清华大学理论力学考题解答及平时习题教学课件

清华大学理论力学考题解答及平时习题41、俯仰终宇宙，不乐复何如。42、夏日长抱饥，寒夜无被眠。43、不戚戚于贫贱，不汲汲于富贵。44、欲言无予和，挥杯劝孤影。45、盛年不重来，一日难再晨。及时当勉励，岁月不待人。清华大学理论力学考题解答及平时习题清华大学理论力学考题解答及平时习题41、俯仰终宇宙，不乐复何如。42、夏日长抱饥，寒夜无被眠。43、不戚戚于贫贱，不汲汲于富贵。44、欲言无予和，挥杯劝孤影。45、盛年不重来，一日难再晨。及时当勉励，岁月不待人。习题及样卷讲解习题6-9图示匀质细杆OA和EC的质量分别为50kg和100kg并在点A焊成一体。若此结构在图示位置由静止状态释求刚释放时铰链O处的约束力和杆EC在A处的弯矩AC不计铰链摩擦定轴转动运动微分方程J=mg12+m8J,二「mn/m+m4Cg4=8.167cd/质心运动定理+X=0mr-m,g-mY=(m+m2)g-m1E/2-m2l2E=449.167N一分层教学法产生于美国分层教学最早出现于美国。在20世纪初，当时的美国面对着大量移民的涌入，为了教育这些背景各异的移民后代，教育官员认为有必要按能力和以前的学习成绩对他们进行分类（分层）教育。这样最早的分层教学法出现了。但是不久，由于种种原因，这种教学方法被放弃了。1957年，前苏联人造卫星上天，使得西方各国，特别是美国，对教育制度进行抨击和反思，产生了要加速培养“尖端人才（精英）”的紧迫感，从而恢复了对分层教学的重视和研究。同时开展了再实验、再研究、现评价，形成了对分层教学新的研究高潮。进入90年代，由于美国政府对精英人才和学术成就的重视，大部分学校重新回到分层教学的实践中。据美国1993年的一项调查中显示，86%的公立中学仍在实施分层教学，只不过方法上有所调整。20世纪80年代以来，我国引进了分层教学的概念，国内各省市都有学校进行分层教学的研究和实践。各地在实施英语分层教学的过程中，都总结出了不少值得推广和借鉴的经验和做法。如北京十一中学英语学科分层教学的教育实验取得显著的效果，在当时造成很大的影响；20世纪90年代初上海率先提出实验；1993年福州八中英语学科的教育实验，平行分班，分层授课，大面积地提高了教学质量；东莞塘夏理工学校1999年实施以升学和就业进行分层的教学实践，连续两年都有170多名毕业生通过高职和普高高考；青岛经济职业学校2001年在英语、数学两学科实施“走班制”的分层教学管理，效果显著。二分层教学的实践——分层与教学的方法将分层教学应用于物理教学，首先要考虑的是分层的方法问题，在实践教学中主要采取以下几种方法：1．按学生水平分层的方法按学生水平分层方法的提出源于本校学生的生源的原因，由于本校在招生时，既有文科生又有理科生，在一个以班级为整体的教学过程中，面临着诸多的困难，首先是按文科生或理科生分小班教学（也就是分层次教学），在查阅了大量的资料的基础上，觉得分层教学是一种好的解决方法，于是，平行分班，分层授课。对文科生进行补课式的教学，由于文科生在高中阶段没有学习物理学，出现了知识的断档，要进行知识的补充，利用自习和课余时间进行有目的的学习，力争缩小与理科生的差距。而对理科生则有条不紊地进行，适当地减少教学时数，放慢教学进度，同时补充一些课余知识，拓展学生的知识面，开阔视野。在教学过程，相互兼顾，相得益彰。通过教学实践，受到了学生的好评。2．按教学内容分层教学物理学在本校各科教学中是属于相对较难的科目，为了适应各种不同水平的学生的需求，在教学的内容上也进行了分层的处理。如一般的专业对物理学的要求不高，内容也相对简单和浅显，因此在教学的要求上不会太高，课堂上讲解时，不会做过多的理论地深入探讨，公式的推导过程也较简略，主要的方向在于介绍物理学的科学知识的普及，了解物理学的现状和基本的物理概念和规律。但在本校开设有医用电子仪器维修专业，他们对物理学的知识要求很高，除了基本物理学知识以外，还要介绍物理学知识在医学上的应用以及医用仪器设备的原理和结构，这就要求我们在知识上不断补充和完善，把教学的难度提得高一点，内容更加丰富一点，满足医用电子仪器维修专业的专业要求。3．对学生水平能力的分层测试对学生水平能力的测试是检验学生学习效果的一种方法，也是我们教学方法是否得到学生接受的一种肯定。为此在测试时，既要体现试题的客观性，又要考虑到学生的实际水平，在设计测试的难度和覆盖面时，要注意到分层教学时的各个层次的情况，加以区别对待。如基础知识占总分量的30%，一般难度占40%，较高难度占20%，重点难度占10%。这样能做到合理配置，难易适中。从实际执行的结果来看，具有一定的满意度。三对分层教学法的思考分层教学法作为一种新的教学方法，在世界上已被应用了多年，但在我国应用的例子并不多，尽管各科专业人士都有应用的例子，但在物理学教学领域并不多见，笔者认为，在物理学的教学中，使用分层教学法解决物理学教学中的难点问题，缓解学生学习中的畏难情绪，不失为一种好的方法。分层教学法，它遵从了一般的教学规律，体现了因材施教的原则、循序渐进的原则。在教学过程中不断地探索新的途径，它可以作为一个正确的方向。一、中等职业学校化学课程的性质和任务教育部在2009年1月颁布的《中等职业学校化学教学大纲》中明确提出“化学课程是中等职业学校学生选修的一门公共基础课，是医药卫生类、农林牧渔类、加工制造类等相关专业的限定选修课”，即说，化学课在中等职业院校中不仅是医药卫生类、农林牧渔类、工业检测与分析等相关专业的必选课，也是其他类技术检测专业的选修课。农业中职化学课程的主要任务：一是化学课的理论知识和实践操作为学生学习检验、生物化学等与化学相关的其他学科打下坚实的理论基础，帮助学生掌握生产、生活所需的化学基础知识、基本技能。另一方面，化学课程的理论性和实践性相结合的特点有助于提高学生专业技能在工作方面的实用性，培养学生实践工作中理论联系实际、分析问题、解决问题的能力，是学生获得相关专业就业资格证，提高就业率的重要环节，为其日后职业生涯发展和终身学习奠定基础。二、农业中等职业学校化学教学现状近年来，农业中职学校的学生由于招生等原因，一些学生在初中时期大部分成绩都较差，个别学生甚至是初中老师眼中的“差生”，基础好的学生都上普通高中了，中职学生生源基本是初中生中被普通高中挑选后的学生，甚至没有参加中考的学生也能就读，他们的文化基础知识普遍比较薄弱，大部分学生对基础理论的学习不怎么感兴趣，接收能力不足，还有的学生情商差，以自我为中心，自立自律能力不强，易骄易躁，自信心和受挫能力不足，是典型的“草莓一族”，相当一些学生学习没有目标，得过且过，学习效率低下。更有一些“00”后热衷的是上网、游戏、追星、享乐等，无心学习。而且当前中职教学方法和内容缺乏创新，这些现状使得农业中职化学教学中存在着很大的难度。（一）教学方式传统缺乏创新理念。目前的中职教学各方面都受到传统职业教育的影响较大，普遍教学模式单一，要么重理论，轻实践，要么就是轻理论、重实践。理论教学上普遍情况还是老师在讲台上照本宣科，学生坐在下面听讲，老师在教学中大多还是主体，学生处于被动学习的地位。这种传统的教学观念是以教师和教师活动为中心，强调教师是课堂教学的中心和主体，老师往往在讲台上居高临下、控制着整个课堂的局面，“满堂灌”的指挥着学生的学习，忽略了学生及学生活动，忽视了学生的个性，缺乏生机和有活力的学习环境，学生觉得压抑，就容易形成厌学情绪，导致的情况是老师在讲台上面讲，结果下面睡倒一大半，更有的学生拿出手机来玩游戏和上网；这必然导致学习过程出现诸多的问题，严重影响了学习效果。（二）学生对化学课的认识不足笔者通过对我校涉农专业（园林专业和园艺专业）的学生调查，了解到大部分学生对化学提不起兴趣。造成此原因跟生源质量差和初中一些应试教育有一定关系，根据笔者调查，一些学生到职业学校来是专门学一门专业技能，到毕业时有个好的工作。这种情况使得一些学生只重视专业技能的学习，而减少了理论知识的学习。中职化学课程知识和初中相比，在内容深度、广度、和难度上都有了提高，像物质的量的内容，有机化学里的醛，脂，烃，胺等的内容都是新的内容，学习理解起来有难度，会使一些学生失去信心，更有的学生产生畏难心理。（三）对化学实验重视不足，实验设施陈旧。化学课程是理论和实验相结合的学科，实验在化学教学中有着重要的位置。中科院院士戴安邦教授曾提出：只注重传授化学知识和技术的教学是片面的化学教育。全面的化学教育要求理论知识和实验相结合，不仅要传授学生化学知识和技术，还应训练科学的思维方法和培养高尚的科学品德。笔者调查几所农业中职院校发现其实验室面积小，大多只有一个实验室。而且实验器材普遍简陋陈旧，化学实验需要大量器材和化学药品比较多，无疑增加办学成本，为节约成本只能减少实验的代价。三、农业中职化学教学的一些创新对策针对农业中职学校化学教学目前存在的问题，笔者认为，应该从以下几个方面来加强中职化学教学：（一）因材施教，挖掘学生潜能。针对农业中职学校学生生源差的问题，笔者多年教学过程中发现基础差的学生并不笨，大多还思维敏锐，成绩差是家庭，社会，学校等多方面因素造成的，教师在教学过程中要因材施教，多“赏识”学生，信任学生，多发现学生个性优点，多挖掘学生的潜能，培养学生自信心。用微笑和点头多对学生肯定，少一些批评，多一些引导。教师要备好每一节课，上好每一堂课，绝不能马虎。（二）化学教育应注重生活化国际化学教育会议第13届会议提出了“化学为大众”、“国民的化学要解决国民的问题”、“使每一个人认识自己以及理解生活、社会、自然和环境，能应用科学知识和理解能力去解决日常生活中的化学问题，能使他所处的环境成为一个更美好的地方”，现实生活、生产实践是化学科学素质和发展的源泉。在化学教学中将生活中经验事实紧密结合，用所学的化学知识解决生活中的实际问题。课堂教学导入可以引用生活实例，将学生熟知的生活实例引入课堂教学中可以激发学生的求知热情、增添新鲜感。例如在农业中职化学第一章绪言课中讲解化学和人类，化学与社会文明，化学和工农业生产的关系时候，可以和学生一起讨论身边与化学紧密联系的实例：置露在室外的钢铁为什么会比室内的容易生锈？为什么刷了油漆的钢铁不容易生锈？为什么潮湿的煤炭会比干燥的煤炭燃烧得更旺？我们吃的馒头在做的时候为什么要加入发酵粉（小苏打）？如何识别“地沟油”？如何辨别用SO2熏过的白木耳？如何鉴别用工业火碱、福尔马林、双氧水泡发的海鲜？如何清洗衣服上的笔印、油渍？怎样清洗泛黄的衣物？被浓硫酸烧伤如何急救？一次性筷子、塑料袋对环境的污染破坏等等。学生活化的化学知识，对学生终生受用。“公民的化学素质”就化学教学来说，任重道远。（二）激发学生学习化学的兴趣。俗话说：“兴趣是最好的老师”，化学教师应创新教学理念，利用各种教学手段充分激发学生学习化学课的兴趣。首先，教师应该重视备课，重视课程开发。运用现代化教学媒体，对教材中不合适内容进行删减，引入当今化学学科前沿知识和一些热点知识：比如低碳经济，绿色化学，水资源危机，水体污染，白色垃圾，“雾霾”等环保问题，甚至可以自编校本实用教材。这些热点知识，学生一定喜闻乐见，学习的热情自然而来。在遇到枯燥的理论知识时，例如记忆元素周期表的结构内容时候用这样一个顺口溜：“十八纵行七横行，一一四种表中装，七主七副零与八，三短三长一不全”，讲到物质的量浓度溶液配制内容记忆“算称量取步骤清，溶解转移再定容。室温洗涤莫忘记，摇匀标签便告成”讲到葡萄糖溶液的银镜反应时，老师进行实验演示，根据这一反应现象试管内壁上附着一层光亮如镜的金属银来提高学生的兴趣。还有就是加强课堂上的互动。鼓励学生遇到问题时可以和老师同学们课堂讨论，这一教学模式的创新即增加了师生之间的情谊，又激发了学生的学习欲望。何乐而不为？（三）重视学生自主学习和自主实验。新课程理念下的课堂教学中，学生和老师是平等的、民主的，教师是指导者和引路人，课堂不再是教师的“一亩三分地”，学生的自主活动有了很大的发展空间，提倡学生积极参与教学活动，在快乐中感知，在充实中成长。课堂应该还给学生，让学生适度张扬个性，在生动活波的环境中让学生从“要我学”转变为“我要学”，不应是威严而死板的说教。化学实验是化学的灵魂，是化学的魅力和激发学生学习兴趣的重要与否，更是培养和发展学生思维能力和创新能力的重要方法。所以在平时的化学教学中，适当增加实验课课时，让学生自主实验，比如在学习丁达尔效应这一内容时，让学生通过自主设计实验进行尝试，用市面上可以买到的激光笔进行实验，最后得出结论。还有在讲到氢氧化钡晶体与氯化铵反应中热量变化的情况内容时，燃烧反应、金属与酸的反应是放热的；而氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应是吸热的。让学生让自主实验，学生反思这个实验时需要注意哪些问题？还可以做哪些改进？实验中对你最有启发的是什么？还有就是让学生进行一些趣味化学实验，比如“小木炭跳舞”、“白糖变黑雪”、“手指点火”、“滴水生烟”、“蜡烛自明”等。这些趣味化学实验的自主动手，势必让学生的思维得到启迪，探索精神得到发扬，这种思维模式将提高学生的“化学素养”从而也得到终生发展科学素养。总之，笔者在农业中职化学教学中，在实际工作中不断总结，多开展一些化学实践课，促进学生在化学实验课中的自主创新能力，对化学课堂的教学模式增加乐趣，努力提高学生的学习兴趣。进一步提高“公民的化学素质”对教师来说化学教育大有可为，教师的担子任重而道远。习题及样卷讲解习题6-9图示匀质细杆OA和EC的质量分别为50kg和100kg并在点A焊成一体。若此结构在图示位置由静止状态释求刚释放时铰链O处的约束力和杆EC在A处的弯矩AC不计铰链摩擦定轴转动运动微分方程J=mg12+m8J,二「mn/m+m4Cg4=8.167cd/质心运动定理+X=0mr-m,g-mY=(m+m2)g-m1E/2-m2l2E=449.167N定轴转动刚体惯性力系向质心及给定点的简化求杆EC在A处的弯矩动静法:取杆OA为研究对象(也可取杆EC),将其惯性力系向质心C点或固定点O简化.IMMu4m1gm1gQ向质心简化向固定点简化主矢:F=-1lal=mxl1E/2C点主矩:Mn=m1l1E/30点主矩:M=m141E/12对Q点取矩即可得到MA定轴转动刚体惯性力系向质心及给定点的简化应用动静法,惯性力系简化时,矩心可以任意取一般简化到质心,一力和一力偶MIC=-dEkm直角形刚性弯杆OAB由OA与AB两均质杆固接而成,其中AB=2R,OA=R,ABCC杆的质量为m。图示瞬时杆绕O轴转动的角速度与角加速度分别为ω与E,则B杆的惯性力系向O点简化的结果为(方向标在图上)第一(2)题图a=a"+a'=aRi-ORj-ERi-cRjER)i-(aR+aR)得到向质心C点的主矢和主矩后,再向O点简化Mc=-12ml8·样题:图示系统位于同一铅垂面内由均质杆和均质圆盘铰接而成。已知杆长,质量为m;圆盘半径为r质量为m。不计各处摩擦,系统在θ=30°位置由静止开始运动,求此瞬时(1)AB杆的角加速度(2)支承A处,杆所受的反力定轴转动运动微分方程m,gsin0l/2+mgleLo=m/-8-+盘的绝对角速度为???0=0圆盘做平动铰接L=L+r×mv=J2O2+r×m故L=m22E若要求铰接o处的反力,则有16l质心运动定理补充运动学方程i,=scos01/2ycu=Esinel/m,xci+m,ic2=XC2EcoSOIXc2-ESinelYgX.Y动静法求支承A处杆所受的反力取圆盘为研究对象,运用动静法,向质心A简化圆盘A处所受杆的力为:F2FFAX=0Y=0FF支承A处杆所受的反力:F==FF=-F对比习题69一个焊接,一个铰接,有区别!碰撞前后关于碰撞点的动量矩守恒习题6-18S方法一:碰撞前后对E点动量矩守恒碰撞前E=mv.l/4CE/0+mu//4EQ:什么时候对某点计算动量矩时可以用这个简洁公式?