第三节研究动力学问题的三个演示文稿

第三节研究动力学问题的三个演示文稿目前一页\总数六十五页\编于六点（优选）第三节研究动力学问题的三个目前二页\总数六十五页\编于六点二、解决动力学问题的三个基本观点目前三页\总数六十五页\编于六点1．力的观点_________定律结合______公式，是解决力学问题的基本思路和方法，此种方法往往求得的是_______关系．利用此种方法解题必须考虑_____________的细节．中学只能用于匀变速运动(包括直线和曲线运动)，对于一般的变加速运动不作要求．牛顿运动运动学瞬时运动状态改变目前四页\总数六十五页\编于六点2．动量的观点动量观点主要包括动量定理和________定律．3．能量的观点能量观点主要包括____定理和________定律．动量守恒动能能量守恒目前五页\总数六十五页\编于六点动量的观点和能量的观点研究的是______或________经历的过程中状态的改变，它不要求对过程细节深入研究，关心的是运动状态的变化，只要求知道过程的始末状态动量、动能和力在过程中的冲量和功，即可对问题求解．物体系统目前六页\总数六十五页\编于六点三、力学规律的选用原则1．如果要列出各物理量在某一时刻的关系式，可用牛顿第二定律．2．研究某一物体受到力的持续作用而发生运动状态改变时，一般用动量定理(涉及时间的问题)或动能定理(涉及位移的问题)去解决问题．目前七页\总数六十五页\编于六点3．若研究的对象为一物体系统，且它们之间有相互作用，一般用两个守恒定律去解决问题，但须注意研究的问题是否满足守恒的条件．4．在涉及相对位移问题时优先考虑能量守恒定律，即用系统克服摩擦力所做的总功等于系统机械能的减少量，目前八页\总数六十五页\编于六点也即转变为系统内能的量．5．在涉及碰撞、爆炸、打击、绳绷紧等物理过程时，必须注意到一般这些过程中均隐含有系统机械能与其他形式能量之间的转化．这种问题由于作用时间都极短，故动量守恒定律一般能派上大用场．目前九页\总数六十五页\编于六点要点透析直击高考一、力的观点解决动力学问题1．观点内涵牛顿运动定律结合运动学公式来分析力学问题，称之为力与运动的观点．简称力的观点，它是解决动力学问题的基本方法．目前十页\总数六十五页\编于六点2．适用情况主要用于分析力与加速度的瞬时对应关系，分析物体的运动情况，主要研究匀变速直线运动、匀变速曲线运动以及圆周运动中力和加速度的关系．3．使用方法确定研究对象，做好受力分析和运动过目前十一页\总数六十五页\编于六点程分析，以加速度为桥梁建立力和运动量间的关系．要求必须考虑运动过程的细节，即力和加速度的瞬时对应关系．4．因果关系力是产生加速度的原因，即力是速度改变的原因，或力是运动状态改变的目前十二页\总数六十五页\编于六点原因，这是一种瞬时对应关系，也是一种矢量关系，其规律是牛顿第二定律，F＝ma.目前十三页\总数六十五页\编于六点特别提醒：(1)此类问题除了涉及受力和运动过程之外，也可能涉及动量及能量问题.(2)应用牛顿运动定律及运动学公式时，应考虑过程细节；应用动量守恒、能量守恒时,只涉及初、末状态.目前十四页\总数六十五页\编于六点二、动量观点解决动力学问题1．观点内涵利用动量定理、动量守恒定律来分析解决动力学问题,称之为动量的观点,它是从动量角度来分析问题的．目前十五页\总数六十五页\编于六点2．适用情况常用于单个物体或物体系的受力与时间问题，题目中没有涉及加速度和位移，特别用于打击、碰撞、爆炸、反冲等一类问题时，该类问题作用时间短、作用力变化快，故常用动量定理或动量守恒定律求解，该方法不用考虑过程的细节．目前十六页\总数六十五页\编于六点3．使用方法(1)对动量定理：确定研究对象，做好受力分析和过程分析，选取正方向，明确合外力的冲量及初末动量的大小和方向(正、负)，最后列动量定理方程求解．目前十七页\总数六十五页\编于六点(2)对动量守恒定律：确定研究对象，做好受力分析和过程分析，判断是否符合动量守恒的三种情况，选取正方向，明确初末状态动量的大小和方向(正、负)，最后列动量守恒定律方程求解．目前十八页\总数六十五页\编于六点4．因果关系力对时间的累积效应(即冲量)是物体动量改变的原因.这是一种过程关系,也是一种矢量关系．其规律是动量定理Ft＝p2－p1.目前十九页\总数六十五页\编于六点特别提醒：对于单个物体，只能用动量定理，而不能用动量守恒定律；对于系统发生相互作用时，可先考虑是否动量守恒.目前二十页\总数六十五页\编于六点三、能量观点解决动力学问题1．观点内涵利用动能定理、机械能守恒定律、能量守恒定律来分析动力学问题，称之为能量的观点，它是从能量角度来分析问题的．目前二十一页\总数六十五页\编于六点2．适用情况常用于单个物体或物体系的受力和位移问题，题目中没有涉及加速度和时间，无论恒力做功，还是变力做功，不管直线、曲线，动能定理均适用．当只有动能、势能相互转化时，用机械能守恒定律；当有除机械能以外的目前二十二页\总数六十五页\编于六点其他能量存在时，用能量的转化和守恒定律．该观点也不用考虑细节．3．使用方法(1)对动能定理：确定研究对象，做好受力分析和过程分析，判断哪些力做功、哪些力不做功，哪些力做正功、哪些力做负功．确定总功及初末状态目前二十三页\总数六十五页\编于六点物体的动能,最后列动能定理方程求解．(2)对机械能守恒定律:确定研究对象,做好受力分析和过程分析，判断是否符合机械能守恒的适用情况和使用条件．选取初末状态并确定初末状态机械能，最后列机械能守恒定律方程求解．目前二十四页\总数六十五页\编于六点(3)对能量的转化和守恒定律：确定研究对象，做好受力分析和过程分析，明确有哪些力做功，做功的结果导致了什么能向什么能转化，然后建立ΔE增＝ΔE减的关系并求解讨论．目前二十五页\总数六十五页\编于六点4．因果关系力对空间的累积效应(即功)是物体动能改变的原因，这是一种过程关系，也是一种标量关系．其规律是动能定理W合＝Ek2－Ek1.目前二十六页\总数六十五页\编于六点特别提醒：利用以上三大观点分析题目，各有所长，选择合适的规律是重中之重.一般情况下若是多个物体组成的系统，优先考虑两个守恒定律，并且经常交叉使用；若是单个物体，宜选用动量定理或动能定理;涉及时间,选用动量定理；涉及位移，选用动能定理；涉及加速度,选用牛顿第二定律.目前二十七页\总数六十五页\编于六点题型探究讲练互动

地面上固定着一个倾角为37°的足够长的斜面，有一个物体从斜面底端以一定的初速度沿斜面向上运动，当物体返回底端时，其速率变为初速力的观点解决动力学问题例1目前二十八页\总数六十五页\编于六点度的一半，求物体与斜面之间的动摩擦因数．【思路点拨】物体在上滑过程和下滑过程均做匀变速直线运动，因此解答时可利用运动学公式、动量定理、动能定理三种不同的方式列式解答．目前二十九页\总数六十五页\编于六点【解析】法一：应用牛顿第二定律和运动学公式选物体为研究对象，设物体的初速度为v0,沿斜面上升时的加速度为a上，沿斜面上升的最大位移为s，根据牛顿第二定律和匀变速直线运动的公式，有目前三十页\总数六十五页\编于六点目前三十一页\总数六十五页\编于六点目前三十二页\总数六十五页\编于六点目前三十三页\总数六十五页\编于六点目前三十四页\总数六十五页\编于六点目前三十五页\总数六十五页\编于六点【答案】

0.45【规律总结】同一个力学问题，有时可以有多种解法，如在本题中，利用三大观点中的任何一个都可以解答本题．遇到这种情况时，我们应根据题目情景和要求选用合适的方法．多数情况下，从能量和动量的角度解题相对简单一些．目前三十六页\总数六十五页\编于六点(满分样板20分)(2011·高考大纲全国卷)装甲车和战舰采用多层钢板比采用同样质量的单层钢板更能抵御穿甲弹的射击．通过对以下简化模型的计算可以粗略说明其原因．动量观点解决动力学问题例2目前三十七页\总数六十五页\编于六点质量为2m、厚度为2d的钢板静止在水平光滑桌面上．质量为m的子弹以某一速度垂直射向该钢板，刚好能将钢板射穿．现把钢板分成厚度均为d、质量均为m的相同两块，间隔一段距离平行放置，如图6－3－1所示．若子弹以相同的速度垂直射向第一块钢板，目前三十八页\总数六十五页\编于六点穿出后再射向第二块钢板，求子弹射入第二块钢板的深度．设子弹在钢板中受到的阻力为恒力，且两块钢板不会发生碰撞．不计重力影响．图6－3－1目前三十九页\总数六十五页\编于六点目前四十页\总数六十五页\编于六点目前四十一页\总数六十五页\编于六点目前四十二页\总数六十五页\编于六点目前四十三页\总数六十五页\编于六点目前四十四页\总数六十五页\编于六点目前四十五页\总数六十五页\编于六点变式训练1(2012·厦门模拟)如图6－3－2所示，甲、乙两冰球运动员为争抢冰球而合理冲撞，已知甲运动员的质量为

60kg，乙运动员的质量为70

kg，接触前两运动员速度大小均为5m/s，冲撞结果为甲被撞回，速度大小为2m/s,如果接触时间为0.2s,问：目前四十六页\总数六十五页\编于六点(1)冲撞时两运动员的相互作用力多大？(2)撞后乙的速度大小是多少？方向又如何？图6－3－2目前四十七页\总数六十五页\编于六点解析：(1)取甲碰前的速度方向为正方向，对甲运用动量定理，有：－Ft＝－m甲v甲′－m甲v甲代入数据得F＝2100N.(2)取甲碰前的速度方向为正方向，对系统运用动量守恒定律，有：目前四十八页\总数六十五页\编于六点m甲v甲－m乙v乙＝－m甲v甲′＋m乙v乙′代入数据得v乙′＝1m/s方向与甲碰前速度方向相同．答案：(1)2100N

(2)1m/s与甲碰前同向目前四十九页\总数六十五页\编于六点(2012·江南十校模拟)如图6－3－3所示，水平轨道AB与半径为R的竖直半圆形轨道BC相切于B点．质量为2m和m的a、b两个小滑块(可视为质点)原来静止于水平轨道上，其中小滑块a与一轻弹簧相连．某一瞬间给小滑块a能量观点解决动力学问题例3目前五十页\总数六十五页\编于六点一冲量使其获得v0＝3的初速度向右冲向小滑块b，与b碰撞后弹簧不与b相粘连，且小滑块b在到达B点之前已经和弹簧分离，不计一切摩擦，求：图6－3－3目前五十一页\总数六十五页\编于六点(1)a和b在碰撞过程中弹簧获得的最大弹性势能；(2)小滑块b经过圆形轨道的B点时对轨道的压力；(3)小滑块b最终落到轨道上何处．目前五十二页\总数六十五页\编于六点目前五十三页\总数六十五页\编于六点目前五十四页\总数六十五页\编于六点目前五十五页\总数六十五页\编于六点目前五十六页\总数六十五页\编于六点目前五十七页\总数六十五页\编于六点【名师点评】(1)利用能量观点解决过程复杂的问题时,要做好过程分析，正确、合理地把全过程分成若干阶段,同时要注意分析各阶段之间的联系．目前五十八页\总数六十五页\编于六点(2)对于弹簧与物体组成的系统，在发生瞬间碰撞时，满足动量守恒但往往有能量损失，但在达到共同速度一起运动时若不考虑其他外力则机械能守恒．(3)应用动能定理、动量守恒及能量守恒时往往只涉及初、末状态，不涉及具体过程细节．目前五十九页\总数六十五页\编于六点

变式训练2如图6－3－4所示，小球A系在细线的一端，线的另一端固定在O点，O点到水平面的距离为h.物块B的质量是小球的5倍，置于粗糙的水平面上且位于O点的正下方，物块与水平面间的动摩擦因数μ