（精）大物解题思路及刚体习题课.ppt

* 解题思路 （1）解题的一般原则都是先仔细审题，弄清题意，构思出题述的物理图象或物理过程。明确已知什么，求解什么。 （3）从物理图象中找出以及这些物理量之间直接的或间接的关系，并按一定的逻辑思路一步步表达出来，最后求解并得出结果。 （2）对构思出的物理图象要画出示意图。帮助理解题意，帮助寻找物理量之间的关系。 （1）解题时，先规范地画出示意图，画出选择的坐标系，图中代表物理量的字符必须规范和统一。 （2）涉及的各种计算，应先进行符号运算，后进行数字运算。 （3）对计算的结果进行确认（讨论），舍去不符合实际的结果。 （4）解题要学会使用恰当的文字表达来正确表达思路、写出各步骤的依据。 （5）只有公式和数字的解题是不完整的。 解题规范 刚体力学习题课 一、描述刚体定轴转动的基本物理量 角加速度 角速度 角位置、角位移 特点 定义式 物理量（转动参量） 注意：定轴转动动能 ，勢能EP=mghc 转动动能 Ek 角动量 转动惯量I 特例（对质点来说） 計算式 物理量（状态参量） 一、刚体定轴转动与质点直线运动的比较 惯性系 变加速度转动 变加速度直线运动 惯性系 匀加速度转动 匀加速直线运动 惯性系 匀速转动 匀速直线运动 条件 刚体定轴转动 质点系的运动 二、描述刚体定轴转动的物理量与质点的对应 势能 功、动能(功、转动动能) 动量、力（角动量、力矩） 线量（角量） 刚体定轴转动 质点的运动 三、相关的定律、定理与质点(系)的比较 惯性系、系统某过程r1→r2、θ1→θ2 功能原理 惯性系、系统某过程r1→r2、θ1→θ2 动能定理 惯性系、系统某过程t1→t2 动量（动量矩）定理 惯性系、系统某时刻 瞬时运动定律 适用条件 刚体定轴转动 质点系的运动 四、守恒定理与质点（系）的比较 惯性系、系统某过程r1→r2、θ1→θ2 （动量矩）角动量守恒 惯性系、系统某过程r1→r2、θ1→θ2 动能守恒 惯性系、系统某过程t1→t2 动量守恒 惯性系、系统某过程 机械能守恒 适用条件 刚体定轴转动 质点的运动 四、典型的问题 1、物理量的矢量性 对于定轴转动，这些物理量的方向都沿着转轴的！ 2、在同一个问题中，物理量 等都是相对于同一个转轴而言的。 3、绕O轴定轴转动的刚体的动能 例 质量分别为m和2m，半径分别为r和2r的两个匀质圆盘，同轴地粘在一起，可绕通过盘心且垂直于盘面的水平光滑转动，在大小盘边缘都绕有绳子，绳下端都挂一质量为m的重物，如图，求(1)圆盘的转动惯量；(2)盘的角加速度。 2m m O 解　此题可分解为三个简单过程： (1)棒由水平位置下摆至竖直位置但尚未与物块相碰.此过程机械能守恒.以棒、地球为一系统，以棒的重心在竖直位置时为重力势能零点，则有 例　质量为m，长为l的均匀细棒，可绕过其一端的水平轴O转动.现将棒拉到水平位置(OA′)后放手，棒下摆到竖直位置(OA)时，与静止放置在水平面A处的质量为M的物块作完全弹性碰撞，物体在水平面上向右滑行了一段距离s后停止.设物体与水平面间的摩擦系数μ处处相同，求证 (2)棒与物块作完全弹性碰撞，此过程角动量守恒(并非动量守恒)和机械能守恒，设碰撞后棒的角速度为ω′，物块速度为v，则有 (3)碰撞后物块在水平面滑行，其满足动能定理 联立以上四式，即可证得： 例 如图所示，一质量为M的均质方形薄板，其边长为L,铅直放置着，它可以自由地绕其一固定边转动，若有一质量为m，速度为v的小球垂直于板面碰在板的边缘上。设碰撞是弹性的，试分析碰撞后，板和小球的运动情况。 碰撞后板作匀角速定轴转动，对于小球， 若 小球按原方向运动；若 小球碰后返回，即沿原来的反方向运动。 *