真正的物理題 多過程問題課件

多過程問題應(yīng)用動力學(xué)和能量觀點處理多過程問題應(yīng)用動力學(xué)和能量觀點處理1力學(xué)多過程問題FCBARODB力學(xué)多過程問題FCBARODB2

1．力學(xué)綜合題均為“多過程”現(xiàn)象或多物體系統(tǒng)．解決手段有二：一是力與運動的關(guān)系，主要是牛頓運動定律和運動學(xué)公式的應(yīng)用；二是功能關(guān)系與能量守恒，主要是動能定理和機械能守恒定律等規(guī)律的應(yīng)用。

2．解答的關(guān)鍵是正確拆分物理過程，洞察各個子過程的內(nèi)在聯(lián)系，各個擊破。1．力學(xué)綜合題均為“多過程”現(xiàn)象或多物體系統(tǒng)．解決手段有二3多過程構(gòu)成部件1、勻速直線運動、勻變速直線運動模型僅受重力2、平拋運動、類平拋運動模型3、圓周運動模型多過程構(gòu)成部件1、勻速直線運動、勻變速直線運動模型僅受重力24多過程問題的解決思路一、“合”—初步了解全過程，構(gòu)建大致運動圖景三、“合”——找到子過程的聯(lián)系，尋找解題方法二、“分”—將全過程進行分解，分析每個過程的規(guī)律,即方程式多過程問題的解決思路一、“合”—初步了解全過程，構(gòu)建大致運動5分析要點:1題目中有多少個物理過程？2每個過程物體做什么運動？3每種運動滿足什么物理規(guī)律？4運動過程中的一些關(guān)鍵位置(時刻)是哪些?分析要點:1題目中有多少個物理過程？6例1.如圖所示，在豎直面內(nèi)有一光滑水平直軌道與半徑為R＝0.4m的光滑半圓形軌道在半圓的一個端點B相切，半圓軌道的另一端點為C。在直軌道上距B為1.0m的A點，有一可看做質(zhì)點、質(zhì)量為m＝0.1kg的小物塊處于靜止狀態(tài)。現(xiàn)用水平恒力F=1.25N將小物塊推到B處后撤去，小物塊沿半圓軌道運動到C處后，落回到水平面上，取g＝10m/s2。求：小物塊落地點到B點的水平距離。FCBARO例1.如圖所示，在豎直面內(nèi)有一光滑水平直軌道與半徑為R＝07勻加直牛頓第二定律+運動學(xué)(或動能定理)變速圓周運動平拋運動機械能守恒定律(或動能定理)平拋運動規(guī)律運動狀態(tài)物理規(guī)律過程由A到B離開C以后由B到C關(guān)鍵位置：B、C分

析FCBARO勻加直牛頓第二定律+運動學(xué)(或動能定理)變速圓周運動平拋運動8（3）小物塊離開C是平拋運動。（2）小物塊從B到C做變速圓周運動，設(shè)小物塊在C點的速度為vC，由機械能守恒定律有解得:x=1.2m或由動能定理解得:vC=3m/sFCBARO（3）小物塊離開C是平拋運動。（2）小物塊從B到C做變速圓9解：

（1）小物塊從A到B做勻變速直線運動，設(shè)小物塊在B點的速度為vB，由牛頓第二定律有解得:vB=5m/s或由動能定理F=ma由運動學(xué)vB2=2axFCBARO解：（1）小物塊從A到B做勻變速直線運動，設(shè)小物塊在B點的10真正的物理題多過程問題課件11變式、如圖所示，ABC為豎直放置的半徑為R＝0.1m的半圓形光滑軌道，直徑AC與水平面垂直，A點剛好與水平軌道相接，在軌道的最低點A安裝了一個壓力傳感器，可測定小球在軌道內(nèi)側(cè)，通過這點時對軌道的壓力F．質(zhì)量為m＝0.1kg的小球，以不同的初速度沖入ABC軌道．（g取10m/s2）（1）若小球以某一速度沖入ABC軌道，恰能通過最高點C，求壓力傳感器的示數(shù)。（2）小球每次通過C點，最后都落在水平軌道上，量出落地點到A點的距離x，試推導(dǎo)F與x變化的關(guān)系式。（用字母表示結(jié)果）變式、如圖所示，ABC為豎直放置的半徑為R＝0.1m的半圓形12真正的物理題多過程問題課件13DBDB14

例2、如圖所示，豎直平面內(nèi)的圓弧形光滑軌道半徑為R，A端與圓心O等高，AD為與水平方向成45°的斜面，B端在O的正上方，一個小球在A點正上方由靜止釋放，自由下落至A點進入圓軌道并恰能到達B點．求：（1）小球到達B點時速度的大??；（2）釋放點距A點的豎直高度；（3）小球落到斜面AD上C點時速度的大小和方向．例2、如圖所示，豎直平面內(nèi)的圓弧形光滑軌道半徑為R，A端與15⑴小球到達B點：由

………（2分）

得：

………（2分）⑵設(shè)小球的釋放點距A點高度為h由機械能守恒定律，得：

……（2分）得：

………（2分）

⑶小球落到C點時：由

，得：tan

解得：

……1分）

……（1分）小球落到C點得速度大?。?/p>

…1分）小球落到C點時，速度與水平方向夾角為：tan

…（1分）⑴小球到達B點：由16真正的物理題多過程問題課件17變式：如圖所示，半徑為R＝0.8m的四分之一圓弧形光滑軌道豎直放置，圓弧最低點B與長為L＝1m的水平桌面相切于B點，BC離地面高為h＝0.45m，質(zhì)量為m＝1.0kg的小滑塊從圓弧頂點D由靜止釋放，已知滑塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.6，取g＝10m/s2.求：(1)小滑塊剛到達圓弧面的B點時對圓弧的壓力大?。?2)小滑塊落地點與C點的水平距離．變式：如圖所示，半徑為R＝0.8m的四分之一圓弧形光滑軌道18真正的物理題多過程問題課件19例3、如圖所示，AOB是游樂場中的滑道模型，它位于豎直平面內(nèi)，由兩個半徑都是R的1/4圓周連接而成，它們的圓心O1,O2與兩圓弧的連接點O在同一豎直線上，O2B沿水池的水面，O2和B兩點位于同一水平面上。一個質(zhì)量為m的小滑塊從弧AO的某一位置P由靜止開始滑下，恰好在O點脫離滑道，若P距O點所在平面的高度為h(h＞R/2)，不計空氣阻力。求：（1）小滑塊滑到O點時的速度；（2）滑道對小滑塊的摩擦力所做的功；（3）小滑塊滑落水中，其落水點到O2的距離。例3、如圖所示，AOB是游樂場中的滑道模型，它位于豎直平面內(nèi)20真正的物理題多過程問題課件21真正的物理題多過程問題課件22例4、如圖為火車站裝載貨物的原理示意圖，設(shè)AB段是距水平傳送帶裝置高為H=5m的光滑斜面，水平段BC使用水平傳送帶裝置，BC長L=8m，與貨物包的摩擦系數(shù)為μ=0.6，皮帶輪的半徑為R=0.2m，上部距車廂底水平面的高度h=0.45m。設(shè)貨物由靜止開始從A點下滑，經(jīng)過B點的拐角處無能量損失。通過調(diào)整皮帶輪（不打滑）的轉(zhuǎn)動角速度ω可使貨物經(jīng)C點拋出后落在車廂上的不同位置，取g=10m/s2例4、如圖為火車站裝載貨物的原理示意圖，設(shè)AB段是距水平傳送23求：（1）當皮帶輪靜止時，貨物包在車廂內(nèi)的落地點到C點的水平距離；（2）當皮帶輪以角速度ω=20rad/s順時方針方向勻速轉(zhuǎn)動時，包在車廂內(nèi)的落地點到C點的水平距離；（3）討論貨物包在車廂內(nèi)的落地點到C點的水平距離S與皮帶輪沿順時方針方向轉(zhuǎn)動的角速度ω間的關(guān)系。求：（1）當皮帶輪靜止時，貨物包在車廂內(nèi)的落地點到C點的水平24雜例：如圖所示，質(zhì)量不計的彈簧豎直固定在水平面上，t=0時刻，將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放，小球接觸彈簧并將彈簧壓縮至最低點(形變在彈性限度內(nèi))，然后又被彈起離開彈簧，上升到一定高度后又下落，如此反復(fù)。通過安裝在彈簧下端的壓力傳感器，測出該過程中彈簧彈力F隨時間t變化的圖像如圖所示，則（）

（A）運動過程中小球的機械能守恒

（B）t2時刻小球的加速度為零

（C）t1～t2這段時間內(nèi)，小球的動能在逐漸減小

（D）t2～t3這段時間內(nèi)，小球的動能與重力勢能之和在增加雜例：如圖所示，質(zhì)量不計的彈簧豎直固定在水平面上，t=0時刻25

多過程問題應(yīng)用動力學(xué)和能量觀點處理多過程問題應(yīng)用動力學(xué)和能量觀點處理26力學(xué)多過程問題FCBARODB力學(xué)多過程問題FCBARODB27

1．力學(xué)綜合題均為“多過程”現(xiàn)象或多物體系統(tǒng)．解決手段有二：一是力與運動的關(guān)系，主要是牛頓運動定律和運動學(xué)公式的應(yīng)用；二是功能關(guān)系與能量守恒，主要是動能定理和機械能守恒定律等規(guī)律的應(yīng)用。

2．解答的關(guān)鍵是正確拆分物理過程，洞察各個子過程的內(nèi)在聯(lián)系，各個擊破。1．力學(xué)綜合題均為“多過程”現(xiàn)象或多物體系統(tǒng)．解決手段有二28多過程構(gòu)成部件1、勻速直線運動、勻變速直線運動模型僅受重力2、平拋運動、類平拋運動模型3、圓周運動模型多過程構(gòu)成部件1、勻速直線運動、勻變速直線運動模型僅受重力229多過程問題的解決思路一、“合”—初步了解全過程，構(gòu)建大致運動圖景三、“合”——找到子過程的聯(lián)系，尋找解題方法二、“分”—將全過程進行分解，分析每個過程的規(guī)律,即方程式多過程問題的解決思路一、“合”—初步了解全過程，構(gòu)建大致運動30分析要點:1題目中有多少個物理過程？2每個過程物體做什么運動？3每種運動滿足什么物理規(guī)律？4運動過程中的一些關(guān)鍵位置(時刻)是哪些?分析要點:1題目中有多少個物理過程？31例1.如圖所示，在豎直面內(nèi)有一光滑水平直軌道與半徑為R＝0.4m的光滑半圓形軌道在半圓的一個端點B相切，半圓軌道的另一端點為C。在直軌道上距B為1.0m的A點，有一可看做質(zhì)點、質(zhì)量為m＝0.1kg的小物塊處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)用水平恒力F=1.25N將小物塊推到B處后撤去，小物塊沿半圓軌道運動到C處后，落回到水平面上，取g＝10m/s2。求：小物塊落地點到B點的水平距離。FCBARO例1.如圖所示，在豎直面內(nèi)有一光滑水平直軌道與半徑為R＝032勻加直牛頓第二定律+運動學(xué)(或動能定理)變速圓周運動平拋運動機械能守恒定律(或動能定理)平拋運動規(guī)律運動狀態(tài)物理規(guī)律過程由A到B離開C以后由B到C關(guān)鍵位置：B、C分

析FCBARO勻加直牛頓第二定律+運動學(xué)(或動能定理)變速圓周運動平拋運動33（3）小物塊離開C是平拋運動。（2）小物塊從B到C做變速圓周運動，設(shè)小物塊在C點的速度為vC，由機械能守恒定律有解得:x=1.2m或由動能定理解得:vC=3m/sFCBARO（3）小物塊離開C是平拋運動。（2）小物塊從B到C做變速圓34解：

（1）小物塊從A到B做勻變速直線運動，設(shè)小物塊在B點的速度為vB，由牛頓第二定律有解得:vB=5m/s或由動能定理F=ma由運動學(xué)vB2=2axFCBARO解：（1）小物塊從A到B做勻變速直線運動，設(shè)小物塊在B點的35真正的物理題多過程問題課件36變式、如圖所示，ABC為豎直放置的半徑為R＝0.1m的半圓形光滑軌道，直徑AC與水平面垂直，A點剛好與水平軌道相接，在軌道的最低點A安裝了一個壓力傳感器，可測定小球在軌道內(nèi)側(cè)，通過這點時對軌道的壓力F．質(zhì)量為m＝0.1kg的小球，以不同的初速度沖入ABC軌道．（g取10m/s2）（1）若小球以某一速度沖入ABC軌道，恰能通過最高點C，求壓力傳感器的示數(shù)。（2）小球每次通過C點，最后都落在水平軌道上，量出落地點到A點的距離x，試推導(dǎo)F與x變化的關(guān)系式。（用字母表示結(jié)果）變式、如圖所示，ABC為豎直放置的半徑為R＝0.1m的半圓形37真正的物理題多過程問題課件38DBDB39

例2、如圖所示，豎直平面內(nèi)的圓弧形光滑軌道半徑為R，A端與圓心O等高，AD為與水平方向成45°的斜面，B端在O的正上方，一個小球在A點正上方由靜止釋放，自由下落至A點進入圓軌道并恰能到達B點．求：（1）小球到達B點時速度的大??；（2）釋放點距A點的豎直高度；（3）小球落到斜面AD上C點時速度的大小和方向．例2、如圖所示，豎直平面內(nèi)的圓弧形光滑軌道半徑為R，A端與40⑴小球到達B點：由

………（2分）

得：

………（2分）⑵設(shè)小球的釋放點距A點高度為h由機械能守恒定律，得：

……（2分）得：

………（2分）

⑶小球落到C點時：由

，得：tan

解得：

……1分）

……（1分）小球落到C點得速度大?。?/p>

…1分）小球落到C點時，速度與水平方向夾角為：tan

…（1分）⑴小球到達B點：由41真正的物理題多過程問題課件42變式：如圖所示，半徑為R＝0.8m的四分之一圓弧形光滑軌道豎直放置，圓弧最低點B與長為L＝1m的水平桌面相切于B點，BC離地面高為h＝0.45m，質(zhì)量為m＝1.0kg的小滑塊從圓弧頂點D由靜止釋放，已知滑塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.6，取g＝10m/s2.求：(1)小滑塊剛到達圓弧面的B點時對圓弧的壓力大小；(2)小滑塊落地點與C點的水平距離．變式：如圖所示，半徑為R＝0.8m的四分之一圓弧形光滑軌道43真正的物理題多過程問題課件44例3、如圖所示，AOB是游樂場中的滑道模型，它位于豎直平面內(nèi)，由兩個半徑都是R的1/4圓周連接而成，它們的圓心O1,O2與兩圓弧的連接點O在同一豎直線上，O2B沿水池的水面，O2和B兩點位于同一水平面上。一個質(zhì)量為m的小滑塊從弧AO的某一位置P由靜止開始滑下，恰好在O點脫離滑道，若P距O點所在平面的高度為h(h＞R/2)，不計空氣阻力。求：（1）小滑塊滑到O點時的速度；（2）滑道對小滑塊的摩擦力所做的功；（3）小滑塊滑落水中，其落水點到O2的距離。例3、如圖所示，AOB是游樂場中的滑道模型，它位于豎直平面內(nèi)45