《2021-2022学年高二物理竞赛课件：质点动力学习题 (1).pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2021-2022学年高二物理竞赛课件：质点动力学习题 (1).pptx（14页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、质点动力学习题12 例题例题 半球面半球面(R、M),球面和地光滑，球面和地光滑，m、M静静止，若在角止，若在角 处处m开始脱离球面，试求：开始脱离球面，试求：(1)角满足的关系式；角满足的关系式；(2)分别讨论分别讨论m/M1时时cos 的取值。的取值。解解(1)小物体脱离球面的条小物体脱离球面的条件是：件是：N=0。(1)m相对球面作圆运动，相对球面作圆运动，m离开球面的瞬间球面是惯性离开球面的瞬间球面是惯性系，于是沿法向有系，于是沿法向有RM mmVx rmgN3(1)系统动量守恒吗？系统动量守恒吗？竖直方向的动量显然不守恒，竖直方向的动量显然不守恒，只有在水平方向只有在水平方向(根本不
2、受外力根本不受外力)动量守恒动量守恒 0=MV-m (2)解得小球运动到最低点时的速解得小球运动到最低点时的速率为率为VoLmM Tmg4 m、M:水平方向动量守恒水平方向动量守恒:(2)(3)应当注意：式应当注意：式(1)中中 r是是m相对相对M的速度的速度;(2)、(3)中的中的 x、是是m对地的速对地的速度。度。RM mmVx rmgN(1)m、M:机械能守恒机械能守恒:5 由速度合成定理由速度合成定理:xy(5)解上述式子得解上述式子得:(2)(3)(1)RM mmVx rmgN(4)6 (2)当当m/Mm时时,cos=2/3这相当于这相当于M不动的情况。不动的情况。当当m/M1,即即
3、mM时时,有有 cos3 -3cos +2=0分解因式得分解因式得 (cos -1)2(cos +2)=0 cos =1,=0这表明，这时这表明，这时M一下子滑出，一下子滑出，m竖直下落。竖直下落。RM mmVx rmgN7 解解 何时弹簧伸长最大？何时弹簧伸长最大？A、B的速率相等时。的速率相等时。压缩压缩xo 原长原长:koBAxom3m 例题例题 用力推用力推B，将弹簧压缩，将弹簧压缩xo后静止后静止释放。求：释放。求：弹簧的最大伸长量，以及此时弹簧的最大伸长量，以及此时A、B的速率。的速率。(设地面光滑设地面光滑)8原长原长弹簧伸长最大弹簧伸长最大(A、B的速率相等时的速率相等时):k
4、oBAxom3m解得解得9xk Mm(1)木块的下滑过程木块的下滑过程(2)碰撞过程碰撞过程分两步求解：分两步求解：例题例题 木块木块M=1.0kg由弹簧由弹簧(k=25N/m)原原长下滑长下滑x=30cm时，水平飞来的子弹时，水平飞来的子弹(m=0.01kg、=200m/s)与其相碰并陷在其中。与其相碰并陷在其中。求子弹打入木块后它们刚一起运动时的速度求子弹打入木块后它们刚一起运动时的速度(斜面光滑、固定，斜面光滑、固定，=30)。10 (M+m+地球地球)：机械能守恒。选弹簧原长处为零：机械能守恒。选弹簧原长处为零势点，则有势点，则有求得求得解解 (1)木块的下滑过程木块的下滑过程xk M
5、m 方向沿斜面向下。方向沿斜面向下。111 只有沿斜面方向系统动量守恒只有沿斜面方向系统动量守恒:M 1-m cos=(M+m)2xk Mm 1(2)碰撞过程碰撞过程 负号表示此速度的方向沿斜面向上。负号表示此速度的方向沿斜面向上。解出解出:2=-0.89m/s。N(M+m):12 例题例题 要从地面以初速要从地面以初速 o发射发射卫星卫星m进入离进入离地心为地心为r的圆轨道的圆轨道，求，求 o=？(地球地球:me、Re，不计空气阻力不计空气阻力)解解 圆轨道：圆轨道：机械能守恒：机械能守恒：13 解解 机械能机械能 例题例题 质点作园周运动，半径为质点作园周运动，半径为r，受力：，受力：(k为常量为常量)，方向指向园心。取无穷远为零势，方向指向园心。取无穷远为零势点，求该质点的机械能。点，求该质点的机械能。ro14讨论：讨论：(1)当当r=Re时时,=7.9km/s,称为称为第一第一宇宙速度宇宙速度。若以这个速度垂直地球半径方向发射，。若以这个速度垂直地球半径方向发射，卫星将贴近地面沿圆轨道飞行。卫星将贴近地面沿圆轨道飞行。称为称为第二第二宇宙速度宇宙速度。以此速度发射的卫星将飞离地球。以此速度发射的卫星将飞离地球。(2)当当r时，时，