大学物理力学总结资料ppt课件.ppt

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1、力学总结力学总结力力 学学 总总 结结一、运动学一、运动学rxiyjzk222rrxyz xydxdyvv iv jijdtdt22xyvvvvdrdrdtdtxyaa ia j曲线运动曲线运动 a方向指向曲线凹侧方向指向曲线凹侧nnttaa ea e2nvartd vdvadtdt练练1-1练练1-5 两类主要问题两类主要问题:运动方程运动方程微分微分( )v t( )a t或或注意分离变量注意分离变量积分积分初始条件初始条件力学总结力学总结二、动力学二、动力学 描述量描述量动量动量功功动能动能势能势能冲量冲量力力冲量矩冲量矩质点角动量质点角动量MrFpmv力矩力矩 Lrmv21dttIFt

2、21ttMdtbaAF dr212kEmv0paaEFdr（ ）保( )paMmE aGr LJ212kEJ2mJr dm刚体角动量刚体角动量力矩的功力矩的功21dAM刚体转动动能刚体转动动能刚体转动惯量刚体转动惯量刚体势能刚体势能pcEmgh力学总结力学总结 重要规律重要规律语言叙述、适用条件语言叙述、适用条件 1. 牛顿第二定律牛顿第二定律d mvFdt2. 动能定理动能定理221122baAmvmvkBkAAAEE外内3.功能原理功能原理BAAAEE外非保内4.机械能守恒定律机械能守恒定律0AA外非保内5. 动量定理动量定理2121dttF tppp 6. 动量守恒定律动量守恒定律 0,

3、 iiFp合外力时恒矢量7. 角动量定理角动量定理2121dttM tLLL 8. 角动量守恒定律角动量守恒定律0,ML恒矢量9. 刚体定轴转动定律刚体定轴转动定律MJ练练2-13, 2-10, 3-1,3-8力学总结力学总结 注意事项注意事项1. 牛二定律惯性系成立，变力问题注意分离变量牛二定律惯性系成立，变力问题注意分离变量练练1-6,72. 功是过程量，标量，定义为矢量的点积（数量积）功是过程量，标量，定义为矢量的点积（数量积）练练2-4,5,6,73. 机械能守恒、动能定理、动量定理、牛顿定律的运用机械能守恒、动能定理、动量定理、牛顿定律的运用练练2-8,94. pAE引( )paMm

4、E aGr 练练2-11,125. 质点角动量、力矩、角动量守恒质点角动量、力矩、角动量守恒练练2-15,16,17成对力（成对力（一对内力一对内力）的功与参照系无关）的功与参照系无关力学总结力学总结6. 定轴转动定律定轴转动定律圆盘质量圆盘质量M0时，滑轮两边张力时，滑轮两边张力T1 T2！质点质点牛顿定律，牛顿定律，刚体刚体转动定律转动定律角量和线量关系角量和线量关系练练33,4,6,7MJ21222111d22AMJJ212cmghJ 常量7. 刚体动能定理、机械能守恒、角动量守恒刚体动能定理、机械能守恒、角动量守恒0,ML恒矢量练练3-10，11，12PPT 3-3 总结、习题课总结、

5、习题课练练3-13，14力学总结力学总结练习练习1. 质量质量m 20kg的物体沿的物体沿X轴运动，轴运动，t=0时，时，x=0。其所受合力方向沿。其所受合力方向沿X轴，大小为轴，大小为F 2 + 3x (SI)，求物体在开始运动的求物体在开始运动的 2 m内，合力所作功内，合力所作功A 。练习练习3. 地球（地球（M, R）。一质量为）。一质量为m的火箭从地的火箭从地面上升到距地面高度为面上升到距地面高度为2R处，求此过程中地处，求此过程中地球引力对火箭作的功。球引力对火箭作的功。练习练习2. 质量为质量为M=2.0kg的物体，用一根长为的物体，用一根长为l=2m的细绳悬挂在天花板上，今有一

6、质量的细绳悬挂在天花板上，今有一质量 m=20g的子弹以的子弹以v0=500m/s的水平速度射穿物体，刚穿出的水平速度射穿物体，刚穿出物体时子弹的速度大小物体时子弹的速度大小v=30m/s，设穿透时间极短，设穿透时间极短，求：，求：(1)子弹刚穿出时绳中张力的大小子弹刚穿出时绳中张力的大小(2)子弹在穿透过程中所受的冲量。子弹在穿透过程中所受的冲量。力学总结力学总结练习练习1解答解答. 质量质量m 20kg的物体沿的物体沿X轴运动，轴运动，t=0时，时，x=0。其所受合力方向沿。其所受合力方向沿X轴，大小为轴，大小为F 2 + 3x (SI)，求物体在开始运动的求物体在开始运动的 2 m内，合

7、力所作功内，合力所作功A 。 22002310AFdxx dxJ解解1:230.1 0.1520Fxaxm解解2:dvdv dxdvavdtdx dtdx2020(0.10.15 )vvvdvx dx2220111022mvmvAJ力学总结力学总结Mm0vvl练习练习2解答解答. 质量为质量为M=2.0kg的物体，用的物体，用一根长为一根长为l=2m的细绳悬挂在天花板上，今的细绳悬挂在天花板上，今有一质量有一质量 m=20g的子弹以的子弹以v0=500m/s的水平的水平速度射穿物体，刚穿出物体时子弹的速度速度射穿物体，刚穿出物体时子弹的速度大小大小v=30m/s，设穿透时间极短，求：，设穿透时

8、间极短，求：(1)子弹刚穿出时绳中张力的大小子弹刚穿出时绳中张力的大小(2)子弹在穿透过程中所受的冲量子弹在穿透过程中所受的冲量。vMmvmv004.7 /vm vv Mm s241.96TMgMvlN09.4ftmvmvNs 力学总结力学总结练习练习3解答解答. 地球（地球（M, R）。一质量为）。一质量为m的火箭的火箭从地面上升到距地面高度为从地面上升到距地面高度为2R处，求此过程处，求此过程中地球引力对火箭作的功。中地球引力对火箭作的功。23GMmR( )paMmE aGr33113p RpRAEEGMmGMmRRGMmRR 力学总结力学总结练习练习4质量为质量为 的子弹以速度的子弹以速

9、度 V0水平射入沙土中，设子弹所受阻水平射入沙土中，设子弹所受阻力的大小与其速度成正比，比例系数为力的大小与其速度成正比，比例系数为k ，方向与速度相，方向与速度相反，忽略子弹的重力。求：反，忽略子弹的重力。求：1.子弹射入沙土后，速度随时间变化的函数关系；子弹射入沙土后，速度随时间变化的函数关系；2.子弹进入沙土的最大深度。子弹进入沙土的最大深度。练习练习5. 质量为质量为m的质点以速度沿一直线运动的质点以速度沿一直线运动，则它对直线外垂直距离为，则它对直线外垂直距离为d的一点的一点的角动的角动量大小是量大小是_hmhm练习练习6. 一质量为一质量为m的物体，位于质量可以忽略的物体，位于质量

10、可以忽略的直立弹簧正上方高度为的直立弹簧正上方高度为h处，该物体从静止处，该物体从静止开始落向弹簧，若弹簧的倔强系数为开始落向弹簧，若弹簧的倔强系数为k，不考，不考虑空气阻力，求物体可能获得的最大动能虑空气阻力，求物体可能获得的最大动能力学总结力学总结ABAkBkmA A、B B二弹簧的倔强系数分别为二弹簧的倔强系数分别为kA和和kB，其质量均忽略不计，今将二弹簧连接起其质量均忽略不计，今将二弹簧连接起来并竖直悬挂，如图所示当系统静止来并竖直悬挂，如图所示当系统静止时，二弹簧的弹性势能时，二弹簧的弹性势能 EpA与与EpB之比为之比为(A) (B) (A) (B) (C) (D) (C) (D

11、) BAppkkEEBA22BAppkkEEBAABppkkEEBA22ABppkkEEBAC练习练习7力学总结力学总结练习练习8. 一轻绳跨过定滑轮悬有质量分一轻绳跨过定滑轮悬有质量分别为别为m1、m2的物体的物体, 滑轮半径为滑轮半径为R, 转动转动惯量为惯量为J,绳与滑轮间无相对滑动绳与滑轮间无相对滑动, 轴处无轴处无摩擦，从静止开始释放摩擦，从静止开始释放。求：求：1）滑轮的角加速度）滑轮的角加速度 2）释放）释放 3秒后秒后, 滑轮转过多少圈滑轮转过多少圈? 1m2m练习练习9. . 一质量为一质量为M15kg、半径半径R0.30m的圆柱体，可绕与其几何轴重合的水的圆柱体，可绕与其几

12、何轴重合的水平固定轴转动平固定轴转动( (J=MR2/2) )。现以一不能伸。现以一不能伸长的轻绳绕于柱面，而在绳的下端悬一质长的轻绳绕于柱面，而在绳的下端悬一质量量m8.0kg的物体。不计圆柱体与轴之间的物体。不计圆柱体与轴之间的摩擦，求：的摩擦，求：(1) (1) 物体自静止下落物体自静止下落,5,5s s内下内下降的距离降的距离(2) (2) 绳中的张力。绳中的张力。ROm力学总结力学总结1m2m1m g2m g1T1T2T2Tx练习练习8 8解（解（1 1）111Tm gm a222m gTm a21RTRTJaR2112()()mm gJmmRR解（解（2 2）212t924n常量常

13、量变换变换问题问题求：求：3）t 时刻，滑轮的角速度时刻，滑轮的角速度 4）由静止开始下落的过程中，下落速度与时间的）由静止开始下落的过程中，下落速度与时间的关系。关系。 5）在时间）在时间t 内，下落一段距离内，下落一段距离S,求轮轴的转动惯量求轮轴的转动惯量 力学总结力学总结ROm练习练习9. . 一质量为一质量为M15kg、半径半径R0.30m的圆柱体，可绕与其几何轴重合的水的圆柱体，可绕与其几何轴重合的水平固定轴转动平固定轴转动( (J=MR2/2) )。现以一不能伸。现以一不能伸长的轻绳绕于柱面，而在绳的下端悬一质长的轻绳绕于柱面，而在绳的下端悬一质量量m8.0kg的物体。不计圆柱体与轴之间的物体。不计圆柱体与轴之间的摩擦，求：的摩擦，求：(1) (1) 物体自静止下落物体自静止下落,5,5s s内下内下降的距离降的距离(2) (2) 绳中的张力。绳中的张力。TmgTmg TmaTRJaR2210.6753JMRkg m2225.06/mgRam smRJ2163.32hatm()37.9Tm gaN