【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 向下 ,x軸；垂直斜面向上， y軸 解方程 ： :牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用 （ b） 研究對(duì)象 ： B物體 受力分析 ： 重力、靜摩擦力和支持力 運(yùn)動(dòng)分析 ： B和 A一起向右做加速運(yùn)動(dòng) 建坐標(biāo)系，列方程 ： 沿斜面向下 ,x軸；垂直斜面向上， y軸 解方程 ： :牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用 綜上，可知： 討論 ： A、 B之間接觸光滑； 楔角的變化。 :牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用 例 2： 以初速度 v0豎直上拋的物體，質(zhì)量為 m，設(shè)空氣阻力不可忽略， 其大小與速率成正比，比例系數(shù)為 γ ，求任一時(shí)刻的速度。 解： 研究對(duì)象 ： 上拋物體 受力分析 ： 重力、空氣阻力 運(yùn)動(dòng)分析 ： 先向上做減速運(yùn)動(dòng)， 然后向下做加速運(yùn)動(dòng) 建坐標(biāo)系，列方程 ： 豎直向上 ,x軸 :牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用 解方程 ： 討論 ： 物體達(dá)到最高點(diǎn)的時(shí)間 小結(jié) 牛頓運(yùn)動(dòng)定律應(yīng)用核心： 動(dòng)力學(xué)方程 牛頓運(yùn)動(dòng)定律應(yīng)用解題步驟 力的概念和常見力分析 牛頓運(yùn)動(dòng)三定律 作業(yè) P46: 21, 22， P47： 24, 27 P48： 21, 22, 25, 29 預(yù)習(xí)： 167。 , 167。 , 167。 第三章：機(jī)械能守恒定律 ?主要內(nèi)容： 一 個(gè)關(guān)系：功能關(guān)系 二 個(gè)定律：機(jī)械能守恒定律、動(dòng)量守恒定律、角動(dòng)量守恒定律 二 個(gè)定理：動(dòng)能定理、動(dòng)量定理、角動(dòng)量定理 五 個(gè)概念：功、動(dòng)能、勢(shì)能、沖量、動(dòng)量、角動(dòng)量 ：力的空間累積效應(yīng) 功 的定義： 功是力的 空間累積 元功 的定義： ：力的空間累積效應(yīng) 合力的功 ： 合力的功等于各分力沿同一路徑所做的功的代數(shù)和。 功率 ： ：力的空間累積效應(yīng) 點(diǎn)積： 叉積： ：力的空間累積效應(yīng) 例： 如圖，已知單擺擺球質(zhì)量為 m，擺線長(zhǎng)為 l，用水平力 F無限緩慢 地 把擺球從平衡位置拉到使擺線與豎直方向成 θ 0角的位置，求力 F對(duì)擺球所 做的功。 解： 平衡方程為： 力 F做功： ：力的空間累積效應(yīng) Ek 動(dòng)能 質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能定理： 力 F對(duì)質(zhì)點(diǎn) m沿曲 線從 a到 b做的功： ：力的空間累積效應(yīng) m1 m2 a b O 1r? 2r?21 ff ?? ??1F?2F?外力做功 A外 內(nèi)力做功 A內(nèi) 質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)能定理 ：力的空間累積效應(yīng) 例： 已知一質(zhì)量為 m的質(zhì)點(diǎn)做平面曲線運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)方程為 試求在 t=0到 t=Π/2ω時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)所受合外力的功。 解： （利用動(dòng)能定理） t=0 t=Π/2ω ：保守力做功、勢(shì)能 重力做功： dy 重力做功只與質(zhì)點(diǎn)始末位置有關(guān)，與質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過路徑無關(guān)。 ：保守力做功、勢(shì)能 彈簧彈性力做功： 彈簧彈性力做功只與質(zhì)點(diǎn)始末位置有關(guān)，與質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過路徑無關(guān)。 ：保守力做功、勢(shì)能 摩擦力做功： 摩擦力做功與質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過路徑有關(guān)。 ：保守力做功、勢(shì)能 保守力： 作用在質(zhì)點(diǎn)上的力對(duì)質(zhì)點(diǎn)做功只與質(zhì)點(diǎn)的 始末位置有關(guān)，與質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)路徑無關(guān)，這種力稱為保守力。 勢(shì)能： 只與質(zhì)點(diǎn)位置有關(guān)的標(biāo)量函數(shù)，稱為勢(shì)能，用 Ep表示。 對(duì)勢(shì)能的理解： 只有保守力才有勢(shì)能； 保守力做功決定于物體間的相對(duì)位置及其變化； 零勢(shì)能點(diǎn)的選取，任意性。 ：保守力做功、勢(shì)能 幾種常見的勢(shì)能函數(shù)： 重力勢(shì)能： 彈性勢(shì)能： 零點(diǎn) 勢(shì)能 零點(diǎn) 勢(shì)能 ：機(jī)械能守恒定律 定義機(jī)械能： 只有保守力做功，機(jī)械能守恒定律 ：機(jī)械能守恒定律 例： 如圖，總長(zhǎng)為 l的均勻細(xì)鏈條，開始時(shí)長(zhǎng)為 a的一段從桌面邊緣下 垂，另一部分放在 水平桌面 上，并用手拉住 A端，使整個(gè)鏈條靜止不動(dòng)， 然后放手，鏈條開始下滑。求鏈條剛好全部離開桌面時(shí)的速率。 解： 以桌面高度為重力勢(shì)能零點(diǎn) 初態(tài)機(jī)械能 末態(tài)機(jī)械能 由機(jī)械能守恒定律，有 注意： 利用機(jī)械能守恒定律解題時(shí)，必須規(guī)定勢(shì)能零點(diǎn)。 小結(jié) ?功能關(guān)系： 功是能量轉(zhuǎn)化的量度 。 ?三個(gè)概念： 功、動(dòng)能、勢(shì)能 。 ?動(dòng)能定理 : ?機(jī)械能守恒定律： 作業(yè) P85： 31,32,34, P86： 38 P87:31,32,33,36 預(yù)習(xí)： 167。 , 167。 ， 167。 ：力對(duì)時(shí)間的累積效應(yīng) 沖量： 單位： Ns 元沖量： 沖量是力對(duì)時(shí) 間的累積。 從牛頓第二定律出發(fā)： 質(zhì)點(diǎn)的動(dòng) 量定理 平均沖力 ：力對(duì)時(shí)間的累積效應(yīng) i n 個(gè)質(zhì)點(diǎn)組成質(zhì)點(diǎn)系 iF?外力 if?內(nèi)力 對(duì)第 i 個(gè)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)用動(dòng)量定理 對(duì)所有質(zhì)點(diǎn)求和 =0 0?? jiij ff ??質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量定理： ：力對(duì)時(shí)間的累積效應(yīng) 例： 擊球手用棒擊打速率為 v0=20m/s水平飛來的壘球，球飛到豎直 上方 10m處，已知球的質(zhì)量 m=，若棒與球接觸的時(shí)間為 ， 求球受到的平均沖力的大?。? 解： ：動(dòng)量守恒定律 =0 動(dòng)量守 恒定律 說明： 1. 合外力為零，或外力遠(yuǎn)小于內(nèi)力時(shí)，質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)量守恒 2. 合外力沿某一方向?yàn)榱?，該方向上質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)量守恒 3. 只適用于慣性系 ：動(dòng)量守恒定律 例 1： 質(zhì)量為 m’，長(zhǎng)為 L的平板車停在光滑的軌道上，一質(zhì)量為 m 的人以時(shí)快時(shí)慢的不規(guī)則速率從車頭走到車尾，問平板車相對(duì)軌道 移動(dòng)的距離？ 解： 研究對(duì)象： 人和板車做為一個(gè)系統(tǒng) 受力分析： 不受外力，任一時(shí)刻動(dòng)量守恒 ：動(dòng)量守恒定律 例 2： 在火箭發(fā)射過程中，燃料不斷燃燒變成熱氣體，并以高速從 火箭尾部噴出，從而推動(dòng)火箭向前做加速運(yùn)動(dòng)。設(shè)火箭在 外層空氣飛 行 ，火箭在 t0時(shí)刻速度為 v0，火箭（包括燃料）的總質(zhì)量為 m0，熱氣體 相對(duì)火箭的噴射速度為 u，燃料用盡后火箭質(zhì)量為 m’，求火箭在全部 燃料用完后獲得的速度 v。 x t 時(shí)刻 t+dt 時(shí)刻 相對(duì)火箭 ：動(dòng)量守恒定律 在地面參考系運(yùn)用 動(dòng)量守恒定律 解： 齊奧爾科夫 斯基公式 小結(jié) ?動(dòng)量定理 ?動(dòng)量守恒定律 ：角動(dòng)量守恒定律 第四章：剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng) ?主要內(nèi)容： 一 個(gè)定律：轉(zhuǎn)動(dòng)定律 三 個(gè)概念：剛體、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、力矩 ：剛體及其定軸轉(zhuǎn)動(dòng)描述 物體： 質(zhì)點(diǎn) 剛體（ rigid body ）： 受力時(shí)形狀和大小均不改變 剛體的運(yùn)動(dòng)： 平動(dòng)（ translation）和轉(zhuǎn)動(dòng)（ rotation） 剛體平動(dòng) 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng) ：剛體及其定軸轉(zhuǎn)動(dòng)描述 剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng) 特點(diǎn)： 每個(gè)質(zhì)元都具有相同 的角位移、角速度和角加速度 ????角速度： 方向：右手螺旋法則 角加速度： 質(zhì)元與轉(zhuǎn)軸的垂直距離 P’(t+dt) z. O ωx P(t) r . ? ?d：剛體及其定軸轉(zhuǎn)動(dòng)描述 勻速轉(zhuǎn)動(dòng) 勻變速轉(zhuǎn)動(dòng) 剛體繞定軸 質(zhì)點(diǎn)沿直線 勻速運(yùn)動(dòng) 勻變速運(yùn)動(dòng) ：剛體及其定軸轉(zhuǎn)動(dòng)描述 例： 一汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速在 5s內(nèi)由 200r/min均勻地增加到 3000r/min。 （ 1）求在這段時(shí)間內(nèi)的初角速度、末角速度和角加速度；（ 2）求這段 時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度；（ 3）發(fā)動(dòng)機(jī)軸上裝有一半徑為 R=， 求的邊緣上一點(diǎn)在這第 5s末的切向加速度、法向加速度和總加速度。 解： （ 1）初角速度： 末角速度： 角加速度： （ 2）轉(zhuǎn)過的角度： ：剛體及其定軸轉(zhuǎn)動(dòng)描述 （ 3）邊緣上一點(diǎn)的切向加速度： 法向加速度： 總加速度： 總加速度與切向的夾角： ：轉(zhuǎn)動(dòng)定律 對(duì)轉(zhuǎn)軸的力矩： 定義： 力的大小 F與 O點(diǎn)到 F作 用線間垂直距離 d（力臂）的乘 積。 定義： 力在垂直與轉(zhuǎn)軸的平面內(nèi)