量为为2 2m m将将它它们们竖竖直直叠叠放放在在水水平平地地面面上上，如如图图所所示示(1)(1)用用力力将将木木块块A A缓缓慢慢地地竖竖直直向向上上提提起起，木木块块A A向向上上提提起起多多大大高高度度时时，木木块块B B将将离离开开水水平平地地面面(2)(2)如如果果将将另另一一块块质质量量为为m m的的物物块块C C从从距距木木块块A A高高H H处处自自由由落落下下，C C与与A A相相碰碰后后，立立即即与与A A粘粘在在一一起起，不不再再分分开开，再再将将弹弹簧簧压压缩缩，此此后后，A A、C C向向上上弹弹起起，最最终终能能使使木木块块B B刚刚好好离离开开地地面面如如果果木木块块C C的的质质量量减减为为m m2 2，要要使使木木块块B B不不离离开开水水平平地地面面，那那么么木木块块C C自自由由落落下下的的高高度度h h距距A A不不能超过多少能超过多少?例4、AB两个矩形木块用轻弹簧相连接，弹簧的劲度系数为k，木19力学规律的选用原则课件20如如图图所所示示，一一个个劲劲度度系系数数为为A的的轻轻弹弹簧簧竖竖直直立立于于水水平平地地面面上上，下下端端固固定定于于地地面面，上上端端与与一一质质量量为为m的的平平板板B相相连连而而处处于于静静止止状状态态今今有有另另一一质质量量为为m的的物物体体A从从B的的正正上上方方h高高处处自自由由落落下下，与与B发发生生碰碰撞撞而而粘粘在在一一起起已已知知它它们们共共同同向向下下运运动动到到速速度度最最大大时时，系系统统的的弹弹性性势势能能与与动动能能相相等等求求系系统统的的这这一一最最大大速速度度v如图所示，一个劲度系数为A的轻弹簧竖直立于水平地面上，下端固21