解決動力學(xué)問題的兩大途徑

1、力學(xué)部分方法總結(jié)一、解決動力學(xué)問題的兩大觀點1力的觀點：運動學(xué)公式與牛頓第二定律。主要用于解決涉及時間及加速度的動力學(xué)問題例1（2010山東高考節(jié)選）靜止在CD上的小車在的水平恒力作用下啟動，運動一段時間后撤去力F。當小車在CD上運動了時速度，已知小車質(zhì)量，與CD間的動摩擦因數(shù)。（取）求恒力F的作用時間及小車的最大速度2功能觀點：動能定理與能量守恒。主要用于解決涉及速度的問題，即主要進行速度鏈接，對于解決多過程問題更加方便例2（2008山東高考）某興趣小組設(shè)計了如圖所示的玩具軌道，其中“2008”，四個等高數(shù)字用內(nèi)壁光滑的薄壁細圓管彎成，固定在豎直平面內(nèi)（所有數(shù)字均由圓或半圓組成，圓半徑比細管

2、的內(nèi)徑大得多），底端與水平地面相切。彈射裝置將一個小物體（可視為質(zhì)點）以v=5m/s的水平初速度由a點彈出，從b 點進入軌道，依次經(jīng)過“8002 ”后從p 點水平拋出。小物體與地面ab段間的動摩擦因數(shù)=0.3 ，不計其它機械能損失。已知ab段長L=1 . 5m，數(shù)字“0”的半徑R=0.2m，小物體質(zhì)量m=0 .0lkg ，g=10m/s2 。求：小物體到bapva達P點時的速度？二、三大物理模型解法總結(jié)1直線運動：兩大觀點結(jié)合應(yīng)用 涉及時間、加速度時，一般使用力的觀點求解；涉及速度時一般使用能量觀點求解2平拋物體的運動：涉及啥，分解啥，分解啥就列啥的方程，別忘了角的方程例3如圖所示，以9.8m

3、/s的水平初速度v0拋出的物體，飛行一段時間后，垂直地撞在傾角為30的斜面上，可知物體完成這段飛行的時間是（ ）53o37oABA、s B、sC、s D、2s例4如圖所示，兩斜面的傾角分別為37o和53o，在頂點把兩個小球以同樣大小的初速度分別向左、向右水平拋出，小球都落在斜面上，若不計空氣阻力，則A、B兩小球運動時間之比為 。3圓周運動： 勻速圓周運動：根據(jù)向心力來源求出向心力；根據(jù)幾何知識求出半徑；列向心力方程L1 L2 300圖4-2-14例5如圖4-2-14所示，已知水平桿長L1=0.1米，繩長L2=0.2米，小球m的質(zhì)量m=0.3千克，整個裝置可繞豎直軸轉(zhuǎn)動，當該裝置以某一角速度轉(zhuǎn)動

4、時，繩子與豎直方向成30角g取10m/s2，求：（1）試求該裝置轉(zhuǎn)動的角速度；（2）此時繩的張力是多大？ 非勻速圓周運動：兩點一過程，注意臨界條件的使用例6是一個設(shè)計“過山車”的試驗裝置的原理示意圖，光滑斜面AB與豎直面內(nèi)的圓形軌道在B點平滑連接，圓形軌道半徑為R。一個質(zhì)量為m的小車（可視為質(zhì)點）從距地面h高處的A點由靜止釋放沿斜面滑下。已知重力加速度為g。 （1）求當小車進入圓形軌道第一次經(jīng)過B點時對軌道的壓力； （2）假設(shè)小車恰能通過最高點C完成圓周運動，求小車從B點運動到C克服摩擦阻力做的功。三、兩大綜合問題力學(xué)綜合：（以能量觀點解題為主），電學(xué)綜合：（以力的觀點解題為主）都是三大物理模

5、型的組合。力學(xué)綜合計算（1）、單物體多過程（豎直面內(nèi)）：平拋運動、圓周運動、直線運動各運動之間通過銜接點連接處理方法：（將運動進行拆分） = 1 * GB3 確定研究對象，進行受力分析、運動分析，分析好可能的臨界點，確定每一個子過程及其特點，特別注意隱藏的子過程，由實際問題抽象出相應(yīng)的物理模型。 = 2 * GB3 畫出運動示意圖（圓周某位置的受力圖、平拋的分解圖），并在圖中標注重要的物理量 = 3 * GB3 針對每一個子過程應(yīng)用運動學(xué)規(guī)律、牛頓運動定律、動能定理、機械能守恒列出有效方程，合理選擇過程性方程和瞬時性方程（能全過程的不分過程列方程） = 4 * GB3 分析好銜接點的速度、加速

6、度 = 5 * GB3 確定各段的時間關(guān)系、幾何關(guān)系等，列出輔助性方程 = 6 * GB3 聯(lián)立方程組求解，說明，或討論驗證（2）、簡單多物體多過程（子彈打木塊模型、傳送帶）注意各個物體運動之間的聯(lián)系（時間、位移、速度等）總結(jié)：建模作圖拆解選擇恰當?shù)囊?guī)律列出相應(yīng)的物理方程該類問題主要考查利用功能觀點解決問題。1根據(jù)物體運動性質(zhì)將運動進行拆分（詳細拆分），把綜合問題化為簡單問題求解，若需求速度時，一般用動能定理進行速度鏈接。2若存在多物體的運動時，須分別進行研究，最后找出物體間的關(guān)系（速度、位移、時間）高考再現(xiàn)1、（2008山東）某興趣小組設(shè)計了如圖所示的玩具軌道，其中“2008”四個等高數(shù)字用

7、內(nèi)壁光滑的薄壁細圓管彎成，固定在豎直平面內(nèi)（所有數(shù)字均由圓或半圓組成，圓半徑比細管的內(nèi)徑大得多），底端與水平地面相切彈射裝置將一個小物體（可視為質(zhì)點）以va5 m/s的水平初速度由a點彈出，從b點進入軌道，依次經(jīng)過“8002”后從p點水平拋出小物體與地面ab段間的動摩擦因數(shù)0.3，不計其它機械能損失已知ab段長L1. 5 m，數(shù)字“0”的半徑R0.2 m，小物體質(zhì)量m0.01 kg，g10 m/s2求：小物體從p點拋出后的水平射程小物體經(jīng)過數(shù)字“0”的最高點時管道對小物體作用力的大小和方向bapva2.（09山東24）如圖所示，某貨場而將質(zhì)量為m1=100 kg的貨物（可視為質(zhì)點）從高處運送至

8、地面，為避免貨物與地面發(fā)生撞擊，現(xiàn)利用固定于地面的光滑四分之一圓軌道，使貨物中軌道頂端無初速滑下，軌道半徑R=1.8 m。地面上緊靠軌道次排放兩聲完全相同的木板A、B，長度均為l=2m，質(zhì)量均為m2=100 kg，木板上表面與軌道末端相切。貨物與木板間的動摩擦因數(shù)為1，木板與地面間的動摩擦因數(shù)=0.2。（最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等，取g=10 m/s2）（1）求貨物到達圓軌道末端時對軌道的壓力。（2）若貨物滑上木板4時，木板不動，而滑上木板B時，木板B開始滑動，求1應(yīng)滿足的條件。（3）若1=0。5，求貨物滑到木板A末端時的速度和在木板A上運動的時間。典型習(xí)題3(2009山東省淄博模擬)

9、如圖是為了檢驗?zāi)撤N防護罩承受沖擊力的裝置，M是半徑為R=1.0m的固定于豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道，軌道上端切線水平。N為待檢驗的固定曲面，該曲面在豎直面內(nèi)的截面為半徑的圓弧，圓弧下端切線水平且圓心恰好位于M軌道的上端點。M的下端相切處放置豎直向上的彈簧槍，可發(fā)射速度不同的質(zhì)量m=0.01kg的小鋼珠，假設(shè)某次發(fā)射的鋼珠沿軌道恰好能經(jīng)過M的上端點，水平飛出后落到曲面N的某一點上，取g=10m/s2。求：（1）發(fā)射該鋼球前，彈簧的彈性勢能EP多大？（2）鋼珠從M圓弧軌道最高點飛出至落到圓弧N上所用的時間是多少（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）？4(2011濰坊)如圖所示，用特定材料制作的細鋼軌豎直放置，半圓

10、形軌道光滑，半徑分別為R、2R、3R和4R，水平部分長度L=2m，軌道最低點離水平地面高h=lm中心有孔的鋼球(孔徑略大于細鋼軌直徑)，套在鋼軌端點P處，質(zhì)量為m=0.5kg，與鋼軌水平部分的動摩擦因數(shù)為給鋼球一初速度取求： (1)鋼球運動至第一個半圓形軌道最低點A時對軌道的壓力 (2)鋼球落地點到拋出點的水平距離5(2011試驗)如圖所示，用內(nèi)壁光滑的薄壁細管彎成的“S”形軌道固定于豎直平面內(nèi)，其彎曲部分是由兩個半徑均為R = 0.2 m 的半圓平滑對接而成(圓的半徑遠大于細管內(nèi)徑)軌道底端A與水平地面相切，頂端與一個長為l = 0.9 m的水平軌道相切B點一傾角為 = 37的傾斜軌道固定于

11、右側(cè)地面上，其頂點D與水平軌道的高度差為h = 0.45 m，并與其它兩個軌道處于同一豎直平面內(nèi)一質(zhì)量為m = 0.1 kg 的小物體(可視為質(zhì)點)在A點被彈射入“S”形軌道內(nèi)，沿軌道ABC運動，并恰好從D點無碰撞地落到傾斜軌道上小物體與BC段間的動摩擦因數(shù) = 0.5 (不計空氣阻力，g取10 m/s2sin37= 0.6，cos37= 0.8) (1)小物體從B點運動到D點所用的時間；(2)小物體運動到B點時對“S”形軌道的作用力大小和方向；(3)小物體在A點獲得的動能6（15分）如圖所示，O點為圓弧軌道BCD的圓心，圓弧軌道的半徑R=1 m，圓弧BC對應(yīng)的圓心角=53；C點為圓弧軌道的最

12、低點，D點的切線沿豎直方向。在D點的正上方有厚度不計的旋轉(zhuǎn)平臺，沿平臺的一條直徑上開有兩個小孔P、Q，兩孔離軸心等距離，旋轉(zhuǎn)時兩孔均能到達D點的正上方。質(zhì)量為m=01 kg的小球（可視為質(zhì)點）在A點以某初速度水平拋出后，恰好無碰撞地沿圓弧切線從B點進人光滑圓弧軌道BCD；經(jīng)過C點時對軌道的壓力FN=13 N，經(jīng)過D點后恰好無摩擦地穿過小孔 P。不計空氣阻力，取重力加速度。試求：（1）小球經(jīng)過C點時的速度（結(jié)果可用根式表示）；（2）小球從A點運動到B點所用的時間（結(jié)果可用分數(shù)和根式表示）；（3）為了使小球能從小孔Q落下，平臺的角速度最小是多少。7如圖所示，摩托車做騰躍特技表演，從靜止開始沿曲面沖

13、上高0.8m、頂部水平的高臺，若摩托車沖上高臺的過程中始終以額定功率1.8kW行駛，經(jīng)過2s到達平臺頂部，之后關(guān)閉發(fā)動機，然后水平離開平臺，恰能無碰撞地沿圓弧切線從A點切入光滑豎直圓弧軌道，并沿軌道下滑.A、B為圓弧兩端點，其連線水平，圓弧所對的圓心角為106.已知圓弧半徑為R=10m，人和車的總質(zhì)量為180kg（人與摩托車可視為質(zhì)點，忽略空氣阻力，取g=10m/s2,sin53=0.8,cos53=0.6）.求：（1）從平臺飛出到A點，人和車運動的速度vA大小.（2）摩托車經(jīng)圓弧最低點C時對軌道的壓力.（3）摩托車沖上高臺過程中克服阻力（不包括重力）做的功.8如圖3217所示，水平傳送帶長L

14、=4m，始終以v=2m/s的速率運動現(xiàn)將一個小物塊從傳送帶的左端由靜止釋放，已知物塊與傳送帶間的滑動摩擦力大小等于重力的倍，求物塊從左端運動到右端經(jīng)歷的時間？如果使小物塊用最短的時間從傳送帶的左端運動到右端，傳送帶的速度至少多大？（g取10m/s）9傳送帶與水平面夾角370，皮帶以10m/s的速率運動，皮帶輪沿順時針方向轉(zhuǎn)動，如圖所示，今在傳送帶上端A處無初速地放上一個質(zhì)量為m=0.5kg的小物塊，它與傳送帶間的動摩擦因數(shù) 為0.5，若傳送帶A到B的長度為16m，g取10m/s2,則物體從A運動到B的時間為多少？37ABA 10如圖所示，傾角為30的光滑斜面的下端有一水平傳送帶，傳送帶正以6m/s速度運動，運動方向如圖所示。一個質(zhì)