第三课时 专题：研究动力学问题的三个基本观点.ppt

一、解决动力学问题的三个观点对比 二、综合应用力学三大观点解题的步骤 1．认真审题，明确题目所述的物理情景，确定研究对象． 2．分析所选研究对象的受力情况及运动状态和运动状态的变化过程，画出草图．对于过程比较复杂的问题，要正确、合理地把全过程划分为若干阶段，注意分析各阶段之间的联系． 3．根据各阶段状态变化的规律确定解题方法，选择合理的规律列方程，有时还要分析题目的隐含条件、临界条件、几何关系等列出辅助方程． 4．代入数据(统一单位)，计算结果，必要时要对结果进行讨论． 1．如图所示，在距水平地面高为h处有一半径为R的1/4圆弧轨道，圆弧轨道位于竖直平面内，轨道光滑且末端水平，在轨道的末端静置一质量为m的小滑块A.现使另一质量为m的小滑块B从轨道的最高点由静止释放，并在轨道的最低点与滑块A发生碰撞，碰后粘合为一个小滑块C.已知重力加速度为g.求： (1)滑块C对轨道末端的压力大小； (2)滑块C在水平地面上的落地点 与轨道末端的水平距离． 三、动量和能量综合应用常见模型 2.某宇航员在太空站内做了如下实验：选取两个质量分别为mA＝0.1 kg、mB＝0.2 kg的小球A、B和一根轻质短弹簧，弹簧的一端与小球A粘连，另一端与小球B接触而不粘连．现使小球A和B之间夹着被压缩的轻质弹簧，处于被锁定状态，一起以速度v0＝0.1 m/s做匀速直线运动，如上图所示．过一段时间，突然解除锁定(解除锁定没有机械能损失)，两球仍沿原直线运动，从弹簧与小球B刚刚分离开始计时，经时间t＝3.0 s，两球之间的距离增加了s＝2.7 m，求弹簧被锁定时的弹性势能Ep. 【解析】　取A、B为系统，由动量守恒得： (mA＋mB)v0＝mAvA＋mBvB 又根据题意有：vA·t－vB·t＝s 两式联立可得vA＝0.7 m/s，vB＝－0.2 m/s 由机械能守恒可得： 代入数据可得：Ep＝0.027 J. 【答案】　0.027 J 如图所示，质量为M的木块静止于光滑的水平面上，一质量为m，速度为v0的子弹水平射入木块且未穿出．设木块对子弹的阻力恒为F阻，求： (1)木块至少多长，子弹才不会穿出； (2)子弹在木块中运动的时间． 【解析】　子弹在木块中进入的深度l即为木块的最短长度．此后m和M以共同速度v一起做匀速直线运动．过程示意图如图所示． 对于子弹打木块模型类问题，可对系统应用动量守恒定律，对子弹和木块分别应用动能定理列方程解之．系统损失的动能等于子弹与木块之间的作用力和子弹进入木块内深度的乘积． 1－1：某实验小组的同学为了搞清楚“功、能、动量”之间的关系，设计了如下实验． A．主要实验器材：一块正方体的软木块，其边长D＝16 cm，质量M＝40 g；一支射出速度能够连续可调的气枪，其子弹的质量m＝10 g； B．主要实验过程：首先如图所示，把正方体的软木块固定在桌面上，当子弹以20 m/s的水平速度从正面射入该木块后，测得子弹能够进入木块中5 cm的深度，然后，把该木块放在光滑的水平面上(例如气垫导轨上)，子弹再次从正面射入该木块…… 在后者情况下，请你利用力学的知识，帮助他们分析和预测以下几个问题： (1)若子弹仍以20 m/s水平速度射入木块，子弹最多能进入木块中的深度有多大？ (2)若子弹仍以20 m/s水平速度射入木块，在子弹射入木块的过程中，系统损失的机械能和产生的热量各是多少？ (3)为了使子弹能够穿透该木块，那么子弹的入射速度大小至少不能低于多少？ 如图所示，在长木板ab的b端固定挡板，木板连同挡板的质量为M＝4.0 kg，a、b间距离s＝2.0 m，木板位于光滑水平面上．在木板a端有一小物块，其质量m＝1.0 kg，小物块与木板间的动摩擦因数μ＝0.10，它们都处于静止状态．现令小物块以初速度v0＝4.0 m/s沿木板向前滑动，直到和挡板相碰．碰撞后，小物块恰好回到a端而不脱离木板，求碰撞过程中损失的机械能． 【解析】　经分析可知，小物块与木板间在整个相互碰撞的过程中动量是守恒的，最终小物块与木板ab相对静止．且有相同的末速度v，由动量守恒定律得： mv0＝(m＋M)v 小物块与挡板间碰撞过程中损失的机械能为Q1，小物块与木板间摩擦损失的机械能为Q2，(即为摩擦过程中产生的热量)，由能量守恒得： 物块与滑板之间有摩擦力作用，系统动量守恒，在滑动摩擦力作用下系统损失机械能．对系统应用动量守恒定律，对物块和滑板分别应用动能定理列方程解之．系统损失的动能等于滑动摩擦力和物块在滑板上滑动的距离的乘积． 2－1：如图所示，A为有光滑曲面的固定轨道，轨道底端的切线方向是水平的．质量M＝40 kg的小车B静止于轨道右侧，其上表面与轨道底端在同一水平面上．一个质量m＝20 kg的物体C以2.0 m/s的初速度从