大学物理力学课件.ppt
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大学物理力学课件.ppt
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如果当t3s时,质点位于x9m处,v=2ms1.,*思考讨论,质点沿直线运动,加速度a=4t(SI),2,求
(1)质点的运动速度
(2)质点的运动方程,vt,23,讨论,*思考讨论,人在静水中划行小船,当速度为v0时不再划行,已知此后小船运动规律为a=kv,k为常量试证明船速的衰减规律为,用角量表示的匀变速圆周运动的运动方程,一质点作半径为0.2m的圆周运动,其切向加速度大小恒为0.05m/s,若该质点由静止开始运动,求:
需要多少时间
(1)切向加速度大小等于法向加速度大小;
(2)法向加速度大小等于切向加速度大小的二倍。
讨论,练习,一质点自原点开始沿抛物线运动,它在x轴上的分速度为一常量,其值为4.0m/s,求:
质点在x2m处的速度、加速度的法向分量、切向分量以及该点的曲率半径。
讨论,解:
分析,一人以1.5m/s的速率向东行走时感觉到风从北吹向南,当他的行走速率加快到3.0m/s时,感觉到风是从东北吹向西南,求:
风向与风速.,课堂练习,设:
地为k系,人为k系.,一船以17m/s的速度向东行驶,海上有12m/s的北风若船上的海员看到直升机以5m/s的速度垂直下降.求
(1)直升机相对于海水的速度
(2)直升机相对风的速度,以静止海水为绝对参考系,练习,一船以17m/s的速度向东行驶,海上有12m/s的北风若船上的海员看到直升机以5m/s的速度垂直下降.求
(1)直升机相对于海水的速度
(2)直升机相对风的速度,传送带以恒定的速度v水平运动,传送带上方高为h处有一盛煤的料斗,连续向下卸放煤,单位时间落煤量为求:
(1)碎煤作用在皮带上的水平力;
(2)皮带作用在碎煤上的力的大小及方向,讨论,练习,
(1),
(2),解:
分析动量守恒,水平方向,竖直方向,练习,质量为80kg的小车以速度3.6km/h运动,一质量为60kg的人以3m/s的速度从后面跳上小车,试问:
(1)小车的速度将变为多大?
(2)如果迎面跳上小车,结果又如何?
讨论,练习,从后面跳上,迎面跳上,光滑水平面上固定半径为R的圆环围屏,质量为m的滑块沿内壁做圆周运动,摩擦系数为.设物体在A点时速率为v0,求
(1)此后t时刻物体的速率;
(2)从A点开始所经过的路程.,讨论练习,列出切向牛顿第二定律(求导形式),质量为1.5kg的物体被竖直上抛,初速度为60m/s,物体受到的空气阻力数值与其速率成正比,F阻=kv,k=0.03N.s/m,求物体升达最高点所需的时间及上升的最大高度。
已留作业,列出纵向(z轴)牛顿第二定律(求导形式),求hm的两种方法,z,一人从10m深井中提水,起始时桶中装有10kg的水,由于水桶漏水,每提升1m要漏去0.2kg的水,求水桶匀速地从井中提到井口人所做的功,讨论,在离水面高度为H的岸上,用大小不变的力F拉船靠岸,如图所示,求船从离岸x2处移到x1处的过程中,力F对船所做的功,讨论,铁锤敲击铁钉,铁钉受到的阻力与进入木板的深度成正比.铁锤两次敲击的速度相同,第一次深度为x0,求第二次的深度.,解:
讨论,设第二次击打深度为x,劲度系数为k的轻弹簧与质量为m的物体连接在一起置于水平桌面上,弹簧另一端固定在墙上,如图所示物体与桌面的摩擦系数为,开始时弹簧处于原长状态,现用恒力F拉着物体右移,则物体最终能移多远?
讨论,已知:
桌面光滑,子弹进入木块后受到恒定摩擦阻力作用,其他条件如图所示.求:
(1)子弹射入木块中深度h,
(2)求子弹进入木块到停在木块中这段时间内,木块滑行的距离s.,V为子弹刚停止在木块中那一时刻,练习,分析:
子弹与木块为质点系统,.一内部连有弹簧的架子静置于光滑的水平面上,架子的质量为M,弹簧的劲度系数为k,现有一质量为m的小球以v0的速度射入架子内,并开始压缩弹簧,如图所示.设小球与架子间无摩擦,试求:
弹簧的最大压缩量l.,.机械能守恒:
动量守恒:
解:
分析,讨论,一轻绳跨过一轻定滑轮,两端分别系为m和M的两物体(Mm),M静止于桌面上,抬高m使绳处于松弛状态.当m自由下落h距离后绳被拉紧.求两物体的速度及M所能上升的最大高度.,解:
分析,过程1:
自由下落,过程2:
绳拉紧的瞬间,对m、M分别用动量定理,过程3:
M上升,m下落,机械能守衡,讨论,讨论,理论小结(知识框图),训练P2,质点力学习题讨论课,质点运动学,试就质点作一般曲线运动情况分别讨论下列各式的含义,P41(3),2
(2).回答下列问题,匀速直线运动.,匀速圆周运动.,变速直线运动.,一般曲线运动.,P42
(2),P56
(1)
(2)(3),解:
分析,
(1),P6-7,判断下列说法的正误,并说明理由。
(1)所受合外力为零的系统,机械能一定守恒;
(2)不受外力的系统,必然同时满足动量守恒和机械能守恒;(3)合外力为零,内力只有保守力的系统,机械能必然守恒;,(4)只有保守内力作用的系统,动量和机械能必然都守恒;(5)一质点在某一过程中,所受合外力的冲量为零,则质点的动量一定守恒;(6)合外力为零的系统,对某一点或某一轴的角动量一定守恒。
?
P6-8,(5)一质点系统在某一过程中,所受合外力的冲量为零,则质点的动量一定守恒;,其中某一段积分可以不为零,P6-8(5),
(2)以槽D为参考系,槽D对物体C的支持力不作功;,
(1)以地面为参考系,槽D对物体C的支持力不作功;,(3)以地面为参考系,物体C在b点相对于地面的速率v1满足:
P6-9,(4)以槽D为参考系,物体C在b点相对于槽D的速率v2满足:
(5)以地面为参考系,C、D系统动量守恒;,(6)以地面为参考系,C、D、地球系统机械能守恒。
b,?
b,拓展物体达到b点,槽对物体的支持力,分析物体的运动轨迹,物体达到b点时,槽为瞬时惯性系,练习列方程,训练P8填空题-1,P7选择题1,3,4,已知:
求:
把小环由B点移到C点的过程中,弹簧的拉力对小环所作的功?
解:
分析,课堂讨论,P84,5,P8-6,方法1,方法2,坐标,一电子在电场中运动,其运动方程为,x=3t,y=12-3t2(SI)
(1)在什么时刻电子的位矢与其速度矢量恰好垂直;
(2)在什么时刻电子离原点最近。
解得t1=0s,t2=1.87s.,解:
分析,P9-1,讨论,由运动学方程求解,以地面为参考系,子弹A的位矢:
B的位矢:
击中相遇是指在某一时刻t有,则由上述式得解得,P9-2,若击中目标,,,一质量为2kg的质点A,在xoy平面上运动,受到外力(N)的作用,t=0s时A位于P点,坐标为(2,6)(m)具有初速度的大小为v0=5m/s,方向与x轴正向夹角为53。
(取sin530.80),如图所示。
求:
(1)质点的运动学方程;
(2)t=1s时,A受到的法向力Fn的大小。
0,讨论,P10-4,0,质量为m的质点A受到另一质点B的引力作用,B保持在原点不动。
开始时A离B很远(r),且具有沿水平方向的速度v0,,轨道如图,A、B之间的最短距离为d。
求:
B的质量M。
o,解:
分析,有心力场,保守力场,P10-4,能量、角动量守恒,练习,例:
半径为r的轻滑轮的中心轴O水平地固定在高处,其上穿过一条轻绳,质量相同的两人A、B以不同的爬绳速率从同一高度同时向上爬,试问谁先到达O处.,o,r,内力矩之和为0,外力为重力矩之和也为0,所以角动量守恒,解:
分析,结论:
两人同时达到。
对质点组下列说法中哪些是正确的?
(1)质点组总动量的改变与内力无关质点组总动能的改变与内力无关质点组机械能的改变与保守内力无关(A)只有
(1)是正确的(B)
(1)、(3)是正确的(C)
(1)、
(2)是正确的(D)
(2)、(3)是正确,答(B),思考选择,一质点在平面上运动,已知质点位置矢量的表示式为,则该质点作(A)匀速直线运动(B)变速直线运动(C)抛物线运动(D)上述三种情况之外的一般曲线运动B,(A)质点的动量改变时,质点的动能一定改变(B)质点的动能不变时,质点的动量也一定不变,匀速,一个质点在几个外力的同时作用下运动时,下述哪种说法正确?
(C)合力的冲量是零,合力的功一定为零(D)合力的功为零,合力的冲量一定为零,讨论,分析:
系统动量守恒,答(D),如图:
两木块,mB2mA,两者用一轻弹簧连接静止于光滑水平桌面上,若用外力将两木块压近使弹簧被压缩,然后将外力撤去,则此后两木块运动动能之比EKA/EKB为:
?
(A),(B),(C),(D)2,讨论,因为卫星只受保守力作用机械能守恒。
一人造地球卫星绕地球作椭圆运动。
设:
卫星质量为m,地球质量为M。
求:
(1)卫星在B,A两点处的万有引力势能之差
(2)卫星在B,A两点处的动能之差。
解:
分析,设下滑到角时大环升起,T=0,解:
大环与小环的受力分析如图,小环下滑过程中机械能守恒:
大环:
小环:
训练P12-10,T,N,N,一物体作如图所示的斜抛运动,测得在轨道A点处速度的大小为v,其方向与水平方向夹角成30则物体在A点的切向加速度at=_,轨道的曲率半径r=_,-g/2,v,一质点自原点开始沿抛物线运动,它在x轴上的分速度为一常量,其值为4.0m/s,求:
质点在x2m处的速度、加速度的法向分量、切向分量以及该点的曲率半径。
讨论,已知:
半径为R的1/4圆槽固定,轨道光滑,物体m初态静止.,解:
分析,4.10以沿x轴正方向的力作用在质量为3.0kg的质点上已知质点的运动学方程为x=3t-4t+t试求:
(1)力在最初4.0s内所做的功;
(2)在t=1s时的瞬时功率,2,3,(SI),方法1:
动能定理,方法2:
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- 大学物理 力学 课件