8f++第3节+研究动力学问题的三个基本观点.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * M.一颗质量为m的子弹以水平速度v0射入木球且留在其中．若木球在竖直平面内运动过程中悬线始终不发生松驰，求子弹速度v0应满足的条件．(重力加速度为g) 【思路点拨】　子弹打击木质小球的过程，时间极短，水平方向动量守恒，而在子弹与木质小球一起做圆周运动的过程中，系统的机械能守恒． 【解析】　子弹在射击木球的过程中，子弹和木球在水平方向上动量守恒，设二者最终在水平方向的速度为v，由动量守恒定律得mv0＝(m＋M)v① 要使小球在竖直平面内运动过程中悬线始终不发生松驰，木球运动有两种情况：一是木球运动速度较大时将做完整的圆周运动，二是木球速度较小时做不完整的圆周运动(即摆动)． (1)在做完整的圆周运动时，小球从最低点运动到最高点过程中机械能守恒，设小球在最高点时的速度为v′，有 (2)若做不完整的圆周运动，小球最高只能摆至与悬挂点等高的水平位置，即小球从最低点摆至速度等于零的位置，由机械能守 【规律总结】　本题中木球在竖直平面内运动的过程中，使悬线始终不发生松驰分两种情况，解答过程一般考虑木球做完整的圆周运动，而忽略摆角小于90°的情形，造成漏解． 3．如图6－3－6所示，在光滑水平轨道上有一小车质量为M2，它下面用长为L的绳系一质量为M1的沙袋，今有一水平射 变式训练 图6－3－6 来的质量为m的子弹，它射入沙袋后并不穿出，而与沙袋一起摆过一角度θ.不计悬线质量，试求子弹射入沙袋时的速度v0多大？ 解析：子弹射入沙袋前后动量守恒，有： mv0＝(M1＋m)v1 当(M1＋m)摆到最高点时，与M2具有相同的水平速度v2，此时悬线偏角θ达到最大． 由机械能守恒得： 答案：见解析 (2010年江西抚州模拟)如图6－3－7所示，光滑水平面MN上放两相同小物块A、B，左端挡板处有一弹射装置P，右端N处与水平传送带理想连接，传送带水平部分长度L＝8 m，沿逆时针方向以恒定速度v＝6 m/s匀速转动．物块A、B(大小不计)与 题型四 滑块传送带类问题分析 例4 传送带间的动摩擦因数μ＝0.2.物块A、B质量mA＝mB＝1 kg.开始时A、B静止，A、B间压缩一轻质弹簧，贮有弹性势能Ep＝16 J．现解除锁定，弹开A、B.求： 图6－3－7 (1)物块B沿传送带向右滑动的最远距离； (2)物块B滑回水平面MN的速度vB′； (3)若物块B返回水平面MN后与被弹射装置P弹回的A在水平面上相碰，且A、B碰后互换速度，则弹射装置P必须给A做多少功才能让AB碰后B能从Q端滑出？ (2)物块B沿传送带向左返回时，先做匀加速运动，当物块速度与传送带速度相同时一起做匀速运动，设物块B加速到与传送带速度相同时需要滑动的距离为s′， 【答案】　(1)4 m　(2)4 m/s　(3)8 J 点击进入 点击进入 * * * * * * * * * * * * * * * (3)对能量的转化和守恒定律：确定研究对象，做好受力分析和过程分析，明确有哪些力做功，做功的结果导致了什么能向什么能转化，然后建立ΔE增＝ΔE减的关系并求解讨论． 4．因果关系 力对空间的累积效应(即功)是物体动能改变的原因，这是一种过程关系，也是一种标量关系．其规律是动能定理W合＝Ek2－Ek1. 利用以上三大观点分析题目，各有所长，选择合适的规律是重中之重．一般情况下若是多个物体组成的系统，优先考虑两个守恒定律，并且经常交叉使用；若是单个物体，宜选用动量定理或动能定理；涉及时间，选用动量定理；涉及位移，选用动能定理；涉及加速度，选用牛顿第二定律．　 特别提醒 如图6－3－1所示，在光滑水平地面上，有一质量m1＝4.0 kg的平板小车，小车的右端有一固定的竖直挡板，挡板上固定一轻质细弹簧．位于小车上A点处的质量m2＝1.0 kg的木块(可视为质点)与弹簧的左 题型一 弹簧类问题分析 例1 图6－3－1 端相接触但不连接，此时弹簧与木块间无相互作用力．木块与A点左侧的车面之间的动摩擦因数μ＝0.40，木块与A点右侧的车面之间的摩擦可忽略不计，现小车与木块一起以v0＝2.0 m/s的初速度向右运动，小车将与其右侧的竖直墙壁发生碰撞，已知碰撞时间极短，碰撞后小车以v1＝1.0 m/s的速度水平向左运动，g取10 m/s2. (1)求小车与竖直墙壁发生碰撞的过程中小车动量变化量的大小； (2)若弹簧始终处于弹性限度内，求小车撞墙后与木块相对静止时的速度大小和弹簧的最大弹性势能； (3)要使木块最终不从小车上滑落，则车面A点左侧粗糙部分的长度应满足什么条件？ 【思