大物解题思路及刚体习题课市公开课特等奖市赛课微课一等奖课件.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,解题思绪,（,1,）解题普通标准都是先仔细审题，搞清题意，构思出题述物理图象或物理过程。明确已知什么，求解什么。,（,3,）从物理图象中找出以及这些物理量之间直接或间接关系，并按一定逻辑思绪一步步表示出来，最终求解并得出结果。,（,2,）对构思出物理图象要画出示意图。帮助了解题意，帮助寻找物理量之间关系。,第1页,（,1,）解题时，先规范地画出示意图，画出选择坐标系，图中代表物理量字符必须规范和统一。,（,2,）包括各种计算，应先进行符号运算，后进行数字运算。,（,3,）对计算结果进行确认（讨论），舍去不符合实际结果。,（,4,）解题要学会使用恰当文字表示来正确表示思绪、写出各步骤依据。,（,5,）只有公式和数字解题是不完整。,解题规范,第2页,刚体力学习题课,第3页,一、描述刚体定轴转动基本物理量,物理量（转动参量）,定义式,特点,角位置、角位移,角速度,角加速度,第4页,物理量（状态参量）,計算式,特例（对质点来说）,转动惯量,I,角动量,转动动能,E,k,注意：定轴转动动能 ，勢能,E,P,=,mgh,c,第5页,一、刚体定轴转动与质点直线运动比较,质点系运动,刚体定轴转动,条件,匀速直线运动,匀速转动,惯性系,匀加速直线运动,匀加速度转动,惯性系,变加速度直线运动,变加速度转动,惯性系,第6页,二、描述刚体定轴转动物理量与质点对应,质点运动,刚体定轴转动,线量（角量）,动量、力（角动量、力矩）,功、动能,(,功、转动动能,),势能,第7页,三、相关定律、定理与质点,(,系,),比较,质点系运动,刚体定轴转动,适用条件,瞬时运动定律,惯性系、系统某时刻,动量（动量矩）定理,惯性系、系统某过程,t,1,t,2,动能定理,惯性系、系统某过程,r,1,r,2,、,1,2,功效原理,惯性系、,系统某过程,r,1,r,2,、,1,2,第8页,四、守恒定理与质点（系）比较,质点运动,刚体定轴转动,适用条件,机械能守恒,惯性系、系统某过程,动量守恒,惯性系、系统某过程,t,1,t,2,动能守恒,惯性系、系统某过程,r,1,r,2,、,1,2,（动量矩）角动量守恒,惯性系、,系统某过程,r,1,r,2,、,1,2,第9页,四、经典问题,1,、物理量矢量性,对于定轴转动，这些物理量方向都沿着转轴！,第10页,2,、在同一个问题中，物理量,等都是相对于同一个转轴而言。,3,、绕,O,轴定轴转动刚体动能,第11页,例,质量分别为,m,和,2,m,，半径分别为,r,和,2,r,两个匀质圆盘，同轴地粘在一起，可绕经过盘心且垂直于盘面水平光滑转动，在大小盘边缘都绕有绳子，绳下端都挂一质量为,m,重物，如图，求,(1),圆盘转动惯量；,(2),盘角加速度。,2m,m,O,第12页,解此题可分解为三个简单过程：,(1),棒由水平位置下摆至竖直位置但还未与物块相碰,.,此过程机械能守恒,.,以棒、地球为一系统，以棒重心在竖直位置时为重力势能零点，则有,例,质量为,m,，长为,l,均匀细棒，可绕过其一端水平轴,O,转动,.,现将棒拉到水平位置,(,OA,),后放手，棒下摆到竖直位置,(,OA,),时，与静止放置在水平面,A,处质量为,M,物块作完全弹性碰撞，物体在水平面上向右滑行了一段距离,s,后停顿,.,设物体与水平面间摩擦系数,处处相同，求证,第13页,(2),棒与物块作完全弹性碰撞，此过程角动量守恒,(,并非动量守恒,),和机械能守恒，设碰撞后棒角速度为,，物块速度为,v,，则有,(3),碰撞后物块在水平面滑行，其满足动能定理,联立以上四式，即可证得：,第14页,例,如图所表示，一质量为,M,均质方形薄板，其边长为,L,铅直放置着，它能够自由地绕其一固定边转动，若有一质量为,m,，速度为,v,小球垂直于板面碰在板边缘上。设碰撞是弹性，试分析碰撞后，板和小球运动情况。,第15页,碰撞后板作匀角速定轴转动，对于小球，,若,小球按原方向运动；若,小球碰后返回，即沿原来反方向运动。,第16页,练习,一根放在水平光滑桌面上匀质棒，可绕经过其一端竖直固定光滑轴,O,转动棒质量为,m,=,1.5,kg,长度为,l,=,1.0,m,对轴转动惯量为,I,=,初始时棒静止今有一水平运动子弹垂直地射入棒另一端,并留在棒中，如图所表示,.,子弹质量为,m,=,0.020,kg,速率为,v,=,400,m,s,-,1,试问：,(1),棒开始和子弹一起转动时角速度,w,有多大？,(2),若棒转动时受到大小为,M,r,=4.0,N,m,恒定阻力矩作用，棒能转过多大角度,？,第17页,解：,(1),子弹垂直地射入棒另一端，角动量守恒,(2),由转动定理,第18页,*练习,一转动惯量为,J,圆盘绕一固定轴转动，起初角速度为 。设它所受阻力矩与角速度成正比，即 （,k,为常数），求圆盘角速,度从 变为 所需要时间。,积分得：,第19页,第20页,