应用力学两大观点分析多过程问题.ppt

,特别策划　计算题突破(二),——应用力学两大观点分析多过程问题,很多动力学问题中涉及研究对象有两个或多个连续的运动过程，在物体不同的运动阶段，物体的运动情况和受力情况都发生了变化，我们把这类问题称为多过程问题．多过程问题可根据涉及物体的多少分为单体多过程问题和多体多过程问题．观察每一个过程的特征和寻找过程之间的联系是求解多过程问题的两个关键．一般是按时间或空间的先后顺序对题目给出的物理过程进行分析，正确划分出不同的过程，对每一过程，具体分析出其速度、位移、时间的关系，然后利用各过程的具体特点列方程解题．,若一个物体参与了多个运动过程，有的运动过程只涉及分析力或求解力而不涉及能量转化问题，则常常用牛顿运动定律求解；若该过程涉及能量转化问题，并且具有功能关系的特点，则往往用动能定理求解．,应用牛顿运动定律和动能定理分析多过程问题,(1) 求滑块对B点的压力大小以及在AB上克服阻力所做的功．　 【答案】 2 J　 (2) 若设置μ＝0，求滑块从C运动到D的时间． (3) 若最终滑块停在D点，求μ的取值范围．　 【答案】0.125≤μ＜0.75或μ＝1,题组训练1　　 1. (2016·苏锡常镇二模)如图所示，在竖直平面内，粗糙的斜面AB长为2.4 m，其下端与光滑的圆弧轨道BCD相切于B，C是最低点，圆心角∠BOC＝37°，D与圆心O等高，圆弧轨道半径R＝1.0 m．现有一个质量为m＝0.2 kg、可视为质点的滑块，从D点的正上方h＝1.6 m的E点处自由下落，滑块恰好能运动到A点．取sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2，计算结果可保留根号．求：,,,(1) 滑块第一次到达B点的速度．　 (2) 滑块与斜面AB之间的动摩擦因数．　 【答案】 0.5　 (3) 滑块在斜面上运动的总路程及总时间.,(1) 滑块第一次经过圆轨道最低点时对轨道的压力F.　 (2) 滑块与CD面间的动摩擦因数μ2.　 【答案】 0.25　 (3) 经过足够长时间，滑块在两斜面上滑动的路程之和s.,若一个物体参与了多个运动过程，有的运动过程只涉及分析力或求解力而不涉及能量问题，则常常用牛顿运动定律求解；若该过程涉及能量转化问题，并且具有功能关系的特点，则往往用动能定理或机械能守恒定律以及能量守恒定律求解．,用动力学和能量观点分析多过程问题,典题演示2　如图所示，水平传送带AB长L＝4.9 m，以v＝8 m/s的速度沿逆时针方向运动，B端与竖直平面内的光滑圆轨道BC相切(传送带轮半径不计)．轨道BC的半径R＝3 m，所对的圆心角θ＝53°.现将质量m＝1 kg的物块轻放在传动带的A点，物块经过B点后滑上圆轨道并从C点冲出，刚好以水平速度由D点滑上质量M＝2 kg的薄木板，C、D高度差为h，木板左端固定一处于原长的轻弹簧右端与平台D端距离为d＝0.4 m，物块在木板上滑动并压缩弹簧直到速度为零，此过程中克服弹簧弹力做功1.5 J．已知物块与传送带，木板间的动摩擦因数均为μ1＝0.5，木板与平台间的动摩擦因数μ2＝0.2，取g＝10 m/s2.求：,(1) 物块在传送带上运动的时间．　 【答案】 1.4 s　 (2) 物块到达C点的速度大小和平台距C点的高度h.　 【答案】5 m/s　0.8 m　 (3) 弹簧的最大形变量．　 【答案】0.2 m,,,题组训练2　　 1. (2015·海门中学)如图所示，x轴与水平传送带重合，坐标原点O在传送带的左端，传送带长L＝8 m，匀速运动的速度v0＝5 m/s.一质量m＝1 kg的小物块，轻轻放在传送带上xP＝2 m的P点．小物块随传送带运动到Q点后冲上光滑斜面且刚好到达N点(小物块到达N点后被收集，不再滑下)．若小物块经过Q处无机械能损失，小物块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.5，重力加速度取g＝10 m/s2.,,,(1) 求N点的纵坐标．　 【答案】 1.25 m (2) 求小物块在传送带上运动产生的热量．　 【答案】 12.5 J (3) 若将小物块轻轻放在传送带上的某些位置，最终均能沿光滑斜面越过纵坐标yM＝0.5 m的M点，求这些位置的横坐标范围． 【答案】 0≤x＜7 m,(2) 小物块在传送带上相对传送带滑动的位移　 x相对＝v0t－x＝2.5 m，　 产生的热量Q＝μmgx相对＝12.5 J.　 (3) 设在坐标为x1处轻轻将小物体放在传送带上，最终刚好能到达M点，由能量守恒得μmg(L－x1)＝mgyM，　 代入数据解得x1＝7 m，　 故小物体在传送带上的位置横坐标范围0≤x＜7 m.,2. (2016·南通、泰州、扬州、淮安二模)打井施工时要将一质量可忽略不计的坚硬底座A送到井底，由于A与井壁间摩擦力很大，工程人员采用了如图所示的装置. 图中重锤B质量为m，下端连有一劲度系数为k的轻弹簧，工程人员先将B放置在A上，观察到A不动；然后在B上再逐渐叠加压块，当压块质量达到m时，观察到A开始缓慢下沉时移去压块. 将B提升至弹簧下端距井口为H0处，自由释放B，A被撞击后下沉的最大距离为h1，以后每次都　从距井口H0处自由释放. 已知重力加速度为g，不计空气阻力，弹簧始终在弹性限度内.,,,(1) 求下沉时A与井壁间的摩擦力大小f和弹簧的最大形变量ΔL.　 (2) 求撞击下沉时A的加速度大小a和弹簧的弹性势能Ep.　 (3) 若第n次撞击后，底座A恰能到达井底，求井深H. 　 【答案】 (2n－1)h1,(3) A第二次下沉，由功能关系　 mg(H0＋ΔL＋h1＋h2)＝Ep＋fh2，　 又f＝2mg，　 解得h2＝2h1.　 A第三次下沉，由功能关系　 mg(H0＋ΔL＋h1＋h2＋h3)＝Ep＋fh3，　 解得h3＝2h1＋h2＝4h1.　 同理A第n次下沉过程中向下滑动的距离　 hn＝2n－1h1，　 所以井底深度H＝h1＋h2＋…＋hn＝(2n－1)h1.,,放映结束，谢谢观看！,