高二物理竞赛牛顿运动定律动量角动量和质点的运动学 课件.ppt

《高二物理竞赛牛顿运动定律动量角动量和质点的运动学 课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高二物理竞赛牛顿运动定律动量角动量和质点的运动学 课件.ppt（17页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、1牛顿运动定律 动量 角动量21. 1. 两个相同的物体两个相同的物体A、B处于同一位置，其中处于同一位置，其中A沿着水沿着水平抛出，平抛出，B沿某光滑斜面无摩擦地自由滑下，则沿某光滑斜面无摩擦地自由滑下，则A、B哪一个先到达地面：【哪一个先到达地面：【 】一、选择题一、选择题A (A) A先先 (B) B先先 (C) 同时到达同时到达 (D) 无法确定无法确定 解：解：,2121gth ght21 gtah,sin2121sin2222tgtaht22sin2ght 32.2.一质量为一质量为m的物体原来以速率的物体原来以速率v向北运动，它突然受向北运动，它突然受到外力打击，变为向西运动，速

2、率仍为到外力打击，变为向西运动，速率仍为v，则物体所受，则物体所受外力的冲量：外力的冲量：【 】解：解：A（A A （B B） （C C）（D D）2mv2mvjmvimvppI0)(东x)(北y,2mvI 4二、填空题二、填空题1. 1. 一个质量为一个质量为M的物体的物体A A放在光滑的水平桌面上，放在光滑的水平桌面上，A上上叠放另一质量为叠放另一质量为m的物体的物体B，如图所示。若，如图所示。若A与与B之间的之间的摩擦因数为摩擦因数为 ，现施力沿水平方向推，现施力沿水平方向推A，则推力至少为，则推力至少为_才能使才能使A A、B B发生相对运动。发生相对运动。BmamgfBAaa gmM

3、F)(mgff解：解： A B F AMamgFfFgmM)(BfmgNAfF52.2.一颗子弹从枪口飞出的速度是一颗子弹从枪口飞出的速度是300m/s，在枪管内子弹，在枪管内子弹所受合力的大小由所受合力的大小由 （SI）给出。假定给出。假定子弹到枪口时所受到的力变为零，则子弹行经枪管长度子弹到枪口时所受到的力变为零，则子弹行经枪管长度所花费的时间为所花费的时间为_；该力的冲量大小为；该力的冲量大小为_；子弹的质量为子弹的质量为_ 。解：解：tF31044005子弹到枪口时所受到的力变为零，子弹到枪口时所受到的力变为零，, 031044005tFst3103s3103NsdttFdtIt6 .

4、 0)3104400(3103050Ns6 . 0,0mvmvmvIkgVIm3102kg310263.3.在光滑的水平面上在光滑的水平面上, ,一根长一根长l=2m=2m的绳子的绳子, ,一端固定于一端固定于O O点点, ,另一端系一质量为另一端系一质量为m=0.5kgm=0.5kg的物体的物体, ,开始时开始时, ,物体位于位物体位于位置置A A，OAOA间距离间距离D=0.5mD=0.5m，绳子处于松弛状态绳子处于松弛状态, ,现在使物体现在使物体以初速度以初速度v vA A=4ms=4ms-1-1垂直于垂直于OAOA向右滑动向右滑动, ,如图所示。设以如图所示。设以后的运动中物体到达位

5、置后的运动中物体到达位置B,B,此时物体速度的方向与绳垂此时物体速度的方向与绳垂直直, ,则此时刻物体角动量的大小为则此时刻物体角动量的大小为 。速率速率为为 。1 1.5m/s.5m/s1 1.5kgm.5kgm2 2/s/sskgmDmvLAA/5 . 165 . 05 . 02BBlmvL smkgLLAB/5 . 12smkglmvLBB/5 . 1smvB/5 . 1解：解：在在A点角动量为：点角动量为：在在B B点角动量为：点角动量为：根据角动量守恒定律，有：根据角动量守恒定律，有：由由得：得：7三、计算题三、计算题1.1./FN/ ( )tsABC2000.10.30.4Ns62

6、0)2 . 04 . 0(21tFdtI0,0mvmvIsmvmImmvIv/413600平均冲力NtIF154 . 0682. 2. 解：解：,sinNfmgNmgcos m h fmgNtg,sinmaNmgNmgcos)cos(sintgga,21sin2ath)sin(sincos2sin2ghaht9质点运动学101.质点作曲线运动，质点作曲线运动， 表示位置矢量，表示位置矢量，S表示路程，表示路程， 表示速度，表示速度， at表示切向加速度。则下列表达式中，正表示切向加速度。则下列表达式中，正确的是：确的是：【 】分析：分析：一、选择题一、选择题rvadtdvC )(vdtdrA

7、)(vdtdSB )(tadtvdD | )(tadtdv ,| adtvdB,| dtdsdtrdv11 (A) (A) 匀加速直线运动，加速度沿匀加速直线运动，加速度沿X X轴正方向；轴正方向； (B) (B) 匀加速直线运动，加速度沿匀加速直线运动，加速度沿X X轴负方向轴负方向; ; (C) (C) 变加速直线运动，加速度沿变加速直线运动，加速度沿X X轴正方向轴正方向; ; (D) (D) 变加速直线运动，加速度沿变加速直线运动，加速度沿X X轴负方向轴负方向分析：分析：【 D 】2. 2. 某质点的运动方程为某质点的运动方程为x=3t-5t3+6(SI) , ,则该质点作：则该质点

8、作：03022tdtxda12二、填空题二、填空题1.1.一质点以初速度一质点以初速度 从某点开始运动，在从某点开始运动，在 t 时间内经时间内经一长度为一长度为S的曲线路径后又回到出发点，此时速度的曲线路径后又回到出发点，此时速度为为 ，则在这段时间内，则在这段时间内, ,质点的平均速率为质点的平均速率为_；平均速度为平均速度为_； 平均加速度为平均加速度为_。解：解：平均速率平均速率平均速度平均速度平均加速度平均加速度0v0vtSv0trvtvtva02tS /0tv/20132 2. .一质点的运动方程为一质点的运动方程为 ，则则t t时刻其速度大小为时刻其速度大小为_；切向加速度大小为

9、；切向加速度大小为_；该质点运动轨道方程为该质点运动轨道方程为_。解：解：质点速度为质点速度为质点速度大小为质点速度大小为切向加速度大小为切向加速度大小为上式消去上式消去t，)(5sin105cos10SIj ti tr)(5cos505sin50SIj ti tdtrdv)/(50)5cos50()5sin50(22smttv0dtdvattytx5sin10,5cos10轨道方程为轨道方程为10022yxsm/50010022 yx143.一质点沿y轴做直线运动，运动函数为：y=4t3+5 (SI)，则头两秒内质点的平均速度大小为_m/s, 平均加速度大小为_m/s2第二秒时的加速度大小为

10、a =_ m/s2 。 平均速度为trtrv)0()(sm/162537瞬时速度212tv 平均加速度为tvtva)0()(2/242048sm瞬时加速度22/4822424smtast16244815三、计算题三、计算题解：解：1.1.质点沿质点沿X X轴运动，其速度与时间的关系为轴运动，其速度与时间的关系为v=4+t2(SI)(SI)，当当t=3s时质点位于时质点位于x=9m处。求：当处。求：当t=2s时，质点的位置时，质点的位置在哪里在哪里? ?,42tdtdxvdttdx)4(2txxdttdx02)4(012433ttx3430ttxxt=3s时x=9m得：x0=12m解得：t=2s

11、时x=-1.33m16解法解法2 2：,42tdtdxvdttdx)4(23229)4(dttdxx)(33. 1)(34mmx172.2.一质点作半径一质点作半径R=1mR=1m的圆周运动，其路程与时间的关的圆周运动，其路程与时间的关系为系为s= t2+ t (SI)(SI)，求：质点在，求：质点在t=1st=1s时的速度和加速时的速度和加速度的大小。度的大小。解：质点在任一时刻的速度大小为解：质点在任一时刻的速度大小为t=1t=1时时, ,加速度大小为加速度大小为,2tdtdsv)/(42. 93smv22)2(,2tRvadtdvantt=1t=1时时, ,29,2ntaa)/(9 .88222smaaant