课题　力学三大观点的综合应用.docx

课题力学三大观点的综合应用

教学内容：

解决力学问题的三个基本观点

(1)力的观点：主要是牛顿运动定律和运动学公式相结合，常涉及物体的受力、加速度或匀变速运动的问题．

(2)动量的观点：主要应用动量定理或动量守恒定律求解，常涉及物体的受力和时间问题，以及相互作用物体的问题．

(3)能量的观点：在涉及单个物体的受力和位移问题时，常用动能定理分析；在涉及系统内能量的转化问题时，常用能量守恒定律．

教学目标：1..利用动量的观点和能量的观点解题

2..利用力学的观点、动量的观点和能量的观点解决综合问题

教学重点：.学会用力学的三大观点分析多过程综合问题

教学难点：1.如何选取研究对象

2.如何分析物理过程

教学关键：

(1)若研究对象为一个系统,应优先考虑应用动量守恒定律和能量守恒定律(机械能守恒定律)。

(2)若研究对象为单一物体,且涉及功和位移问题时,应优先考虑动能定理。

(3)因为动量守恒定律、能量守恒定律(机械能守恒定律)、动能定理都只考查一个物理过程的始末两个状态有关物理量间的关系,对过程的细节不予细究,这正是它们的方便之处。特别对于变力做功问题,就更显示出它们的优越性。

教学方法：讲授法

教学辅助：多媒体，投影

课时：1课时

教学流程设计：

考题1动量和能量观点在力学中的应用

例1(2014·安徽·24)在光滑水平地面上有一凹槽A，中央放一小物块B，物块与左右两边槽壁的距离如图1所示，L为1.0m，凹槽与物块的质量均为m，两者之间的动摩擦因数μ为0.05.开始时物块静止，凹槽以v0＝5m/s的初速度向右运动，设物块与凹槽槽壁碰撞过程中没有能量损失，且碰撞时间不计，g取10m/s2.求：

图1

(1)物块与凹槽相对静止时的共同速度；

(2)从凹槽开始运动到两者刚相对静止物块与右侧槽壁碰撞的次数；

答案(1)2.5m/s(2)6次

解析(1)设两者间相对静止时速度为v，

由动量守恒定律得mv0＝2mv

v＝2.5m/s.

(2)解得物块与凹槽间的滑动摩擦力

Ff＝μFN＝μmg

设两者相对静止前相对运动的路程为s1，由功能关系得

－Ff·s1＝eq\f(1,2)(m＋m)v2－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)

解得s1＝12.5m

已知L＝1m，

可推知物块与右侧槽壁共发生6次碰撞．

学生自主思考完成

设计意图：通过高考题让学生了解高考考法，进一步加深学生对动量和能量的结合应用。

例2．如图2所示，倾角45°高h的固定斜面．右边有一高eq\f(3h,2)的平台，平台顶部左边水平，上面有一质量为M的静止小球B，右边有一半径为h的eq\f(1,4)圆弧．质量为m的小球A从斜面底端以某一初速度沿斜面上滑，从斜面最高点飞出后恰好沿水平方向滑上平台，与B发生弹性碰撞，碰后B从圆弧上的某点离开圆弧．所有接触面均光滑，A、B均可视为质点，重力加速度为g.

图2

(1)求斜面与平台间的水平距离s和A的初速度v0；

(2)若M＝2m，求碰后B的速度；

答案(1)h2eq\r(gh)(2)eq\f(2,3)eq\r(gh)

解析(1)设小球A飞上平台的速度为v1，小球由斜面顶端飞上平台，可看成以速度v1反向平抛运动，由平抛运动规律得：eq\f(1,2)h＝eq\f(1,2)gt2，s＝v1t，tan45°＝eq\f(gt,v1)

解得：v1＝eq\r(gh)，s＝h

由机械能守恒定律得：eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＝eq\f(3,2)mgh＋eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)

解得：v0＝2eq\r(gh).

(2)设碰后A、B的速度分别为vA、vB，由动量、能量守恒得

mv1＝mvA＋MvB

eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,A)＋eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,B)

vB＝eq\f(2m,m＋M)v1＝eq\f(2,3)eq\r(gh).

考题2应用动力学、能量、动量解决综合问题

例3如图3所示，在光滑的水平面上有一质量为m＝1kg的足够长的木板C，在C上放置有A、B两物体，A的质量mA＝1kg，B的质量为mB＝2kg.A、B之间锁定一被压缩了的轻弹簧，弹簧储存的弹性势能Ep＝3J，现突然给A、B一瞬时冲量作用，使A、B同时获得v0＝2m/s的初速度，速度方向水平向右，且同时弹簧由于受到扰动而解除锁定，并在极短的时间内恢复原长，之后与A、B分离．已知A和C之间的摩擦因数为μ1＝0.2，B、C之间的动摩擦因数为μ2＝0.1，且滑动摩擦力略小于最大静摩擦力．求：

图3

(1)弹簧与A、B分离的瞬间，A、B的