動(dòng)力學(xué)三大定律的綜合應(yīng)用-展示頁(yè)
2025-07-03 07:37本頁(yè)面
【正文】 1．力的觀點(diǎn) 牛頓運(yùn)動(dòng)定律結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，是解決力學(xué)問(wèn)題的基本思路和方法，此種方法往往求得的是瞬時(shí)關(guān)系．利用此種方法解題必須考慮運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的細(xì)節(jié)．中學(xué)只能用于勻變速運(yùn)動(dòng)(包括直線和曲線運(yùn)動(dòng))，對(duì)于一般的變加速運(yùn)動(dòng)不作要求．2．動(dòng)量的觀點(diǎn)動(dòng)量觀點(diǎn)主要考慮動(dòng)量守恒定律．3．能量的觀點(diǎn)能量觀點(diǎn)主要包括動(dòng)能定理和能量守恒定律．動(dòng)量的觀點(diǎn)和能量的觀點(diǎn)研究的是物體或系統(tǒng)經(jīng)歷的過(guò)程中狀態(tài)的改變，它不要求對(duì)過(guò)程細(xì)節(jié)深入研究，關(guān)心的是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化，只要求知道過(guò)程的始末狀態(tài)動(dòng)量、動(dòng)能和力在過(guò)程中功，即可對(duì)問(wèn)題求解．二、力學(xué)規(guī)律的選用原則1．選用原則：求解物理在某一時(shí)刻的受力及加速度時(shí)，可用牛頓第二定律解決，有時(shí)也可結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列出含有加速度的關(guān)系式．2．動(dòng)能定理的選用原則：研究某一物體受到力的持續(xù)作用而發(fā)生運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變時(shí)，涉及位移和速度，不涉及時(shí)間時(shí)優(yōu)先考慮動(dòng)能定理。3．動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律原則：若研究的對(duì)象為相互作用的物體組成的系統(tǒng)，一般用這兩個(gè)守恒定律去解決問(wèn)題，但須注意研究的問(wèn)題是否滿足守恒的條件．4．選用能量守恒定律的原則：在涉及相對(duì)位移問(wèn)題時(shí)優(yōu)先考慮能量守恒定律，即用系統(tǒng)克服摩擦力所做的總功等于系統(tǒng)機(jī)械能的減少量，也即轉(zhuǎn)變?yōu)橄到y(tǒng)內(nèi)能的量．5．選用動(dòng)量守恒定律的原則：在涉及碰撞、爆炸、打擊、繩繃緊等物理過(guò)程時(shí)，必須注意到一般這些過(guò)程中均隱含有系統(tǒng)機(jī)械能與其他形式能量之間的轉(zhuǎn)化．這種問(wèn)題由于作用時(shí)間都極短，故動(dòng)量守恒定律一般能派上大用場(chǎng)．三、綜合應(yīng)用力學(xué)三大觀點(diǎn)解題的步驟1．認(rèn)真審題，明確題目所述的物理情景，確定研究對(duì)象．2．分析所選研究對(duì)象的受力情況及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化過(guò)程，畫出草圖．對(duì)于過(guò)程比較復(fù)雜的問(wèn)題，要正確、合理地把全過(guò)程劃分為若干階段，注意分析各階段之間的聯(lián)系．3．根據(jù)各階段狀態(tài)變化的規(guī)律確定解題方法，選擇合理的規(guī)律列方程，有時(shí)還要分析題目的隱含條件、臨界條件、幾何關(guān)系等列出輔助方程．4．代入數(shù)據(jù)(統(tǒng)一單位)，計(jì)算結(jié)果，必要時(shí)要對(duì)結(jié)果進(jìn)行討論．－3－1所示，在光滑水平地面上，有一質(zhì)量m1＝ kg的平板小車，小車的右端有一固定的豎直擋板，擋板上固定一輕質(zhì)細(xì)彈簧．位于小車上A點(diǎn)處的質(zhì)量m2＝ kg的木塊(可視為質(zhì)點(diǎn))與彈簧的左端相接觸但不連接，此時(shí)彈簧與木塊間無(wú)相互作用力．木塊與A點(diǎn)左側(cè)的車面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝，木塊與A點(diǎn)右側(cè)的車面之間的摩擦可忽略不計(jì)，現(xiàn)小車與木塊一起以v0＝ m/s的初速度向右運(yùn)動(dòng)，小車將與其右側(cè)的豎直墻壁發(fā)生碰撞，已知碰撞時(shí)間極短，碰撞后小車以v1＝ m/s的速度水平向左運(yùn)動(dòng)，g取10 m/s2.(1)求小車與豎直墻壁發(fā)生碰撞的過(guò)程中小車動(dòng)量變化量的大?。?2)若彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，求小車撞墻后與木塊相對(duì)靜止時(shí)的速度大小和彈簧的最大彈性勢(shì)
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