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文档简介
1、大庆市二十八中学物理教师 张永顺张永顺 制作大庆市二十八中学物理教师 张永顺张永顺 制作专题复习法专题复习法 专题复习就是把一类一类的相关问题集中起来,当作专题复习就是把一类一类的相关问题集中起来,当作一个专题,用一些时间,把这个专题的内容吃透,弄清一个专题,用一些时间,把这个专题的内容吃透,弄清物理过程、物理原理和常用的解答该专题的标题的方法。物理过程、物理原理和常用的解答该专题的标题的方法。 专题复习的目的就是真正了解这一类的问题的方方面面,专题复习的目的就是真正了解这一类的问题的方方面面,做到以后再也不会出现此类问题了解和解答上的严重错误。做到以后再也不会出现此类问题了解和解答上的严重错
2、误。俗话说,万变不离其宗。从这个意义上说,专题复习也就俗话说,万变不离其宗。从这个意义上说,专题复习也就是经过有限的同类问题的解答分析,找到标题后面不变的是经过有限的同类问题的解答分析,找到标题后面不变的“宗。真正掌握了它,遇到新题,他也同样可以处理。物宗。真正掌握了它,遇到新题,他也同样可以处理。物理试题中有创意的一些,也能由于他掌握了思索这类问题理试题中有创意的一些,也能由于他掌握了思索这类问题的方法和原理,而不再感到可怕。的方法和原理,而不再感到可怕。 大庆市二十八中学物理教师 张永顺张永顺 制作如何才干知道这类标题是属于我的专题?如何才干知道这类标题是属于我的专题? 只需我们在平常的练
3、习中,去发现本人的疑惑,只需我们在平常的练习中,去发现本人的疑惑,那么那么“专题就会渐渐走进他的视野。一个标题第一次专题就会渐渐走进他的视野。一个标题第一次我做错了,当时教师讲的,能够是听懂了。然而这一我做错了,当时教师讲的,能够是听懂了。然而这一次,还是那一类的标题,我又错了。这种问题往往就次,还是那一类的标题,我又错了。这种问题往往就是我们的弱点,里面有我们了解不够的物理实际。那是我们的弱点,里面有我们了解不够的物理实际。那么确定后,下一步就是集中各种练习、考试中这类标么确定后,下一步就是集中各种练习、考试中这类标题,分析,计算,总结。其实,发现专题的方法很简题,分析,计算,总结。其实,发
4、现专题的方法很简单。单。大庆市二十八中学物理教师 张永顺张永顺 制作1 1、曲线运动的特点、曲线运动的特点: :轨迹是曲线;运动方向时辰在改动;是变速轨迹是曲线;运动方向时辰在改动;是变速运动;一定具有加速度,合外力不为零。运动;一定具有加速度,合外力不为零。3 3、曲线运动的条件:运动物体所受合外力方、曲线运动的条件:运动物体所受合外力方向跟它的速度方向不在同不断线上。向跟它的速度方向不在同不断线上。2 2、做曲线运动的物体在某点速度方向是曲线、做曲线运动的物体在某点速度方向是曲线在该点的切线方向。在该点的切线方向。1、合运动:物体实践的运动;、合运动:物体实践的运动;2、特点:、特点:3、
5、原那么:、原那么:运动的合成是独一的,而运动的分解不是独一运动的合成是独一的,而运动的分解不是独一的,通常按运动所产生的实践效果分解。的,通常按运动所产生的实践效果分解。分运动:物体同时参与合成的运动的运动。分运动:物体同时参与合成的运动的运动。独立性、等时性、等效性、同体性独立性、等时性、等效性、同体性平行四边形定那么或三角形定那平行四边形定那么或三角形定那么么判别两个不在同不断线上运动的合运动的性判别两个不在同不断线上运动的合运动的性质质直线运动还是曲线运动?直线运动还是曲线运动?匀变速运动还是变加速运动?匀变速运动还是变加速运动?合力的方向或加速度的方向与合合力的方向或加速度的方向与合速
6、度的方向能否同不断线速度的方向能否同不断线合力或加速度能否恒定合力或加速度能否恒定判别:两个匀速直线运动的合运动判别:两个匀速直线运动的合运动? ?一个匀速一个匀速直线运动与一个匀加速直线运动的合运动?直线运动与一个匀加速直线运动的合运动?dd当当v船船 垂直于河岸垂直于河岸v船v水tmin=v船船 dvdv船v水vv船v船船v水水v船船v水水最最短短渡渡河河位位移移最短渡河时间最短渡河时间v水vv船大庆市二十八中学物理教师 张永顺张永顺 制作1 .小船在河宽小船在河宽200m的河中横渡的河中横渡,水流速水流速2m/s,小小船在静水中的的速度为船在静水中的的速度为4m/s。 1要使小船渡河所用
7、的时间最少,应如何要使小船渡河所用的时间最少,应如何航行,最短的时间为多少航行,最短的时间为多少 2要使小船航程最少,如何航行,航程为要使小船航程最少,如何航行,航程为多少多少 3假设水速为假设水速为5m/s船速为船速为3m/s,要求用时,要求用时最少,如何航行,最少时间为多少?假设要航程最少,如何航行,最少时间为多少?假设要航程最少,如何航行,最少航程为多少?最少,如何航行,最少航程为多少?2.一条河宽一条河宽d=10m,水流速度为,水流速度为3m/s,一小船,一小船在静水中的的速度为在静水中的的速度为4m/s,如今要求在,如今要求在5s内渡内渡河,问船头与河岸的夹角应多大,小船沿河运动河,
8、问船头与河岸的夹角应多大,小船沿河运动多长的路程?多长的路程?vvv?沿绳方向的伸长或收缩运动沿绳方向的伸长或收缩运动垂直于绳方向的旋转运动垂直于绳方向的旋转运动留意:沿绳的方向上各留意:沿绳的方向上各点的速度大小相等点的速度大小相等vv?v?12大庆市二十八中学物理教师 张永顺张永顺 制作v1v2v1v21.2.1、条件:、条件:具有程度初速度;具有程度初速度;只受重力。只受重力。3、处置方法:、处置方法:2、性质:、性质:分解为程度方向的匀速直线运动分解为程度方向的匀速直线运动和竖直方向的自在落体运动。和竖直方向的自在落体运动。匀变速曲线运动匀变速曲线运动OyBxAP (x,y)v0lvx
9、 = v0vvyO位移位移速度速度水平方向水平方向竖直方向竖直方向合运动合运动偏向角偏向角x = v0 ty = g t 21 12 2vx = v0vygt决议平抛运动在空中的决议平抛运动在空中的飞行时间与程度位移的飞行时间与程度位移的要素分别是什么?要素分别是什么?0tan2gtv0tangtvtan2tan速度方向的反向延伸线速度方向的反向延伸线与程度位移的交点与程度位移的交点 O有什么特点?有什么特点?l = x2 + y2v = v02 + vy21. 以以9.8m/s的程度初速度的程度初速度v0 抛出的抛出的物体,飞行一段时间后,垂直撞在物体,飞行一段时间后,垂直撞在倾角为倾角为3
10、0度的斜面上,如图,可知度的斜面上,如图,可知物体的飞行时间为多少?物体的飞行时间为多少?2.倾角为倾角为30度的斜面,小球从度的斜面,小球从A点以点以程度初速度程度初速度v0 抛出恰好落在抛出恰好落在B点,点,如图,求如图,求AB间的间隔和的小球飞行间的间隔和的小球飞行时间为多少时间为多少AB1、条件:、条件:具有斜向上或斜向下的初速度;具有斜向上或斜向下的初速度;只受重力。只受重力。3、处置方法:、处置方法:2、性质:、性质:分解为程度方向的匀速直线运动和竖直分解为程度方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛或竖直下抛运动。方向的竖直上抛或竖直下抛运动。匀变速曲线运动匀变速曲线运动大庆市二十
11、八中学物理教师 张永顺张永顺 制作 小球以初速度小球以初速度v0与程度方向成与程度方向成 向上抛出,小球向上抛出,小球从抛出到落至与抛出点同一高度时的速度的变从抛出到落至与抛出点同一高度时的速度的变化量为化量为 A v0 sin B 2v0 sin C v0 cos D 2v0 cos 2. 子弹以初速度子弹以初速度v0与程度方向成与程度方向成 从枪口射出,刚从枪口射出,刚好擦过一高墙,假设测得枪口至高墙顶连线的的好擦过一高墙,假设测得枪口至高墙顶连线的的仰角为仰角为,求子弹从发射到高墙顶的时间为多少?,求子弹从发射到高墙顶的时间为多少?v =T2r=T2v = r1、描画圆周运动快慢的物理量
12、:、描画圆周运动快慢的物理量:线速度线速度v 、角速度、角速度 、转速、转速n 、频率、频率f 、周期、周期T2 2、匀速圆周运动的特点及性质、匀速圆周运动的特点及性质变加速曲线运动变加速曲线运动v =tl=tn = f =T1线速度的大小不变线速度的大小不变3 3、两个有用的结论:、两个有用的结论:皮带上及轮子边缘上各点的线速度一样皮带上及轮子边缘上各点的线速度一样同一轮上各点的角速度一样同一轮上各点的角速度一样O1abcO2RaRcRb大庆市二十八中学物理教师 张永顺张永顺 制作O1abcO2RaRcRb计算计算a,b,ca,b,c点的线速度,角速度周期和向心点的线速度,角速度周期和向心加
13、速度的比值:加速度的比值:1 1、方向:、方向:2 2、物理意义:、物理意义:3 3、向心加速度的大小:、向心加速度的大小:v2ran= = v = r2 = r42T 22 2、向心力的大小:、向心力的大小:v2rFn= m = mv = mr2 = m r42T 23 3、向心力的来源:、向心力的来源:匀速圆周运动:合力充任向心力匀速圆周运动:合力充任向心力向向心心加加速速度度向向心心力力一直指向圆心一直指向圆心描画速度方向变化的快慢描画速度方向变化的快慢1 1、方向:、方向:一直指向圆心一直指向圆心沿半径方向的合力沿半径方向的合力rmgF静静OFNOOFTmgF合合FNmgmgFNrF静
14、静ORF合合火车火车转弯转弯圆圆锥锥摆摆转盘转盘滚滚筒筒OlOOFNmgFNmgmgFv2RmgFNmv2RFNmgmF1F2vv沿半径方向沿半径方向FnFF10垂直半径方向垂直半径方向 Ft F2离心运动:离心运动:0 F合合Fn匀速圆周运动:匀速圆周运动:F合合= Fn向心运动:向心运动:F合合Fn留意:这里的留意:这里的F F合为沿着半径指向圆心的合力合为沿着半径指向圆心的合力大庆市二十八中学物理教师 张永顺张永顺 制作1 1:质量为:质量为m m的物体,沿半径为的物体,沿半径为R R的的圆形轨道自圆形轨道自A A点下滑,点下滑,A A点的法线点的法线为程度方向,物体与轨道间的动为程度方
15、向,物体与轨道间的动摩擦因数为摩擦因数为物体到物体到B B点的速度为点的速度为v v 求此时物体所受的摩擦力求此时物体所受的摩擦力BAOR2 2:质量为:质量为m m的飞机以速度的飞机以速度v v ,在程度面上做,在程度面上做半径为半径为R R的圆匀速圆周运动,求空气对飞机的圆匀速圆周运动,求空气对飞机的作用力为多大的作用力为多大大庆市二十八中学物理教师 张永顺张永顺 制作r3.3.半径为半径为R R的圆形转筒,绕其竖直的圆形转筒,绕其竖直中心轴中心轴OO1OO1,小物体靠在圆筒的内,小物体靠在圆筒的内壁上,它与圆筒间的动摩擦因数为壁上,它与圆筒间的动摩擦因数为,要使小物体不下落,圆筒转动,要
16、使小物体不下落,圆筒转动的角速度至少为多少?的角速度至少为多少?4.4.铁路转弯处的圆弧半径为铁路转弯处的圆弧半径为R R,轨道间距为,轨道间距为L L,规定火车,规定火车经过的速度为经过的速度为v,v,内外轨的高度差为多大时才干使外轨和内外轨的高度差为多大时才干使外轨和内轨不受轮缘的压力内轨不受轮缘的压力O1O1.内容:宇宙间任何两个有质量的物体都存在相互吸引力,其大小与这两个物体的质量的乘积成正比,跟它们间隔的平方成反比。122m mFGr万有引力定律万有引力定律3.适用条件 :适用于两个质点或者两个均匀球体之间的相互作用。两物体为均匀球体时,r为两球心间的间隔 大庆市二十八中学物理教师
17、张永顺张永顺 制作万有引力定律万有引力定律 练习练习1.对于万有引力定律的数学表达式F=Gm1m2/r2,下面的说法中正确的选项是A.公式中的G为引力常数,它是人为规定的。B.当r趋近0时,万有引力趋近于无穷大C. m1 , m2遭到的万有引力总是大小相等,与m1 , m2的大小无关D. m1 , m2遭到的万有引力总是大小相等,方向相反,是一对平衡力。大庆市二十八中学物理教师 张永顺张永顺 制作万有引力定律万有引力定律 练习练习2.如下图,两球半径都不能忽略,质量分别为如下图,两球半径都不能忽略,质量分别为m1,m2那么两球间的万有引力的大小为那么两球间的万有引力的大小为RR1R23.如下图
18、,质量为如下图,质量为M的匀质实心球体半径为的匀质实心球体半径为R,中心为,中心为O点,在其内部挖成了一个半径为点,在其内部挖成了一个半径为R/2的球形空腔,中心的球形空腔,中心为为O1空腔外表与实心球面相切,求其他部分与质量为空腔外表与实心球面相切,求其他部分与质量为m的小球的引力大小的小球的引力大小dOO122MmGMmgGgRR 22222()MmvGmammrmrrrT 向 物体在天体如地球外表时遭到的物体在天体如地球外表时遭到的重力近似等于万有引力。重力近似等于万有引力。行星或卫星做匀速圆周运动所需的行星或卫星做匀速圆周运动所需的向心力都由万有引力提供。向心力都由万有引力提供。处理天
19、体运动问题的两条根本思绪处理天体运动问题的两条根本思绪2)hGMgRh 离表面 高处:(22MmvGMGmvrrr 223MmGMGmrrr 232224()MmrGmrTrTGM 卫星绕行速度、角速度、周期与半径的关系:卫星绕行速度、角速度、周期与半径的关系:r 越大,越大,T 越大越大r 越大,越大,v 越小越小r 越大,越大,越小越小人造地球卫星和宇宙速度人造地球卫星和宇宙速度rRh R为地球的半径,为地球的半径,h为卫星距地面的高度为卫星距地面的高度大庆市二十八中学物理教师 张永顺张永顺 制作天体的质量与密度的计算天体的质量与密度的计算5555页页1.1.星体外表的物体的重力由万有引力
20、提供星体外表的物体的重力由万有引力提供2.2.行卫星绕天体运动的向心力由万有引力提供行卫星绕天体运动的向心力由万有引力提供3.3.天体的密度由天体的密度由1 1,2 2中的质量和天体本身和半径比中的质量和天体本身和半径比值得到。值得到。人造地球卫星和宇宙速度人造地球卫星和宇宙速度7.9km/sv11.2km/s椭圆椭圆11.2km/sv16.7km/s成为太阳的人造行星成为太阳的人造行星v16.7km/s飞出太阳系飞出太阳系大庆市二十八中学物理教师 张永顺张永顺 制作1.据报道,最近在太阳系外发现的宜居行星其质量据报道,最近在太阳系外发现的宜居行星其质量 约为地球质量的约为地球质量的6.4倍倍
21、,一个在地球外表重为一个在地球外表重为600N的人的人 在这个行星上外表的重将变为在这个行星上外表的重将变为960N,由此可以推知行星由此可以推知行星 的半径与地球半径的比约为的半径与地球半径的比约为( )A. 0.5 B. 2 C. 3.2 D. 42.用用m表示地球通讯表示地球通讯(同步同步)卫星的质量卫星的质量,h表示它离地面表示它离地面 的高度的高度,R表示球的半径表示球的半径,g表示地球外表的重力加速度表示地球外表的重力加速度 W表示地球的自转和角速度表示地球的自转和角速度,那么地球通讯那么地球通讯(同步同步)卫星受卫星受 到地球的引力为多少到地球的引力为多少( ) A.0 B C
22、D以上结果都不对以上结果都不对342gwRm22)(hRgmR大庆市二十八中学物理教师 张永顺张永顺 制作12226.67 10/GNmkg3 320212021全国理综全国理综1 1 天文学家新发现了太阳系外的一颗行星。这颗天文学家新发现了太阳系外的一颗行星。这颗行星的体积是地球的行星的体积是地球的4.74.7倍,质量是地球的倍,质量是地球的2525倍。倍。己知某一近地卫星绕地球运动的周期约为己知某一近地卫星绕地球运动的周期约为1.41.4小时,小时,引力常量引力常量G G,由此估算该行星的平均密度约为,由此估算该行星的平均密度约为 A1.8x103kg/m3 B5.6x103kg/m3C1
23、.1x103kg/m3 D2.9x103kg/m3动能动能势能势能Ek mv 2重力势能重力势能弹性势能弹性势能EP k x 2EPm g h物体由于运物体由于运动而具有的动而具有的能叫做动能能叫做动能 相互作用的物体凭仗其位相互作用的物体凭仗其位置而具有的能叫做势能置而具有的能叫做势能 物体的动能和势能之和称为物体的机械能物体的动能和势能之和称为物体的机械能cosFsW 功功的的计计算算COSW物理意义物理意义=/2/2/2COS= 0COS0COS0W = 0W 0W0表示力表示力F对对物体不做功物体不做功表示力表示力F对对物体做正功物体做正功表示力表示力F对对物体做负功物体做负功大庆市二
24、十八中学物理教师 张永顺张永顺 制作 功的计算公式只适用于恒力做功,而我们经常遇到的是变功的计算公式只适用于恒力做功,而我们经常遇到的是变力做功的问题。笔者将变力做功问题进展适当的转化,成力做功的问题。笔者将变力做功问题进展适当的转化,成为变力的微元法为变力的微元法 、等值法、平均值法、能量转化法做功、等值法、平均值法、能量转化法做功以及经过量度值求功的问题。以及经过量度值求功的问题。一、微元法一、微元法 求变力做功通常是采用微元法,即:将运动过程无限分小,求变力做功通常是采用微元法,即:将运动过程无限分小,每一小段就可看成是恒力做功,然后把各小段恒力做的功每一小段就可看成是恒力做功,然后把各
25、小段恒力做的功求出来,再求出代数和,即为变力所做的功。本质就是将求出来,再求出代数和,即为变力所做的功。本质就是将变力转化为恒力变力转化为恒力 大庆市二十八中学物理教师 张永顺张永顺 制作例例1 将质量为将质量为m的物体由离地心的物体由离地心2R处移到地面,处移到地面,R为地为地球半径,知地球质量为球半径,知地球质量为M,万有引力恒量为,万有引力恒量为G,求在,求在此过程中万有引力对物体做的功。此过程中万有引力对物体做的功。解析解析: 此过程中万有引力大小此过程中万有引力大小不断改动,是变力做功,因不断改动,是变力做功,因此我们把此过程分成无限多此我们把此过程分成无限多个小段,如图个小段,如图
26、1所示,各分点所示,各分点离地心的间隔分别为离地心的间隔分别为r1、r2、rn等。等。大庆市二十八中学物理教师 张永顺张永顺 制作例例1 将质量为将质量为m的物体由离地心的物体由离地心2R处移到地面,处移到地面,R为地为地球半径,知地球质量为球半径,知地球质量为M,万有引力恒量为,万有引力恒量为G,求在,求在此过程中万有引力对物体做的功。此过程中万有引力对物体做的功。那么在第那么在第k到第到第k+1个分点间个分点间万有引力对物体做的功为。万有引力对物体做的功为。kkkkkkkkkkrrGMmrrrrMmGrrrMmGW1111112大庆市二十八中学物理教师 张永顺张永顺 制作例例1 将质量为将
27、质量为m的物体由离地心的物体由离地心2R处移到地面,处移到地面,R为地为地球半径,知地球质量为球半径,知地球质量为M,万有引力恒量为,万有引力恒量为G,求在,求在此过程中万有引力对物体做的功。此过程中万有引力对物体做的功。整个过程中万有引力做的功整个过程中万有引力做的功为。为。12213211111112nnnWWWWGMmrrrrrrMmGR大庆市二十八中学物理教师 张永顺张永顺 制作例题例题2:如图:如图1,某人用大小不变的力,某人用大小不变的力F转动半径为转动半径为R的圆盘,但力的方向一直与过力的作用点的转盘的圆盘,但力的方向一直与过力的作用点的转盘的切线一致,那么转动转盘一周该力做的功
28、。的切线一致,那么转动转盘一周该力做的功。R 图1O F大庆市二十八中学物理教师 张永顺张永顺 制作二、等值法二、等值法 等值法是假设某一变力的功和某一恒力的功等值法是假设某一变力的功和某一恒力的功相等,那么可以经过计算该恒力的功,求出该相等,那么可以经过计算该恒力的功,求出该变力的功。由于恒力做功又可以用变力的功。由于恒力做功又可以用W=FScosa计算,从而使问题变得简单。也是我们常说的:计算,从而使问题变得简单。也是我们常说的:经过关连点,将变力做功转化为恒力做功。经过关连点,将变力做功转化为恒力做功。大庆市二十八中学物理教师 张永顺张永顺 制作例例3. 人在人在A点拉着绳经过光滑的定滑
29、轮,吊起质量点拉着绳经过光滑的定滑轮,吊起质量m50kg的物体,如图的物体,如图2所示,开场绳与程度方向的夹角为,所示,开场绳与程度方向的夹角为,当人匀速地提起物体由当人匀速地提起物体由A点沿程度方向运动而到达点沿程度方向运动而到达B点,点,此时绳与程度方向成角,求人对绳的拉力所做的功。此时绳与程度方向成角,求人对绳的拉力所做的功。 大庆市二十八中学物理教师 张永顺张永顺 制作三、平均值法三、平均值法 假设做功的力是变力,其方向不变,而大小随假设做功的力是变力,其方向不变,而大小随位移线性变化,那么可用力的平均值等效代入位移线性变化,那么可用力的平均值等效代入功的公式,即用功的公式,即用W=F
30、Scos求解求解.大庆市二十八中学物理教师 张永顺张永顺 制作例例4 用铁锤将一铁钉击入木块,设木块对铁钉用铁锤将一铁钉击入木块,设木块对铁钉的阻力与铁钉进入木块内的深度成正比。在铁的阻力与铁钉进入木块内的深度成正比。在铁锤击第一次时,能把铁钉击入木块内锤击第一次时,能把铁钉击入木块内1 cm.,问击第二次时,能击入多少深度?设铁锤每问击第二次时,能击入多少深度?设铁锤每次打击做的功相等次打击做的功相等大庆市二十八中学物理教师 张永顺张永顺 制作四、能量转化法四、能量转化法 功是能量转化的量度,知外力做功情况就可计算功是能量转化的量度,知外力做功情况就可计算能量的转化,同样根据能量的转化也可求
31、外力所能量的转化,同样根据能量的转化也可求外力所做功的多少。因此根据动能定理、机械能守恒定做功的多少。因此根据动能定理、机械能守恒定律等关系可从能量改动的角度来求功。律等关系可从能量改动的角度来求功。大庆市二十八中学物理教师 张永顺张永顺 制作例例5 如下图,在程度放置的光滑板中心开一个小孔如下图,在程度放置的光滑板中心开一个小孔O,穿过,穿过一细绳,绳的一端系住一个小球,另一端用力一细绳,绳的一端系住一个小球,另一端用力F拉着使小拉着使小球在平板上做半径为球在平板上做半径为r的匀速圆周运动,在运动过程中,的匀速圆周运动,在运动过程中,逐渐增大拉力,当拉力增大为逐渐增大拉力,当拉力增大为8F时
32、,球的运动半径减为时,球的运动半径减为r/2,求在此过程中拉力所做的功。,求在此过程中拉力所做的功。大庆市二十八中学物理教师 张永顺张永顺 制作一、静摩擦力做功一、静摩擦力做功74静摩擦力可以对物体做负功例静摩擦力可以对物体做负功例6静摩擦力可以对物体做正功例静摩擦力可以对物体做正功例7静摩擦力可以对物体不做功例静摩擦力可以对物体不做功例8大庆市二十八中学物理教师 张永顺张永顺 制作二、滑动摩擦力做功二、滑动摩擦力做功74滑动摩擦力可以对物体做负功例滑动摩擦力可以对物体做负功例9滑动摩擦力可以对物体做正功例滑动摩擦力可以对物体做正功例10滑动摩擦力可以对物体不做功例滑动摩擦力可以对物体不做功例
33、11大庆市二十八中学物理教师 张永顺张永顺 制作一、重力对液体做功一、重力对液体做功85 由于液体的流动性,所以运用补充法来处由于液体的流动性,所以运用补充法来处置问题,留意的问题是,找到变化液体的置问题,留意的问题是,找到变化液体的质量质量m,初末态的重心变化的高度,初末态的重心变化的高度h!大庆市二十八中学物理教师 张永顺张永顺 制作一、弹簧链接问题一、弹簧链接问题86 分清,物体位移变化分清,物体位移变化 x1,弹簧的长度变,弹簧的长度变化化x,弹簧的自在端的挪动的位移,弹簧的自在端的挪动的位移 l!的关!的关系为系为x1+x=lP=Wt功率的定义式:功率的定义式:功率的另一表达式:功率
34、的另一表达式:cosFvP F F:所指的力:所指的力 v v:物体的运动速度:物体的运动速度瞬时速度:瞬时功率瞬时速度:瞬时功率平均速度:平均功率平均速度:平均功率 :F F、 v v的夹角,假设的夹角,假设F F、v v同向,那么有:同向,那么有: P=Fv P=Fv功功率率1 1汽车以额定功率起动汽车以额定功率起动P一定一定,P=F vF -Ff=ma Ff一定一定av当当a=0,v到到达最大值达最大值vmF=Ff,vm=P/Ff2 2汽车以一定的加速度启动汽车以一定的加速度启动a一定一定,F-Ff=maP =Fv Ff一定一定P=PmvPm=F vF -Ff=ma当当a=0,v到到达最
35、大值达最大值vmF=Ff,vm=P/Ff大庆市二十八中学物理教师 张永顺张永顺 制作一、最大速度一、最大速度 vm=p vm=pf f,在题中出现在题中出现“最后以某一速度匀速行驶或最后以某一速度匀速行驶或出现出现“匀速行驶等类似的字眼时。匀速行驶等类似的字眼时。二、以最大的额定功率启动时发动机、机车、牵二、以最大的额定功率启动时发动机、机车、牵引力做的功引力做的功 p t p t( (留意题中的条件,有时留意题中的条件,有时可结合动能定理可结合动能定理) )三、机车匀加速起动的最长时间问题三、机车匀加速起动的最长时间问题汽车到达最大速度之前曾阅历了两个过程:匀汽车到达最大速度之前曾阅历了两个
36、过程:匀加速和变加速,匀加速过程能维持到汽车功率加速和变加速,匀加速过程能维持到汽车功率添加到添加到P P额的时辰,设匀加速能到达最大速度额的时辰,设匀加速能到达最大速度为为v1 v1 ,机车匀加速度运动能维持多长时间,机车匀加速度运动能维持多长时间,一定是机车功率到达额定功率的时间一定是机车功率到达额定功率的时间 mafFFvPatv11额大庆市二十八中学物理教师 张永顺张永顺 制作五、有关做功的问题五、有关做功的问题在加速度恒定不变时可以利用恒力做功的公式来列式。在加速度恒定不变时可以利用恒力做功的公式来列式。在功率不变时可以利用在功率不变时可以利用 p tp t在必要时有能够会用到动能定
37、理来求解在必要时有能够会用到动能定理来求解四、在普通情况下匀加速和变加速过程中的一些量出现时只四、在普通情况下匀加速和变加速过程中的一些量出现时只需把握住需把握住a,f,m,p, F,v )a,f,m,p, F,v )之间的关系式,还有运动学的相关之间的关系式,还有运动学的相关公式,受力分析,公式,受力分析,ma ma 就没有问题。就没有问题。六、在思绪不清的情况下一定要画出机车启动的相关图象来六、在思绪不清的情况下一定要画出机车启动的相关图象来协助分析,分清图象上各个阶段的特点,找到与题意的对协助分析,分清图象上各个阶段的特点,找到与题意的对应点应点mafFFvP1大庆市二十八中学物理教师
38、张永顺张永顺 制作例例12.汽车发动机额定功率为汽车发动机额定功率为60 kw,汽车质量为,汽车质量为5.0103 kg,汽车在程度路面行驶时,遭到的阻力大小是,汽车在程度路面行驶时,遭到的阻力大小是车重的车重的0.1倍,试求:假设汽车从静止开场,以倍,试求:假设汽车从静止开场,以0.5 m/s2的加速度匀加速运动,那么这一加速度能维的加速度匀加速运动,那么这一加速度能维持多长时间持多长时间,和机车发动机的做的功分别的多少?和机车发动机的做的功分别的多少?大庆市二十八中学物理教师 张永顺张永顺 制作例例13.(117,16)电动机经过一绳子吊起质量为电动机经过一绳子吊起质量为80 kg的物体,
39、绳的拉的物体,绳的拉力不能超越力不能超越120 N,电动机的功率不能超越,电动机的功率不能超越1200w,要将此物体由静止起用最快的方式吊高要将此物体由静止起用最快的方式吊高90 m知知此物体在被吊高接近此物体在被吊高接近90 m时,已开场以最大速度时,已开场以最大速度匀速上升所需时间为多少?匀速上升所需时间为多少?分析:此题可以用机车起动类问题的思绪,即将物分析:此题可以用机车起动类问题的思绪,即将物体吊高分为两个过程处置:第一过程是以绳所能接体吊高分为两个过程处置:第一过程是以绳所能接受的最大拉力拉物体,使物体以最大加速度匀加速受的最大拉力拉物体,使物体以最大加速度匀加速上升,第一个过程终
40、了时,电动机刚到达最大功率上升,第一个过程终了时,电动机刚到达最大功率.第二个过程是电动机不断以最大功率拉物体,拉力第二个过程是电动机不断以最大功率拉物体,拉力逐渐减小,当拉力等于重力时,物体开场匀速上升逐渐减小,当拉力等于重力时,物体开场匀速上升.情景情景:质量为质量为m的物体,在程度牵引力的物体,在程度牵引力F的的 作用下经位移作用下经位移s, 速度由原来的速度由原来的v1变为变为v2,知程度面的摩擦力大小为,知程度面的摩擦力大小为f.那么合外力对物体做功为那么合外力对物体做功为 W=F-)s,而,而F-=ma由运动学公式有由运动学公式有 v22 v12 =2as故可得故可得2222222
41、2121=2=mvmvavvmaW1.1.内容内容: : 合外力所做的功等于物体动能的变化。合外力所做的功等于物体动能的变化。2.2.表达式表达式: W: W总总=Ek2=Ek2Ek1Ek1 Ek2 Ek2表示末动能表示末动能,Ek1,Ek1表示初动能表示初动能 w: w:合外力所做的总功合外力所做的总功.:cos:321wwwwsFw方法二方法一合结结 论论运用动能定了解题的根本步骤运用动能定了解题的根本步骤1 1确定研讨对象,研讨对象可以是一确定研讨对象,研讨对象可以是一个单体也可以是一个系统个单体也可以是一个系统(2 (2个物体,个物体,3 3个物个物体体) ),有时要分阶段的用不同的系
42、统运用动,有时要分阶段的用不同的系统运用动能定理。能定理。2 2分析研讨对象的受力情况和运动情分析研讨对象的受力情况和运动情况,能否是求解况,能否是求解“力、位移与速率关系力、位移与速率关系相关问题相关问题. .3 3假设是,根据假设是,根据WW总总=Ek2-Ek1=Ek2-Ek1列式求列式求解解. . 与牛顿定律观念比较,动能定理只需与牛顿定律观念比较,动能定理只需调查一个物体运动过程的始末两个形状有调查一个物体运动过程的始末两个形状有关物理量的关系,对过程的细节不予细究,关物理量的关系,对过程的细节不予细究,这正是它的方便之处;动能定理还可求解这正是它的方便之处;动能定理还可求解变力做功的
43、问题变力做功的问题. .例例14 14 一质量为一质量为0.30.3的弹性小球,在光滑的程的弹性小球,在光滑的程度面上以度面上以6m/s6m/s的速度垂直撞到墙上,碰撞后小的速度垂直撞到墙上,碰撞后小球沿相反方向运动,反弹后的速度大小与碰撞前球沿相反方向运动,反弹后的速度大小与碰撞前速度的大小一样,那么碰撞前后小球速度变化量速度的大小一样,那么碰撞前后小球速度变化量的大小的大小vv和碰撞过程中墙对小球做功的大小和碰撞过程中墙对小球做功的大小WW为为 A .v=0 B. v=12m/s C. W=0 D. W=10.8JA .v=0 B. v=12m/s C. W=0 D. W=10.8J 例例
44、1515,如图,如图2-7-42-7-4所示,绷紧的传送带在电动机带所示,绷紧的传送带在电动机带动下,一直坚持动下,一直坚持v0v02m/s2m/s的速度匀速运转,传送的速度匀速运转,传送带与程度地面的夹角带与程度地面的夹角 3030,现把一质量,现把一质量m ml0kgl0kg的工件悄然地放在传送带底端,由传送带传送至的工件悄然地放在传送带底端,由传送带传送至h h2m2m的高处。知工件与传送带间的动摩擦因数的高处。知工件与传送带间的动摩擦因数 g g取取10m/s210m/s2。(1)(1)试经过计算分析工件在传送带上做怎样的运试经过计算分析工件在传送带上做怎样的运动动? ?(2)(2)工
45、件从传送带底端运动至工件从传送带底端运动至h h2m2m高处的过程中高处的过程中摩擦力对工件做了多少功摩擦力对工件做了多少功? ? 23例例1616、 从离地面从离地面H H高处落下一只小球,小球在高处落下一只小球,小球在运动过程中所受的空气阻力是它重力的运动过程中所受的空气阻力是它重力的k kk1k1倍倍, ,而小球与地面相碰后,能以一样大小的速率反而小球与地面相碰后,能以一样大小的速率反弹,求:弹,求:1 1 小球第一次与地面碰撞后,可以反弹起的小球第一次与地面碰撞后,可以反弹起的最大高度是多少?最大高度是多少?2 2 小球从释放开场,直至停顿弹跳为止,所小球从释放开场,直至停顿弹跳为止,所经过的总路程是多少?经过的总路程是多少? 例例1717、 质量均为质量均为m m的物体的物体A A和和B B分别系在一根不分别系在一根不计质量的细绳两端,绳子跨过固定在倾角为计质量的细绳两端,绳子跨过固定在倾角为300300的的斜面顶端的定滑轮上,斜面固定在程度地面上,斜面顶端的定滑轮上,斜面固定在程度地面上,开场时把物体开场时把物体B B拉到斜面底端,这时物体拉到斜面底端,这时物体A A离地面离地面的高度为的高度为0.8m0.8m,如下图,如下图. .假设摩擦力均不计,从静假设摩擦力均不计,从静止开场放手让它们
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