大学物理力学课件.ppt
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如果当如果当t3s时时,质,质点位于点位于x9m处处,v=2ms1.*思考思考讨论讨论质点沿直线运动,加速度质点沿直线运动,加速度a=4t(SI)2求求
(1)质点的运动速度质点的运动速度
(2)质点的运动方程质点的运动方程vt23例例:
一质点作沿一质点作沿x轴运动,已知:
轴运动,已知:
讨论讨论x23v*思考思考讨论讨论人在静水中划行小船,当速度为人在静水中划行小船,当速度为v0时时不再划行不再划行,已知此后小船运动规律为已知此后小船运动规律为a=kv,k为常量试证明船速的衰为常量试证明船速的衰减规律为减规律为vvt00用角量表示的用角量表示的匀变速匀变速匀变速匀变速圆周运动圆周运动的运动方程的运动方程讨论讨论已知质点作圆已知质点作圆周运动周运动,且且问问:
运动规律运动规律?
一质点作半径为一质点作半径为0.2m的圆周运动的圆周运动,其切向加速其切向加速度大小恒为度大小恒为0.05m/s,若该质点若该质点由静止由静止开始运动开始运动,求:
需要多少时间求:
需要多少时间
(1)切向加速度大小等于法向加切向加速度大小等于法向加速度大小速度大小;
(2)法向加速度大小等于切向加速度大小法向加速度大小等于切向加速度大小的二倍。
的二倍。
讨论,练习讨论,练习求求:
(1)时的角位置时的角位置、角速度、角速度和角加速度和角加速度;
(2)时的切向加速度和法向加速度的大小时的切向加速度和法向加速度的大小;(3)当当为何值时为何值时,其总加速度与半径成其总加速度与半径成45角角?
讨论讨论一质点沿半径一质点沿半径R=10m的圆周运动的圆周运动,其角位置其角位置ot=0一质点自原点开始沿抛物线一质点自原点开始沿抛物线运动运动,它它在在x轴上的分速度为一常量轴上的分速度为一常量,其值为其值为4.0m/s,求求:
质点在质点在x2m处的速度、处的速度、加速度的法向分量、加速度的法向分量、切向分量切向分量以及该点的曲率半径。
以及该点的曲率半径。
讨论讨论求求:
质点的速度及运动方质点的速度及运动方程程.讨论讨论练习练习解解:
分析分析一人以一人以1.5m/s的速率向东行走时感觉到风从北吹的速率向东行走时感觉到风从北吹向南向南,当他的行走速率加快到当他的行走速率加快到3.0m/s时时,感觉到风感觉到风是从东北吹向西南是从东北吹向西南,求求:
风向与风速风向与风速.课堂练习课堂练习东东南南西西北北设设:
地为地为kk系系,人为人为kk系系.一船以一船以17m/s的速度向东行驶,海上有的速度向东行驶,海上有12m/s的北风的北风若若船上的海员看到直升机以船上的海员看到直升机以5m/s的速度垂直下降的速度垂直下降.求求
(1)直升机相对于海水的速度直升机相对于海水的速度
(2)直升机相对风的速度直升机相对风的速度以静止海水以静止海水为绝对参考系参考系xyzo东东西西北北南南练习练习一船以一船以17m/s的速度向东行驶,海上有的速度向东行驶,海上有12m/s的北风的北风若若船上的海员看到直升机以船上的海员看到直升机以5m/s的速度垂直下降的速度垂直下降.求求
(1)直升机相对于海水的速度直升机相对于海水的速度
(2)直升机相对风的速度直升机相对风的速度xyzo东东西西北北南南传送带以恒定的速度传送带以恒定的速度v水平运动,传送带上方高水平运动,传送带上方高为为h处有一盛煤的料斗,连续向下卸放煤,单位处有一盛煤的料斗,连续向下卸放煤,单位时间落煤量为时间落煤量为求求:
(1)碎煤作用在皮带上的水平力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皮带作用在碎煤上的力的大小及方向讨论讨论,练习练习xhv
(1)
(2)解解:
分析动量守恒分析动量守恒水平方向水平方向竖直方向竖直方向xy练习练习质量为质量为80kg的小车以速度的小车以速度3.6km/h运动,一质量为运动,一质量为60kg的人以的人以3m/s的速度从后面跳上小车,的速度从后面跳上小车,试问试问:
(1)小车的速度将变为多大?
小车的速度将变为多大?
(2)如果迎面跳上小车,结果又如何?
如果迎面跳上小车,结果又如何?
讨论讨论,练习练习从后面跳上从后面跳上迎面跳上迎面跳上xmm光滑水平面上固定半径为光滑水平面上固定半径为R的圆环围屏的圆环围屏,质量为质量为m的的滑块沿内壁做圆周运动滑块沿内壁做圆周运动,摩擦系数为摩擦系数为.设物体在设物体在A点时点时速率为速率为v0,求求(1
(1)此后此后tt时刻时刻物体的速率物体的速率;
(2);
(2)从从AA点开始所经过的路点开始所经过的路程程.讨论练习讨论练习列出切向牛顿第二定律列出切向牛顿第二定律(求导形式求导形式)Av0质量为质量为1.5kg的物体被竖直上抛,初速度为的物体被竖直上抛,初速度为60m/s,物体受到的空气阻力数值与其速率成正比,物体受到的空气阻力数值与其速率成正比,F阻阻=kv,k=0.03N.s/m,求物体升达最高点所需的,求物体升达最高点所需的时时间间及上升的最大及上升的最大高度高度。
已已留留作作业业列出纵向列出纵向(z轴轴)牛顿第二定律牛顿第二定律(求导形式求导形式)z求求求求hmm的两种方法的两种方法的两种方法的两种方法z一人从一人从10m深井中提水,起始时桶中装有深井中提水,起始时桶中装有10kg的的水,由于水桶漏水,每提升水,由于水桶漏水,每提升1m要漏去要漏去0.2kg的水,的水,求水桶匀速地从井中提到井口人所做的功求水桶匀速地从井中提到井口人所做的功xOx讨讨论论在离水面高度为在离水面高度为H的岸上,用大小不变的力的岸上,用大小不变的力F拉船靠拉船靠岸,如图所示,求船从离岸岸,如图所示,求船从离岸x2处移到处移到x1处的过程中,处的过程中,力力F对船所做的功对船所做的功讨论讨论xx0xmm0铁锤敲击铁钉,铁钉受到铁锤敲击铁钉,铁钉受到的阻力与进入木板的深度成正比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,第一铁锤两次敲击的速度相同,第一次深度为次深度为x0,求第二次的深度,求第二次的深度.解:
解:
讨讨论论设第二次击打深度为设第二次击打深度为xxx0xmm0劲度系数为劲度系数为k的轻弹簧与质量为的轻弹簧与质量为m的物体连接在一起置于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与桌面的摩擦系数为,开始时弹簧处于原长状态,现,开始时弹簧处于原长状态,现用用恒力恒力F拉着物体右移,则物体最终能移多远?
拉着物体右移,则物体最终能移多远?
讨论讨论已知已知:
桌面光滑桌面光滑,子弹进入木子弹进入木块后受到块后受到恒定摩擦阻力恒定摩擦阻力作用,作用,其他条件如图所示其他条件如图所示.求求:
(1)子弹射入木块中深度子弹射入木块中深度h,
(2)求子弹进入木块到停在木求子弹进入木块到停在木块中这段时间内,木块滑行块中这段时间内,木块滑行的距离的距离s.V为子弹刚停止在木块为子弹刚停止在木块中那一时刻中那一时刻练习练习hx系统的功能原理系统的功能原理hx系统的功能原理系统的功能原理分析分析:
子弹与木块为质点系统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一内部连有弹簧的架子静置于光滑的水平面上上,架子的质量为架子的质量为M,弹簧的劲度系数为弹簧的劲度系数为k,现有一现有一质量为质量为m的小球以的小球以v0的速度射入架子内的速度射入架子内,并开始并开始压缩弹簧压缩弹簧,如图所示如图所示.设小球与架子间无摩擦设小球与架子间无摩擦,试试求:
求:
弹簧的最大压缩量弹簧的最大压缩量l.机械能守恒:
动量守恒:
解解:
分析分析讨讨论论一轻绳跨过一轻定滑轮一轻绳跨过一轻定滑轮,两端分别系两端分别系为为m和和M的两物体的两物体(Mm),M静止于桌面静止于桌面上上,抬高抬高m使绳处于松弛状态使绳处于松弛状态.当当m自自由下落由下落h距离后绳被拉紧距离后绳被拉紧.求两物体的求两物体的速度及速度及M所能上升的最大高度所能上升的最大高度.解解:
分析分析过程过程1:
自由下落自由下落过程过程2:
绳拉紧的瞬间绳拉紧的瞬间,对对m、M分别用动量定理分别用动量定理过程过程3:
M上升上升,m下落下落,机械能守衡机械能守衡讨讨论论讨讨论论过程过程3:
M上升上升,m下落下落,机机械能守衡械能守衡V=0过程过程1:
自自由下落由下落v0V=0V过程过程2:
绳拉紧绳拉紧的瞬间的瞬间理论小结(知识框图)理论小结(知识框图),训练训练P2质点力学习题讨论课质点力学习题讨论课2.研究的问题:
两类研究的问题:
两类1.描述描述运动学的物理量,运动学的物理量,矢量性瞬时性矢量性瞬时性3.手段:
直角坐标系,自然坐标手段:
直角坐标系,自然坐标质点运动学质点运动学试就质点作一般曲线运动情况试就质点作一般曲线运动情况分别讨论下列各式的含义分别讨论下列各式的含义oxyP41(3)oxy2
(2).2
(2).回答下列问题回答下列问题匀速直线运动匀速直线运动.匀速圆周运动匀速圆周运动.变速直线运动变速直线运动.一般曲线运动一般曲线运动.P42
(2)P5P56
(1)
(2)(3)6
(1)
(2)(3)解解:
分析分析
(1)P6-7P6-7ROmxyO判断下列说法的正误,并说明理由。
判断下列说法的正误,并说明理由。
(11)所受合外力为零的系统,机械能一定守恒;所受合外力为零的系统,机械能一定守恒;(22)不不受受外外力力的的系系统统,必必然然同同时时满满足足动动量量守守恒恒和和机械能守恒;机械能守恒;(33)合合外外力力为为零零,内内力力只只有有保保守守力力的的系系统统,机机械械能必然守恒;能必然守恒;(4)只有保守内力作用的系统,动量和机械能必只有保守内力作用的系统,动量和机械能必然都守恒;然都守恒;(55)一质点在某一过程中,所受合外力的冲量为零,一质点在某一过程中,所受合外力的冲量为零,则质点的动量一定守恒;则质点的动量一定守恒;(66)合外力为零的系统,对某一点或某一轴的角合外力为零的系统,对某一点或某一轴的角动量一定守恒。
动量一定守恒。
?
P6-8P6-8(55)一质点系统在某一过程中,所受合外力的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;冲量为零,则质点的动量一定守恒;其中某一段积其中某一段积分可以不为零分可以不为零P6-8(5)P6-8(5)
(2)以槽以槽D为参考系,槽为参考系,槽D对物体对物体C的支持力不作功;的支持力不作功;
(1)以地面为参考系,槽以地面为参考系,槽D对物体对物体C的支持力不作功;的支持力不作功;(3)以地面为参考系,物体以地面为参考系,物体C在在b点相对于地面的速点相对于地面的速率率v1满足:
满足:
moaRb光滑桌面光滑桌面MP6-9(4)(4)以槽以槽D为参考系为参考系,物体,物体C在在bb点相对点相对于槽于槽D的速率的速率v22满足:
满足:
(5)以地面为参考系,以地面为参考系,C、D系统动量守恒;系统动量守恒;(6)以地面为参考系,以地面为参考系,C、D、地球系统机械能守恒。
地球系统机械能守恒。
bmoaR光滑桌面光滑桌面M?
moR光滑桌面光滑桌面Mb拓展拓展物体达到物体达到bb点点,槽对物体的支持力槽对物体的支持力分析分析物体的运动轨迹物体的运动轨迹物体达到物体达到bb点点时时,槽为瞬时惯性系槽为瞬时惯性系练习练习列方程列方程训练训练P8P8填空题填空题-1-1oP7P7选择题选择题1,3,41,3,4已知:
已知:
求求:
把小环由把小环由B点移到点移到C点的过程中,点的过程中,弹簧的拉力对小环所作的功?
弹簧的拉力对小环所作的功?
解:
分析解:
分析课堂讨论课堂讨论ACBP84,5P8-6P8-62RR2RRxoxo方法方法12RRxo方法方法222RRxo坐坐标标一一电电子子在在电电场场中中运运动动,其其运运动动方方程程为为,x=3t,y=12-3t2(SI)(SI)(11)在在什什么么时时刻刻电电子子的的位位矢矢与与其其速速度矢量恰好垂直;度矢量恰好垂直;(
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- 大学物理 力学 课件