力學三大基本觀點第1頁，共23頁，2023年，2月20日，星期日一、力學的三個基本觀點力的觀點：動量觀點：動能定理、能的轉(zhuǎn)化和守恒定律（包括機械能守恒定律）牛頓運動定律、運動學規(guī)律動量定理、動量守恒定律能量觀點：第2頁，共23頁，2023年，2月20日，星期日二．如何選用力學的三個基本觀點？實戰(zhàn)演練第3頁，共23頁，2023年，2月20日，星期日例1.質(zhì)量為M的汽車帶著質(zhì)量為m的拖車在平直公路上勻速前進，速度為v0，某時刻拖車突然與汽車脫鉤，到拖車停下瞬間司機才發(fā)現(xiàn)．若汽車的牽引力一直未變，車與路面的動摩擦因數(shù)為μ，那么拖車剛停下時，汽車的瞬時速度是多大？小結:先大后小,守恒優(yōu)先第4頁，共23頁，2023年，2月20日，星期日變1：質(zhì)量為M的汽車帶著質(zhì)量為m的拖車在平直公路上以加速度a勻加速前進，當速度為v0時拖車突然與汽車脫鉤，到拖車停下瞬間司機才發(fā)現(xiàn)．若汽車的牽引力一直未變，車與路面的動摩擦因數(shù)為μ，那么拖車剛停下時，汽車的瞬時速度是多大？小結:涉及時間優(yōu)先用動量定理第5頁，共23頁，2023年，2月20日，星期日變2：質(zhì)量為M的汽車帶著質(zhì)量為m的拖車在平直公路上勻速前進，中途拖車脫鉤，待司機發(fā)現(xiàn)時，汽車已行駛了L的距離，于是立即關閉油門．設運行過程中所受阻力與重力成正比，汽車牽引力恒定不變，汽車停下時與拖車相距多遠？小結:涉及位移優(yōu)先用動能定理第6頁，共23頁，2023年，2月20日，星期日領悟：1.選取對象是先系統(tǒng)后物體2.解決問題有三種途徑,一般來說用動量能量的觀點解決更方便些.3.涉及S優(yōu)先用動能定理涉及t優(yōu)先用動量定理第7頁，共23頁，2023年，2月20日，星期日例2(97年全國卷25題)質(zhì)量為m的鋼板與直立輕彈簧的上端連接，彈簧下端固定在地上．平衡時，彈簧的壓縮量為x0，如圖下圖所示．一物塊從鋼板正上方距離為3x0的A處自由落下，打在鋼板上并立刻與鋼板一起向下運動，但不黏連．它們到達最低點后又向上運動．已知物塊質(zhì)量也為m時，它們恰能回到O點．若物塊質(zhì)量為2m，仍從A處自由落下，則物塊與鋼板回到O點時，還具有向上的速度．求物塊向上運動到達的最高點與O點的距離？第8頁，共23頁，2023年，2月20日，星期日領悟：（1）當運動過程中不涉及細節(jié)問題或加速度時，可用動量和能量的觀點分析問題。（2）涉及碰撞等過程用動量觀點，涉及位移過程宜用能量的觀點。（3）解題的過程就是類似于機器的“拆卸”的過程。這是一道復雜的動量與能量綜合題，是一道壓軸題.但是只要我們把復雜的狀態(tài)、過程進行“拆解”，把它變成一個個我們熟悉的小過程，就能做到化難為易，化繁為簡！第9頁，共23頁，2023年，2月20日，星期日例3.(93年全國卷).兩金屬桿ab和cd長均為l,電阻均為R,質(zhì)量分別為M和m,M>m.用兩根質(zhì)量和電阻均可忽略的不可伸長的柔軟導線將它們連成閉合回路,并懸掛在水平、光滑、不導電的圓棒兩側.兩金屬桿都處在水平位置,如圖所示.整個裝置處在一與回路平面相垂直的勻強磁場中,磁感應強度為B.若金屬桿ab正好勻速向下運動,求運動的速度.在電磁學中只要涉及到力的問題都可以運用三大觀點來解題第10頁，共23頁，2023年，2月20日，星期日練習.兩個材料相同、高度相同、上表面粗糙程度相同的A、B緊靠著放在光滑水平面上，質(zhì)量分別是mA=5kg、mB=3kg，如圖所示，另一質(zhì)量mC=2kg的鉛塊（體積可忽略）以相對于地面的水平初速度v0=8m/s沿A表面運動，最后停在B上．C在A上滑過的時間t=0.8s，且滑過A時相對于地的速度為vC=3m/s，取g=10m/s.求：①木塊B的最大速度②C與A、B的動摩擦因數(shù)③要使C不從B上滑出，B的長度最小是多少？(保留兩位小數(shù))第11頁，共23頁，2023年，2月20日，星期日小結1、開啟動力學問題之門的三把鑰匙2、研究對象宜先系統(tǒng)(或整體)，后物體(或部分)3、當多個物體之間有相互作用時，優(yōu)先考慮兩大守恒定律，特別是出現(xiàn)相對路程的則優(yōu)先考慮能量守恒定律4、三種觀點不要絕對獨立，聯(lián)立求解有時會珠聯(lián)璧合、更勝一籌。第12頁，共23頁，2023年，2月20日，星期日三、利用三個基本觀點如何解題力的觀點：動量觀點：動能定理、能的轉(zhuǎn)化和守恒定律（包括機械能守恒定律）牛頓運動定律、運動學規(guī)律動量定理、動量守恒定律能量觀點：第13頁，共23頁，2023年，2月20日，星期日題1．如圖所示，水平軌道的AB段是光滑的，BC段是粗糙的，AB軌道與BC軌道在B點銜接。一個質(zhì)量m1=1kg的木塊1被一條細線的一端拴住放在AB段上，細線的另一端固定在墻壁上，木塊1和墻壁之間夾有一根被壓縮的輕質(zhì)彈簧，此時彈簧具有彈性勢能為18J。在B點放置一個質(zhì)量m2=0.5kg的木塊2。當剪斷這條細線后，木塊1被彈出而向右運動，木塊1即將與木塊2發(fā)生碰撞的瞬間，彈簧恰好恢復原長，木塊1和2碰撞后粘在一起。已知木塊1和木塊2與BC段軌道間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.1，g取10m/s2，求：碰撞后，兩個木塊能在BC段上滑行多遠？問1：若要求碰后兩個木塊在BC段上滑行的時間，你將選用什么規(guī)律？問2：通過求解此題，你能總結一下解力學綜合題的一般方法嗎？練一練第14頁，共23頁，2023年，2月20日，星期日力學綜合問題解題方法找狀態(tài)明過程選規(guī)律列方程求解確定研究對象、進行兩個分析（受力、運動）建立清晰的物理情景，構建物理模型三個基本觀點，優(yōu)先考慮能量、動量觀點按規(guī)范要求列字母式統(tǒng)一單位、結果說明第15頁，共23頁，2023年，2月20日，星期日

題2.（05全國理綜Ⅲ,25）如圖所示，一對雜技演員（都視為質(zhì)點）乘秋千（秋千繩處于水平位置）從A點由靜止出發(fā)繞O點下擺，當擺到最低點B時，女演員在極短時間內(nèi)將男演員沿水平方向推出，然后自已剛好能回到高處A。求男演員落地點C與O點的水平距離S。已知男演員質(zhì)量m1，和女演員質(zhì)量m2之比m1:m2=2:1,秋千的質(zhì)量不計，秋千的擺長為R,C點比O點低5R。ABCs5ROR回顧考題,體驗方法第16頁，共23頁，2023年，2月20日，星期日ABCs5RORS=8R

題2分析1：男女演員從A擺到B2：女演員推出男演員3：男演員從B到C4：女演員從B回擺到A過程選用規(guī)律方程機械能守恒動量守恒平拋規(guī)律機械能守恒第17頁，共23頁，2023年，2月20日，星期日題3.如圖所示，用半徑r=0.4m的電動滾輪在長薄鐵板上表面壓軋一道淺槽。薄鐵板的長L=2.8m、質(zhì)量m=10kg。已知滾輪與鐵板、鐵板與工作臺面間的動摩擦因數(shù)分別為μ1=0.3和μ2=0.1。鐵板從一端放入工作臺的滾輪下，工作時滾輪對鐵板產(chǎn)生恒定的豎直向下的壓力F=100N，在滾輪的摩擦作用下鐵板由靜止向前運動并被壓軋出一淺槽。已知滾輪轉(zhuǎn)動的角速度恒為ω=5rad/s，g取10m/s2。⑴加工一塊鐵板需要多少時間？⑵加工一塊鐵板電動機要消耗多少電能？（不考慮電動機自身的能耗）

鐵板滾輪試一試第18頁，共23頁，2023年，2月20日，星期日r=0.4m

L=2.8m

m=10kg滾輪與鐵板μ1=0.3鐵板與工作臺間μ2=0.1

F=100N

ω=5rad/s，g取10m/s2。⑴加工一塊鐵板需要多少時間？⑵加工一塊鐵板電動機要消耗多少電能？（不考慮電動機自身的能耗）

鐵板滾輪題3分析2、在涉及到相對位移（路程）且摩擦生熱時，一般選用能量觀點分析本題總結：1、受力分析、運動情況分析是明確物理過程的關鍵；問1：鐵板做什么運動？問2：電動機輸出的能量轉(zhuǎn)化為哪些形式的能量？問3：電動機輸出的能量是如何實現(xiàn)轉(zhuǎn)化的？第19頁，共23頁，2023年，2月20日，星期日題4、如圖所示，質(zhì)量mA為4.0kg的木板A放在水平面C上，木板與水平面間的動摩擦因數(shù)μ為0.24，木板右端放著質(zhì)量mB為1.0kg的小物塊B（視為質(zhì)點），它們均處于靜止狀態(tài)。木板突然受到水平向右的12Ns的瞬時沖量I作用開始運動，當小物塊滑離木板時，木板的速度vA=2.0m/s，小物塊的動能為vB=1.0m/s，g取10m/s2，求⑴瞬時沖量作用結束時木板的速度v0；⑵木板的長度L。ABLC試一試2第20頁，共23頁，2023年，2月20日，星期日課堂小結一、三個基本觀點選用的一般原則：1．以單個物體為研究對象時:宜選用動量定理和動能定理，其中涉及時間的問題，應選用動量定理，而涉及位移的應選用動能定理。2．對多個物體組成的系統(tǒng):優(yōu)先考慮兩個守恒定律3．若涉及系統(tǒng)內(nèi)物體的相對位移（路程）并涉及摩擦力的，要考慮應用能的轉(zhuǎn)化和守恒定律。二、力學綜合題的解題方法：找狀態(tài)明過程選規(guī)律列方程求解第21頁，共23頁，2023年，2月20日，星期日EBPRLdAC題5.如圖所示，PR是一塊長為L=4m的絕緣平板固定在水平地面上，整個空間有一個平行于PR的勻強電場E，在板的右半部分有一個垂直于紙面向外的勻強磁場B，一個質(zhì)量為m=0.1kg.帶電量為q=0.5

C的物體，從板的P端由靜止開始在電場力和摩擦力的作用下向右做勻加速運動，進入磁場后恰能做勻速運動。當物體碰到板上R端擋板后被彈回，若在碰撞瞬間撤去電場，物體返回時在磁場中仍做勻速運動，離開磁場后做勻減速運動停在C點，PC=L/4，物體與平板間的動摩擦因數(shù)為μ=0.4。求：（1）電場強度E的大小和方向.（2）磁感應強度B的大??；提高一步第22頁，共23頁，2023年，2月20日，星期日17．解：⑴開始砂輪給鐵板向前的滑動摩擦力F1=μ1FN=0.3×100N=30N………（1分）

工作臺給鐵板的摩擦阻力F2=μ2FN=0.1×(100+10×10)N=20N………（1分）

鐵板先向右做勻加速運動：a=

m/s2=1m/s2………(1分)

加速過程鐵板達到的最大速度vm=ωR=5×0.4m/s=2m/s

………（1分）

這一過程鐵板的位移s1=

m=2m<2.8m………（1分）

此后砂輪給鐵板的摩擦力將變?yōu)殪o摩擦力，F(xiàn)1′=F2，鐵板將做勻速運動?！?分）

即整個過程中鐵板將先做加速度a=1m/s2勻加速運動，然后做vm=2m/s的勻速運動（只要上面已求出，不說數(shù)據(jù)也得分）………（1分）

⑵在加速運動過程中，由vm=at1得

t1=

s

………（2分）

勻速運動過程的位移為s2=L-s1=2.8m-2