《动量和能量方法篇.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《动量和能量方法篇.ppt（20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、动量和能量方法篇动量和能量方法篇受力分析和过程分析受力分析和过程分析执教：丁书旺执教：丁书旺欢迎莅临指导欢迎莅临指导教学目标教学目标教学知识点链接教学知识点链接一一.功和能功和能二二.功能关系功能关系三三.应用动能定理、动量定理、动量守恒应用动能定理、动量定理、动量守恒定定律的注意点律的注意点例例1例例2例例3四四.碰撞的分类碰撞的分类五五.弹性碰撞的公式弹性碰撞的公式综合应用综合应用例例4例例5练习练习1练习练习2练习练习3课后练习课后练习1练习练习2练习练习3教学目标：教学目标：1、复习：掌握解决力学问题的基本思路。、复习：掌握解决力学问题的基本思路。2、正确进行受力分析和过程分析，培养处
2、理、正确进行受力分析和过程分析，培养处理多过程运动的能力。多过程运动的能力。3、学会分解多过程运动，选择适当物理规律。、学会分解多过程运动，选择适当物理规律。一一功功和和能能功功能能功能功能关系关系功：功：W=FScos（只适用恒力的功）只适用恒力的功）功率功率:动能：动能：势能：势能：机械能：机械能：E=EP+EK=mgh+1/2mv2动能定理：动能定理：机械能机械能守恒定律守恒定律功是能量转化的量度功是能量转化的量度W=EEp=1/2kx2二二.功能关系功能关系-功是能量转化的量度功是能量转化的量度重力所做的功等于重力势能的减少重力所做的功等于重力势能的减少电场力所做的功等于电势能的减少电
3、场力所做的功等于电势能的减少弹簧的弹力所做的功等于弹性势能的减少弹簧的弹力所做的功等于弹性势能的减少合外力所做的功等于动能的增加合外力所做的功等于动能的增加只有重力和弹簧的弹力做功，机械能守恒只有重力和弹簧的弹力做功，机械能守恒重力以外的力所做的功等于机械能的增加重力以外的力所做的功等于机械能的增加克服克服一对滑动摩擦力所做的净功等于机械能的减少一对滑动摩擦力所做的净功等于机械能的减少E=fS（S为相对位移）为相对位移）克服安培力所做的功等于感应电能的增加克服安培力所做的功等于感应电能的增加三三.应用动能定理分析一个具体过程时，要做应用动能定理分析一个具体过程时，要做到三个到三个“明确明确”，
4、即，即明确研究对象明确研究对象（研究哪个（研究哪个物体的运动情况），物体的运动情况），明确研究过程明确研究过程（从初状态（从初状态到末状态）及到末状态）及明确各个力做功的情况明确各个力做功的情况。还要注。还要注意是意是合力合力的功。的功。应用动量定理、动量守恒定律的注意点：应用动量定理、动量守恒定律的注意点：要注意要注意研究对象的受力分析研究对象的受力分析，研究过程的选研究过程的选择择，还要特别注意，还要特别注意正方向的规定正方向的规定。应应用用动动量量守守恒恒定定律律还还要要注注意意适适用用条条件件的的检检验验。应用动量定理要注意是。应用动量定理要注意是合外力合外力。例例1关于机械能守恒，下
5、面说法中正确的是关于机械能守恒，下面说法中正确的是A物体所受合外力为零时，机械能一定守恒物体所受合外力为零时，机械能一定守恒B在水平地面上做匀速运动的物体，机械能一定守恒在水平地面上做匀速运动的物体，机械能一定守恒C在竖直平面内做匀速圆周运动的物体，机械能一定守恒在竖直平面内做匀速圆周运动的物体，机械能一定守恒D做各种抛体运动的物体，若不计空气阻力，机械能一定做各种抛体运动的物体，若不计空气阻力，机械能一定守恒守恒D例例2.如图示的装置中，木块与水平面的接触是光滑的，如图示的装置中，木块与水平面的接触是光滑的，子弹沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到子弹沿水平方向射入木块后留在木块内，
6、将弹簧压缩到最短，现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象最短，现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象（系统），则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩（系统），则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩到最短的整个过程中到最短的整个过程中（）A.动量守恒，机械能守恒动量守恒，机械能守恒B.动量不守恒，机械能守恒动量不守恒，机械能守恒C.动量守恒，机械能不守恒动量守恒，机械能不守恒D.动量不守恒，机械能不守恒动量不守恒，机械能不守恒D例例3 3、钢球从高处向下落，最后陷入泥中，如果空钢球从高处向下落，最后陷入泥中，如果空气阻力可忽略不计，陷入泥中的阻力为重力的气阻力可忽略不计，陷入泥中的阻力为重力
7、的n n 倍，倍，求求(1)(1)钢珠在空中下落的高度钢珠在空中下落的高度H H与陷入泥中的深度与陷入泥中的深度h h的的比值比值 H Hh h=?(2)=?(2)钢珠在空中下落的时间钢珠在空中下落的时间T T与陷入与陷入泥中的时间泥中的时间t t的比值的比值T Tt t=？解解:(1)由动能定理，选全过程由动能定理，选全过程mg(H+h)nmgh=0 H+h=n hH:h=n-1(2)由动量定理，选全过程由动量定理，选全过程mg(T+t)nmgt=0T+t=ntT:t=n-1说明：全程分析法是一种重要的物理分析方法，涉及说明：全程分析法是一种重要的物理分析方法，涉及到多个物理过程的题目可首先
8、考虑采用全过程分析到多个物理过程的题目可首先考虑采用全过程分析四四碰撞的分类碰撞的分类 完全弹性碰撞完全弹性碰撞动量守恒，动能不损失动量守恒，动能不损失（质量相同，交换速度）（质量相同，交换速度）完全非弹性碰撞完全非弹性碰撞动量守恒，动能损失动量守恒，动能损失最大。最大。（以共同速度运动）（以共同速度运动）非完全弹性碰撞非完全弹性碰撞动量守恒，动能有损失。动量守恒，动能有损失。碰碰撞后的速度介于上面两种碰撞的撞后的速度介于上面两种碰撞的速度之间速度之间.五五.弹性碰撞的公式：弹性碰撞的公式：ABV0静止静止ABV2 V1 由动量守恒得：由动量守恒得：m1V0=m1V1+m2V2由系统动能守恒由
9、系统动能守恒质量相等的两物体弹质量相等的两物体弹性碰撞后交换速度性碰撞后交换速度.上式只适用于上式只适用于B球静止的情况。球静止的情况。例例4、如如图图所所示示，质质量量为为M的的小小车车左左端端放放一一质质量量为为m的的物物体体.物物体体与与小小车车之之间间的的摩摩擦擦系系数数为为，现现在在小小车车与与物物体体以以速速度度v0在在水水平平光光滑滑地地面面上上一一起起向向右右匀匀速速运运动动.当当小小车车与与竖竖直直墙墙壁壁发发生生弹弹性性碰碰撞撞后后，物物体体在在小小车车上上向向右右滑滑移移一一段段距离后一起向左运动，求物体在小车上滑移的最大距离距离后一起向左运动，求物体在小车上滑移的最大距
10、离.Mmv0解：解：小车碰墙后速度反向，由动量守恒定律小车碰墙后速度反向，由动量守恒定律Mmv0v0（M+m）V=（M-m）v0最后速度为最后速度为V，由能量守恒定律由能量守恒定律MmVV1/2（M+m）v02-1/2（M+m）V2=mgS例例5.在质量为在质量为M的小车中挂有一弹簧，摆球的质量为的小车中挂有一弹簧，摆球的质量为m0，小车小车和单摆以恒定的速度和单摆以恒定的速度v0沿光滑水平地面运动，与位于正对面的沿光滑水平地面运动，与位于正对面的质量为质量为m的静止木块发生碰撞，碰撞的时间极短且立即粘结在的静止木块发生碰撞，碰撞的时间极短且立即粘结在一起，求摆球上升的最大高度？（设摆长足够长
11、）一起，求摆球上升的最大高度？（设摆长足够长）MV0mm0拓展延伸：（1）若M和m相碰以后，绳子的拉力变不变？怎样变？（2）小球再次摆到最低位置，小车和求的速度练习练习1.下列说法正确的是：下列说法正确的是：（）(A)一对摩擦力做的总功，有可能是一负值，有可能一对摩擦力做的总功，有可能是一负值，有可能是零；是零；(B)物体在合外力作用下做变速运动，动能一定变化；物体在合外力作用下做变速运动，动能一定变化；(C)当作用力作正功时，反作用力一定做负功；当作用力作正功时，反作用力一定做负功；(D)当作用力不作功时，反作用力一定也不作功；当作用力不作功时，反作用力一定也不作功；(E)合外力对物体做功等
12、于零，物体一定是做匀速直合外力对物体做功等于零，物体一定是做匀速直线运动线运动.A练练习习2、水水平平传传送送带带匀匀速速运运动动,速速度度大大小小为为v,现现将将一一小小工工件件放放到到传传送送带带上上(初初速速度度为为零零),它它将将在在传传送送带带上上滑滑动动一一段段距距离离后后速速度度才才达达到到v而而与与传传送送带带保保持持相相对对静静止止,设设工工件件质质量量为为m,它它与与传传送送带带间间的的滑滑动动摩摩擦擦系系数数为为,在在这相对滑动的过程中这相对滑动的过程中()（A）滑动摩擦力对工件所做的功为滑动摩擦力对工件所做的功为mv2/2（B）工件的机械能增加量为工件的机械能增加量为m
13、v2/2（C）工件相对于传送带滑动的路程大小为工件相对于传送带滑动的路程大小为v2/2g（D）传送带对工件做功为零传送带对工件做功为零ABC练练习习3.如如图图所所示示，质质量量为为M的的木木板板静静止止在在光光滑滑的的水水平平面面上上，其其上上表表面面的的左左端端有有一一质质量量为为m的的物物体体以以初初速速度度v0，开始在木板上向右滑动，那么：开始在木板上向右滑动，那么：()(A)若若M固固定定，则则m对对M的的摩摩擦擦力力做做正正功功，M对对m的的摩摩擦力做负功；擦力做负功；(B)若若M固固定定，则则m对对M的的摩摩擦擦力力不不做做功功，M对对m的的摩摩擦力做负功；擦力做负功；(C)若若
14、M自自由由移移动动，则则m和和M组组成成的的系系统统中中摩摩擦擦力力做做功功的代数和为零；的代数和为零；(D)若若M自自由由移移动动，则则m克克服服摩摩擦擦力力做做的的功功等等于于M增增加加的动能和转化为系统的内能之和。的动能和转化为系统的内能之和。BD1.物块物块m1滑到最高点位置时，二者的速度；滑到最高点位置时，二者的速度；2.物块物块m1从圆弧面滑下后，二者速度从圆弧面滑下后，二者速度3.若若m1=m2物块物块m1从圆弧面滑下后，二者速度从圆弧面滑下后，二者速度2、如图所示，光滑水平面上质量为如图所示，光滑水平面上质量为m1=2kg的物块以的物块以v0=2m/s的初速冲向质量为的初速冲向
15、质量为m2=6kg静止的光滑圆弧面斜劈体。求：静止的光滑圆弧面斜劈体。求：m1m2v01按额定功率行驶的汽车，所受地面的阻力保持不变，则按额定功率行驶的汽车，所受地面的阻力保持不变，则A汽车加速行驶时，牵引力不变，速度增大汽车加速行驶时，牵引力不变，速度增大B汽车可以做匀加速运动汽车可以做匀加速运动C汽车加速行驶时，加速度逐渐减小，速度逐渐增大汽车加速行驶时，加速度逐渐减小，速度逐渐增大D汽车达到最大速度时，所受合力为零汽车达到最大速度时，所受合力为零课后课后练习练习.3、如如图图所所示示，质质量量为为M的的火火箭箭，不不断断向向下下喷喷出出气气体体，使它在空中保持静止使它在空中保持静止.如果喷出气的速度如果喷出气的速度为为，则火箭发动机的功率为则火箭发动机的功率为（）(A)Mg；(B)Mg；(C)M2；(D)无法确定无法确定.解：解：对气体：对气体：Ft=mv对火箭对火箭：F=Mg对气体：对气体：Pt=1/2mv2=1/2FtvP=1/2Fv=1/2MgvB谢谢指导谢谢指导