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網(wǎng)絡(luò)課程 內(nèi)部講義 力學(xué)復(fù)習 下 教 師 宋曉壘 愛護環(huán)境 從我做起 提倡使用 電 子講義 www J 在線名師 資料室 免費資料任你下載 第 1頁 在線學(xué)習網(wǎng)址 www J 客服熱線 400 650 7766 9 00 21 00 everyday 版權(quán)所有 北京天地精華教育科技有限公司 第 8 講 力學(xué)復(fù)習 下 動量和能量 一 知識分析 能量觀點 1 標量 動能 勢能和功 W Fscos 1 功率 P Fvcos 2 機車起動過程分析 2 單個物體在某段位移內(nèi)受力引起狀態(tài)變化 動能定理 F 合 s mv t 2 2 mv o 2 2 3 機械能守恒定律 mgh 1 mv 1 2 2 mgh 2 mv 2 2 2 1 能量轉(zhuǎn)化和守恒定律 E 增 E 減 2 由摩擦生熱現(xiàn)象產(chǎn)生的內(nèi)能 E f s 動量觀點 1 矢量 動量 P mv 和沖量 I Ft 狀態(tài)量與過程量 2 單個物體在一段時間內(nèi)受力引起狀態(tài)變化 動量定理 F 合 t mv t mv 0 3 所受合外力為零時系統(tǒng)內(nèi)部狀態(tài)變化情況 動量守恒定律 m 1 v 1 m 2 v 2 m 1 v 1 m 2 v 2 4 典型問題 碰撞 爆炸 反沖 二 感念分析 功和能的概念是物理學(xué)的重要概念 能的轉(zhuǎn)化和守恒定律是 自然界中最重要 最普通 最基本的客觀規(guī)律 功和能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系不僅為解決力學(xué)問題開辟了一條 新的 重要的途徑 同時它也是分析解決電磁學(xué) 熱學(xué)等領(lǐng)域中問題的重要依據(jù) 運用能量的觀點分 析解決有關(guān)問題時 可以不涉及過程中力的作用以及運動細節(jié) 關(guān)心的只是過程中的能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系 和過程的始末狀態(tài) 這往往更能把握住問題的實質(zhì) 使解決問題的思路變得簡捷 并且能解決一些用 牛頓定律無法解決的問題 有關(guān)動量的規(guī)律是牛頓力學(xué)的拓展和延伸 尤其是動量守恒定律 作為物理學(xué)三大定律之一 其在力學(xué)知識體系中具有重要的地位 在實際中有著重要的應(yīng)用 為解決力學(xué) 電磁學(xué) 原子物理學(xué) 中的有關(guān)問題開辟了一條重要的途徑 動量定理在新的高考考綱中被列為 級要求 定理反映的是力 對時間的積累效應(yīng) 由于其對變力作用也適用 在處理變力作用的多過程問題時往往比牛頓定律更方 便 更優(yōu)越 針對上述情況 在復(fù)習有關(guān)動量和能量的內(nèi)容時 要抓住以下三點 第一是研究過程的合理選 取 不管是動能定理 動量定理還是機械能守恒定律或動量守恒定律 都有一個過程的選取問題 第 二是要抓住摩擦力做功的特征 摩擦力做功與動能變化的關(guān)系以及物體在相互作用時能量的轉(zhuǎn)化關(guān) 系 第三是方向性問題 運用動量定理或動量守恒定律求解時 都要選定一個正方向 然后對力 速 度等矢量以正負號代表其方向 代入相關(guān)的公式中進行運算 另外 對于碰撞問題 要注意碰撞的多 種可能性 作出正確的分析判斷后 再針對不同情況進行計算 避免出現(xiàn)漏洞 www J 在線名師 答疑室 隨時隨地提問互動 第 2頁 在線學(xué)習網(wǎng)址 www J 客服熱線 400 650 7766 9 00 21 00 everyday 版權(quán)所有 北京天地精華教育科技有限公司 三 典型例題 例 1 某人把原來靜止于地面上的質(zhì)量為 2kg 的物體向上提 1m 并使物體獲得 1m s的速度 取 g 為 10m s 2 則在這過程中 A 人對物體做功 21J B 合外力對物體做功 1J C 合外力對物體做功 21J D 物體重力勢能增加 21J 例 2 質(zhì)量為 m的鋼球自高處落下 以速率 v 1 碰地后 豎直向上彈起 碰撞時間極短 離地的速率為 v 2 在碰撞過程中 地面對鋼球的沖量的方向和大小為 A 向下 m v 1 v 2 B 向下 m v 1 v 2 C 向上 m v 1 v 2 D 向上 m v 1 v 2 例 3 如圖所示 質(zhì)量為 m 的物體 從半徑為 R 的光滑半圓槽的上端 由靜止滑下 則下列說法中正確的是 A 若圓槽不動 m可滑到右邊的最高點 B 若地面光滑 m也可滑到右邊的最高點 C 若圓槽不動 m滑動過程中機械能守恒 D 若地面光滑 m和半圓槽在滑動過程中機械能守恒 動量也守恒 例 4 甲 乙兩球在水平軌道上向同一方向運動 它們的動量分別為 P 1 5kgm s P 2 7kgm s 甲追上 乙與乙相碰 碰后乙的動量變?yōu)?10kgm s 則兩球質(zhì)量 m 1 m 2 間的關(guān)系可以是 A m 2 m 1 B m 2 2m 1 C m 2 4m 1 D m 2 6m 1 例 5 如圖所示 有一內(nèi)表面光滑的金屬盒 底面長 L 1 2m 質(zhì)量為 m 1 1kg 放在水平地面上 與 地面間的動摩擦因數(shù)為 0 2 在盒內(nèi)最右端放一半徑為 r 0 1m的光滑金屬球 金屬球的質(zhì)量為 m 2 1kg 現(xiàn)在盒的左 端給盒施加一個水平?jīng)_量 I 3N s 盒壁厚度 球與盒發(fā)生 碰撞的時間和能量損失均忽略不計 g 取 10m s 2 求 1 金屬盒能在地面上運動多遠 1 125m 2 金屬盒從開始運動到最后靜止所經(jīng)歷的時間多長 1 75s www J 在線名師 資料室 免費資料任你下載 第 3頁 在線學(xué)習網(wǎng)址 www J 客服熱線 400 650 7766 9 00 21 00 everyday 版權(quán)所有 北京天地精華教育科技有限公司 例 6 如圖所示 位于豎直平面內(nèi)的光滑有軌道 由一段斜的直軌道與之相切的圓形軌道連接而成 圓形軌道的半徑為 R 一質(zhì)量為 m的小物塊從斜軌道上某處由靜止開始下滑 然后沿圓形軌道運動 要求物塊能通過圓形軌道最高點 且在該最高點與軌道間的壓力不能超過 5 mg g 為重力加速度 求物塊初始位置相對于圓形軌道底部的高度 h的取值范圍 針對訓(xùn)練 1 如圖所示 位于光滑水平桌面上的小滑塊 P和 Q都可視作質(zhì)點 質(zhì)量相等 Q與輕質(zhì)彈簧相連 設(shè) Q 靜止 P 以某一初速度向 Q 運動并與彈簧發(fā)生碰撞 在整個碰撞過程中 彈簧具有的最大彈性 勢能等于 A P的初動能 B P的初動能的 1 2 C P的初動能的 1 3 D P的初動能的 1 4 2 傾斜雪道的長為 25 m 頂端高為 15 m 下端經(jīng)過一小段圓弧過渡后與很長的水平雪道相接 如圖 所示 一滑雪運動員在傾斜雪道的頂端以水平速度 v 0 8 m s 飛出 在落到傾斜雪道上時 運動員靠 改變姿勢進行緩沖使自己只保留沿斜面的分速度而不彈起 除緩沖外運動員可視為質(zhì)點 過渡軌道光 滑 其長度可忽略 設(shè)滑雪板與雪道的動摩擦因數(shù) 0 2 求運動員在水平雪道上滑行的距離 取 g 10 m s 2 15 m 25 m www J 在線名師 答疑室 隨時隨地提問互動 第 4頁 在線學(xué)習網(wǎng)址 www J 客服熱線 400 650 7766 9 00 21 00 everyday 版權(quán)所有 北京天地精華教育科技有限公司 3 如圖所示 一固定在豎直平面內(nèi)的光滑的半圓形軌道 ABC 其半徑 R 5 0m 軌道在 C 處與水平 地面相切 在 C 處放一小物塊 給它一水平向左的初速度 v 0 5m s 結(jié)果它沿 CBA 運動 通過 A點 最后落在水平面上的 D點 求之間的距離 s 取重力加速度 g 10m s 2 4 如圖所示 質(zhì)量 m A 為 4 0kg 的木板 A 放在水平面 C 上 木板與木塊間的動摩擦因數(shù) 為 0 24 木 板右端放著質(zhì)量 m B 為 1 0kg 的小物塊 B 視為質(zhì)點 它們均處于靜止狀態(tài) 木板突然受到水平向右 的 12N s 的瞬時沖量 I作用開始運動 當小物塊滑離木板時 木板的動能 E kA 為 8 0J 小物塊的動能 E kB 為 0 50J 重力加速度取 10m s 2 求 1 瞬時沖量作用結(jié)束時木板的速度 v 0 2 木板的長度 L 5 質(zhì)量為 M 的小物塊 A 靜止在離地面高 h 的水平桌面的邊緣 質(zhì)量為 m 的小物塊 B 沿桌面向 A 運 動以速度 v 0 與之發(fā)生正碰 碰撞時間極短 碰后 A 離開桌面 其落地點離出發(fā)點的水平距離為 L 碰后 B 反向運動 求 B后退的距離 已知 B 與桌面間的動摩擦因數(shù)為 重力加速度為 g A B C L www J 在線名師 資料室 免費資料任你下載 第 5頁 在線學(xué)習網(wǎng)址 www J 客服熱線 400 650 7766 9 00 21 00 everyday 版權(quán)所有 北京天地精華教育科技有限公司 6 如圖所示 一對雜技演員 都視為質(zhì)點 乘秋千 秋千繩處于水平位置 從 A 點由靜止出發(fā)繞 O 點下擺 當擺到最低點 B 時 女演員在極短時間內(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 C 與 O 點的水平距離 s 已知男演員質(zhì)量 m 1 和女演員質(zhì)量 m 2 之比 m 1 m 2 2 秋千的質(zhì)量不計 秋千的擺長為 R C 點比 O 點低 5R 7 如圖所示 坡道頂端距水平面高度為 h 質(zhì)量為 m 1 的 小物塊 A 從坡道頂端由靜止滑下 進入水平面上的滑道 時無機械能損失 為使 A 制動 將輕彈簧的一端固定在 水平滑道延長線 M 處的墻上 另一端與質(zhì)量為 m 2 檔板 B 相連 彈簧處于原長時 B 恰位于滑道的末端 O點 A 與 B碰撞時間極短 碰后結(jié)合在一起共同壓縮彈簧 已知在 OM段 A B 與水平面間的動摩擦因數(shù)均為 其余各處的摩擦不計 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 時的彈性勢能 Ep 設(shè)彈簧處于原長時彈性勢能為零 A B C s 5R O R www J 在線名師 答疑室 隨時隨地提問互動 第 6頁 在線學(xué)習網(wǎng)址 www J 客服熱線 400 650 7766 9 00 21 00 everyday 版權(quán)所有 北京天地精華教育科技有限公司 參考答案 三 典型例題 例 1 AB 例 2 D 例 3 ABC 例 4 CD 例 5 略 例 6 5 5 2 RhR