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《【5A版】力學(xué)競(jìng)賽輔導(dǎo).ppt》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、一.質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)二.靜力學(xué)三.牛頓運(yùn)動(dòng)定律四.動(dòng)量與能量五.角動(dòng)量定理角動(dòng)量守恒定律六.萬(wàn)有引力與天體運(yùn)動(dòng)七.簡(jiǎn)諧振動(dòng)力學(xué)競(jìng)賽輔導(dǎo)一.質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)1.質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的一般描述1.1運(yùn)動(dòng)方程與軌道方程軌道方程運(yùn)動(dòng)方程P(x,y)xOyxy(一)基本知識(shí)1.2速度反映質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的快慢和方向的物理量瞬時(shí)速度沿軌道切線方向1.3加速度反映速度(大小和方向)變化快慢的物理量加速度與速度的方向一般不同。xOzyvA?vvBABrArBvAvB(a)(b)?gyv0Ox2.拋體運(yùn)動(dòng)速度:運(yùn)動(dòng)方程:軌道方程:推論?gyv0Ox甲乙?sh3
2、.1圓周運(yùn)動(dòng)的加速度RPxOP0s?0n0a?vaan3.圓周運(yùn)動(dòng)3.2圓周運(yùn)動(dòng)的角量描述角位置:?=?(t)角速度:角加速度:3.3角量和線量的關(guān)系RPxO?P0sxySOPrr04.相對(duì)運(yùn)動(dòng)4.1運(yùn)動(dòng)描述與參照系:對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的描述與參照系有關(guān)——位移、速度、加速度的測(cè)量與參照系有關(guān)。4.2不同參照系間位移、速度和加速度的變換絕對(duì)速度=牽連速度+相對(duì)速度a??ana1.一般曲線運(yùn)動(dòng)1.1一般曲線運(yùn)動(dòng)中的加速度(二)拓展知識(shí)1.2曲率半徑的物理求法橢圓的曲率半徑:AByxOab軌道方程:對(duì)應(yīng)運(yùn)動(dòng)方程:A點(diǎn):同理
3、:拋物線的曲率半徑:yxO軌道方程:對(duì)應(yīng)運(yùn)動(dòng)方程:其中:2.連體運(yùn)動(dòng)問(wèn)題解題方法一:運(yùn)動(dòng)的分解情形1:兩物體通過(guò)剛性細(xì)桿或不可伸長(zhǎng)的繩子相連,他們?cè)谶B線方向的位移、速度和加速度相等。??v2v1情形2:兩剛性物體接觸點(diǎn)的速度沿法向分量相等。??v1v2情形3:兩直線相交點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)等于各直線沿對(duì)方直線方向運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng):Pv1v2?v1v2hv0?v0v
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5、?解:P?v0vP?例1.2如圖示,一半徑為R的半圓柱體沿水平方向以速度v0作勻速運(yùn)動(dòng)。求桿與半圓柱體的接觸點(diǎn)P的角位置為?時(shí)豎直桿運(yùn)動(dòng)的速度。解:RO例1.3水
6、平直桿AB在半徑為R的固定圓圈上以勻速v0豎直下落,如圖所示,試求套在該直線和圓圈的交點(diǎn)處小環(huán)M的速度。OM?Rv0v0v2v1v0解:A對(duì)B:解題方法二:運(yùn)動(dòng)的合成(相對(duì)運(yùn)動(dòng))一個(gè)物體同時(shí)參與兩種運(yùn)動(dòng)實(shí)質(zhì)上是參照系的轉(zhuǎn)換:B對(duì)地:A對(duì)地:例1.4如圖,纏在線軸上的繩子一頭搭在墻上的光滑釘子A上。今以恒定速度v拉繩,當(dāng)繩與豎直方向夾角為?時(shí),求線軸中心O的運(yùn)動(dòng)速度v。設(shè)線軸的外半徑為R,內(nèi)半徑為r,線軸沿水平面作無(wú)滑動(dòng)滾動(dòng)。?ABCrROv解:情況1:線軸座逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。設(shè)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為??。?ABCrROvv
7、OB點(diǎn)相對(duì)于地面的速度:B點(diǎn)相對(duì)O的速度大?。簐B沿繩子方向的分量與v相等:…….(1)線軸與地面無(wú)滑動(dòng):……………………..….(2)聯(lián)立(1)、(2)得:……..…..….(3)由式(3)可知,情況1出現(xiàn)的條件為:情況2:線軸座順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。同理可得:出現(xiàn)情況2的條件為:?ABCrROvvO例1.5續(xù)例1.1,求重物上升的加速度。hv0??v?v
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9、O以地面為參照系,A的加速度以O(shè)點(diǎn)為參照系,繩子末端A作圓周運(yùn)動(dòng),其加速度沿繩子方向的分量,即向心加速度大小為解:例1.6續(xù)例1.2,求豎直桿運(yùn)動(dòng)的加速度。P
10、?RO以圓心O為參照系,P點(diǎn)作圓周運(yùn)動(dòng),其速度大小為:P點(diǎn)相當(dāng)于地面的加速度:向心加速度:vP?關(guān)鍵:找出各物體間位移間的關(guān)系,進(jìn)而得到速度、加速度之間的關(guān)系。解題方法三:微積分yhxv0?解:P?v0vP例1.8如圖示,一半徑為R的半圓柱體沿水平方向以速度v0作勻速運(yùn)動(dòng)。求桿與半圓柱體的接觸點(diǎn)P的角位置為?時(shí)豎直桿運(yùn)動(dòng)的速度和加速度。yRxOA解:例1.9水平直桿AB在半徑為R的固定圓圈上以勻速v0豎直下落,如圖所示,試求套在該直線和圓圈的交點(diǎn)處小環(huán)M的速度和加速度。OM?Rv0v0xy解:1.兩輛汽車(chē)的擋風(fēng)
11、玻璃與水平方向的夾角分別為。冰雹豎直下落,打在玻璃上,兩司機(jī)都看到冰雹從玻璃上反彈后豎直向上運(yùn)動(dòng),求兩車(chē)速率之比。(假設(shè)碰撞前后相對(duì)速度遵循反射定律)2.如圖所示,一串相同的汽車(chē)以等速v沿寬度為c的直公路行駛,每車(chē)寬為b,頭尾間距為a,則人能以最小速率沿一直線穿過(guò)馬路所用時(shí)間為多少?vV-vu相對(duì)速度:V牽連速度:v絕對(duì)速度:uθθ13.在擲鉛球時(shí),鉛球出手時(shí)距地面的高度為h,若出手時(shí)速度為v0,求以何角度擲球時(shí),水平射程最遠(yuǎn)?最遠(yuǎn)射程為多少??gyv0Oxh(-h,x)vtvy=gtv0ABCv’ABCO14
12、.A、B、C三只獵犬站立的位置構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)為a的正三角形,每只獵犬追捕獵物的速度均為v,A犬想追捕B犬,B犬想追捕C犬,C犬想追捕A犬,為追捕到獵物,獵犬不斷調(diào)整方向,速度方向始終“盯”住對(duì)方,它們同時(shí)起動(dòng),經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間可捕捉到獵物?ABCvvv解法二:在AB連線上,相對(duì)距離為a,相對(duì)速度為vA對(duì)B。解法三:設(shè)在一個(gè)極短的時(shí)間Δt內(nèi),獵犬做勻速直線運(yùn)動(dòng),正三角形邊長(zhǎng)依次變?yōu)閍1、a2、a