力學(xué)的三大基本觀點(diǎn)及其應(yīng)用(共6頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上力學(xué)的三大基本觀點(diǎn)及其應(yīng)用一、力學(xué)的三個(gè)基本觀點(diǎn)： 力的觀點(diǎn)： 牛頓運(yùn)動(dòng)定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律 動(dòng)量觀點(diǎn)： 動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律 能量觀點(diǎn)： 動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律、能的轉(zhuǎn)化和守恒定律例1質(zhì)量為M的汽車(chē)帶著質(zhì)量為m的拖車(chē)在平直公路上勻速前進(jìn)，速度為v0 ，某時(shí)刻拖車(chē)突然與汽車(chē)脫鉤，到拖車(chē)停下瞬間司機(jī)才發(fā)現(xiàn)若汽車(chē)的牽引力一直未變，車(chē)與路面的動(dòng)摩擦因數(shù)為，那么拖車(chē)剛停下時(shí)，汽車(chē)的瞬時(shí)速度是多大？小結(jié):先大后小,守恒優(yōu)先 變1： 質(zhì)量為M的汽車(chē)帶著質(zhì)量為m的拖車(chē)在平直公路上以加速度a勻加速前進(jìn)，當(dāng)速度為v0時(shí)拖車(chē)突然與汽車(chē)脫鉤，到拖車(chē)停下瞬間司機(jī)才發(fā)現(xiàn)若汽車(chē)的牽引力一直未變，

2、車(chē)與路面的動(dòng)摩擦因數(shù)為，那么拖車(chē)剛停下時(shí)，汽車(chē)的瞬時(shí)速度是多大？ 小結(jié):涉及時(shí)間，動(dòng)量定理優(yōu)先變2： 質(zhì)量為M的汽車(chē)帶著質(zhì)量為m的拖車(chē)在平直公路上勻速前進(jìn)，中途拖車(chē)脫鉤，待司機(jī)發(fā)現(xiàn)時(shí)，汽車(chē)已行駛了L的距離，于是立即關(guān)閉油門(mén)設(shè)運(yùn)行過(guò)程中所受阻力與重力成正比，汽車(chē)牽引力恒定不變，汽車(chē)停下時(shí)與拖車(chē)相距多遠(yuǎn)？ 小結(jié):涉及位移，動(dòng)能定理優(yōu)先二、力的觀點(diǎn)與動(dòng)量觀點(diǎn)結(jié)合：例2如圖所示，長(zhǎng) 12 m、質(zhì)量為 50 kg 的木板右端有一立柱，木板置于水平地面上，木板與地面間的動(dòng)摩因數(shù)為 0.1，質(zhì)量為 50 kg 的人立于木板左端，木板與人均靜止，當(dāng)人以 4 m/s2 的加速度勻加速向右奔跑至板右端時(shí)立即抱住立

3、柱，(取 g10 m/s2)試求：(1)人在奔跑過(guò)程中受到的摩擦力的大小(2)人從開(kāi)始奔跑至到達(dá)木板右端所經(jīng)歷的時(shí)間(3)人抱住立柱后，木板向什么方向滑動(dòng)？還能滑行多遠(yuǎn)的距離？三、動(dòng)量觀點(diǎn)與能量觀點(diǎn)綜合：例3如圖所示，坡道頂端距水平面高度為 h，質(zhì)量為 m1 的小物塊 A 從坡道頂端由靜止滑下，在進(jìn)入水平面上的滑道時(shí)無(wú)機(jī)械能損失，為使 A 制動(dòng)，將輕彈簧的一端固定在水平滑道延長(zhǎng)線(xiàn) M 處的墻上，另一端與質(zhì)量為 m2 的擋板 B 相連，彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)，B 恰位于滑道的末端 O 點(diǎn)A 與 B 碰撞時(shí)間極短，碰后結(jié)合在一起共同壓縮彈簧，已知在 OM 段 A、B 與水平面間動(dòng)摩擦因數(shù)均為，其余各處的摩

4、擦不計(jì)，重力加速度為 g，求：(1)物塊 A 在與擋板 B 碰撞前瞬間速度 v 的大小(2)彈簧最大壓縮量為 d 時(shí)的彈性勢(shì)能 Ep(設(shè)彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)彈性勢(shì)能為零)四、三種觀點(diǎn)綜合應(yīng)用：例4對(duì)于兩物體碰撞前后速度在同一直線(xiàn)上，且無(wú)機(jī)械能損失的碰撞過(guò)程，可以簡(jiǎn)化為如下模型：A、B 兩物體位于光滑水平面上，僅限于沿同一直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)當(dāng)它們之間的距離大于等于某一定值 d 時(shí)，相互作用力為零，當(dāng)它們之間的距離小于 d 時(shí)，存在大小恒為 F 的斥力設(shè) A 物體質(zhì)量 m11.0 kg，開(kāi)始時(shí)靜止在直線(xiàn)上某點(diǎn)；B 物體質(zhì)量 m23.0 kg，以速度 v0從遠(yuǎn)處沿直線(xiàn)向 A 運(yùn)動(dòng)，如圖所示若 d0.10 m，F(xiàn)0.

5、60 N，v00.20 m/s，求：(1)相互作用過(guò)程中 A、B 加速度的大??；(2)從開(kāi)始相互作用到 A、B 間的距離最小時(shí)，系統(tǒng)動(dòng)能的減少量；(3)A、B 間的最小距離 例5如圖所示，在光滑的水平面上有一質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為 L的小車(chē)，小車(chē)左端有一質(zhì)量也是 m 可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊，車(chē)子的右壁固定有一個(gè)處于鎖定狀態(tài)的壓縮輕彈簧(彈簧長(zhǎng)度與車(chē)長(zhǎng)相比可忽略)，物塊與小車(chē)間滑動(dòng)摩擦因數(shù)為，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)在給物塊一個(gè)水平向右的初速度 v0，物塊剛好能與小車(chē)右壁的彈簧接觸，此時(shí)彈簧鎖定瞬間解除，當(dāng)物塊再回到左端時(shí)，恰與小車(chē)相對(duì)靜止求： (1)物塊的初速度 v0 及解除鎖定前小車(chē)相對(duì)地運(yùn)動(dòng)的位移 (2

6、)求彈簧解除鎖定瞬間物塊和小車(chē)的速度分別為多少？五、習(xí)題訓(xùn)練：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(diǎn)銜接。一個(gè)質(zhì)量m1=1kg的木塊1被一條細(xì)線(xiàn)的一端拴住放在AB段上，細(xì)線(xiàn)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(shí)彈簧具有彈性勢(shì)能為18J。在B點(diǎn)放置一個(gè)質(zhì)量m2=0.5kg的木塊2。當(dāng)剪斷這條細(xì)線(xiàn)后，木塊1被彈出而向右運(yùn)動(dòng)，木塊1即將與木塊2發(fā)生碰撞的瞬間，彈簧恰好恢復(fù)原長(zhǎng)，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(dòng)摩擦因數(shù)均為=0.1，g取10m/s2，求：碰撞后，兩個(gè)木塊能在BC段上滑行多遠(yuǎn)？2如圖所示，

7、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(dòng)摩擦因數(shù)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(diǎn)），它們均處于靜止?fàn)顟B(tài)。木板突然受到水平向右的12Ns的瞬時(shí)沖量I作用開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小物塊滑離木板時(shí)，木板的速度vA=2.0m/s，小物塊的速度為vB=1.0m/s ，g取10m/s2，求：瞬時(shí)沖量作用結(jié)束時(shí)木板的速度v0；木板的長(zhǎng)度L。3 兩個(gè)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(duì)于地面的水平初速度v0=8m/s沿A表面運(yùn)動(dòng)，最后停在B

8、上C在A上滑過(guò)的時(shí)間t=0.8s，且滑過(guò)A時(shí)相對(duì)于地的速度為vC=3m/s，取g=10m/s. 求： 木塊B的最大速度 C與A、B的動(dòng)摩擦因數(shù) 要使C不從B上滑出，B的長(zhǎng)度最小是多少？ (保留兩位小數(shù)) 4(97年全國(guó)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(shí)，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(yùn)動(dòng)，但不黏連它們到達(dá)最低點(diǎn)后又向上運(yùn)動(dòng)已知物塊質(zhì)量也為m時(shí)，它們恰能回到O點(diǎn)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(diǎn)時(shí)，還具有向上的速度求：物塊向上運(yùn)動(dòng)到達(dá)的最高點(diǎn)與O點(diǎn)的距離？5

9、(93年全國(guó)卷). 兩金屬桿ab和cd長(zhǎng)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(zhǎng)的柔軟導(dǎo)線(xiàn)將它們連成閉合回路, 并懸掛在水平、光滑、不導(dǎo)電的圓棒兩側(cè). 兩金屬桿都處在水平位置, 如圖所示. 整個(gè)裝置處在一與回路平面相垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中, 磁感應(yīng)強(qiáng)度為B. 若金屬桿ab正好勻速向下運(yùn)動(dòng).求：運(yùn)動(dòng)的速度. 6. 如圖所示，PR是一塊長(zhǎng)為L(zhǎng)=4 m的絕緣平板固定在水平地面上，整個(gè)空間有一個(gè)平行于PR的勻強(qiáng)電場(chǎng)E，在板的右半部分有一個(gè)垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，一個(gè)質(zhì)量為m=0.1 kg.帶電量為q=0.5 C的物體，從板的P端由靜止開(kāi)始在電場(chǎng)力

10、和摩擦力的作用下向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入磁場(chǎng)后恰能做勻速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)物體碰到板上R端擋板后被彈回，若在碰撞瞬間撤去電場(chǎng)，物體返回時(shí)在磁場(chǎng)中仍做勻速運(yùn)動(dòng)，離開(kāi)磁場(chǎng)后做勻減速運(yùn)動(dòng)停在C點(diǎn)，PC=L/4，物體與平板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.4。求：（1）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和方向. （2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；7如圖所示 ，長(zhǎng)木板 ab 的 b 端固定一擋板，木板連同擋板的質(zhì)量為 M4.0 kg，a、b 間距離 s2.0 m木板位于光滑水平面上在木板 a 端有一小物塊，其質(zhì)量 m1.0 kg，小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.10，它們都處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)令小物塊以初速度 v04.0 m/s 沿木板向前滑動(dòng)，直到和擋板相撞

11、碰撞后，小物塊恰好回到 a 端而不脫離木板求：碰撞過(guò)程中損失的機(jī)械能8如圖所示，用半徑r =0.4m的電動(dòng)滾輪在長(zhǎng)薄鐵板上表面壓軋一道淺槽。薄鐵板的長(zhǎng)L=2.8m、質(zhì)量m=10kg。已知滾輪與鐵板、鐵板與工作臺(tái)面間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為1=0.3和2=0.1。鐵板從一端放入工作臺(tái)的滾輪下，工作時(shí)滾輪對(duì)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(yùn)動(dòng)并被壓軋出一淺槽。已知滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度恒為=5rad/s，g取10m/s2。求：加工一塊鐵板需要多少時(shí)間？加工一塊鐵板電動(dòng)機(jī)要消耗多少電能？（不考慮電動(dòng)機(jī)自身的能耗） 9（05全國(guó)理綜,25）如圖所示，一對(duì)雜技演員（都視為質(zhì)點(diǎn)）乘秋千（秋千繩處于水平位置）從A點(diǎn)由靜止出發(fā)繞O點(diǎn)下擺，當(dāng)擺到最低點(diǎn)B時(shí)，女演員在極短時(shí)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(diǎn)C 與O 點(diǎn)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(jì)，秋千的擺長(zhǎng)為R , C 點(diǎn)比O 點(diǎn)低5R。10一個(gè)質(zhì)量 m60 kg 的滑雪運(yùn)動(dòng)員從高 h20 m