《大分析力学模块》PPT课件.ppt
“三大分析”在力学模块中的应用,主讲：仇晓宏,“三大分析”在力学模块中的应用,三大分析,运动分析,功能分析,受力分析,一、物体的相互作用分析,受力分析,后微观（画分力）,先场力（G、F电、F磁）和已知力,后接触力,弹力FN,摩擦力f(f静 或 f滑),先宏观（看F=0）,？,一、物体的相互作用,eg1.如图所示，质量分别为 MA 和 mB 的物体 A、B 用细绳及轻弹簧连接后跨过滑轮，A 静止在倾角为 45 的斜面上，已知 mA=2mB，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由 45 缓慢增大到 50，系统仍然保持静止，下列说法正确的是（）A.弹簧对A的拉力将增大 B.A对斜面的压力将减小C.A受到的静摩擦力不变 D.A受到的合力将增大【考查意图】动态平衡条件（即牛顿第二定律）；整-局法，正交分解法。【思路分析】由简入手，先确定各物F=0以及先分析B物体受力；再分析A物体的受力。,B,ex.人站在地面上，先将两腿弯曲，再用力蹬地，就能跳离地面，人能跳起离开地面的原因是（）A.人对地面的压力大于地球对人的重力B.地面对人的弹力大于人对地面的压力C.地面对人的弹力大于地球对人 的重力D.地面对人的弹力对人做了功,C,【考查意图】牛顿第二，第三定律；功。【思路分析】只有共点力方可求合力F；求功公式中位移含义：受力点（非重心）对地位移；此人已非“质点”。,二、物体的运动分析,运动分析,先确定子过程个数（画运动轨迹图）,直线,曲线,抛物线,圆,后判断,a,方向和大小变化,eg2.如图所示，质量为M 的斜面体，放在水平地面上，质量为m 的粗糙物块 以一定的初速度沿斜面向上滑动，至速度为零后又加速返回，而斜面体始终保持静止，物块上、下滑动的整个过程中，下列说法正确的是（）A.物块上、下滑动时的加速度大小相等B.地面对斜面体的支持力总是大于(M+m)gC.物块位移为零，摩擦力对物块做的总功为零D.地面对斜面体的摩擦力方向没有改变【考查意图】牛顿运动定律及其分方向应用、功；正交分解法。【思路分析】由运动分析先确定两个子过程的加速度 方向和大小，再推断出斜面体的受力情况。,D,二、物体的运动分析,1直线运动型,eg3.光滑斜面长为 a,宽为 b，倾角为，小球A沿斜面上方定点 P 水平射入，沿斜面运动，运动轨迹是图式中的曲线 1，小球 B 由与 P 的等高点水平射出，在斜面外运动，运动轨迹是图示中的曲线 2，两球同时抛出，它们沿初速度方向的水平射程相等。下列的判断正确的是（）A.小球 A 先落地 B.小球 B 的速度变化快C.落地时速度相同 D.两球的初速度相等【考查意图】牛顿运动定律、平抛的合成 与分解；基本公式，推论式。【思路分析】简化入手，“化曲为直”：y1=a=g t12 sin/2 y2=a cos=g t22/2 t1 t2 水平射程 x=v01 t1=v02 t2 v01 v02。,B,2(类)平抛运动型,二、物体的运动分析,eg4.天文学家新发现了太阳系外的一颗行星。这颗行星的体积是地球的 4.7倍，质量是地球的 25 倍。已知某一近地卫星绕地球运动的周期约为1.4 小时，引力常量 G=6.67 10-11Nm2/kg2,由此估算该行星的平均密度为（）A.1.8 103 kg/m3 B.5.6 103 kg/m3 C.1.1 104 kg/m3 D.2.9 104 kg/m3【考查意图】考查牛顿第二定律及万有引力定律在航天领域的应用。【思路分析】地卫系统只有列牛二表达式:（GMm）/R2=m(42/T2)R，变形易得地=(3)/(GT2)；行=（25/4.7）地。,3圆周运动型,D,eg5.如图所示，在粗糙绝缘水平面上固定一点电荷Q，从M点无初速度释放一带有恒定负电荷的小物块，小物块在Q 的电场中运动到N点静止，则从M 点运动到 N 点的过程中，下列说法错误的是（）A.小物块所受电场力逐渐减小B.小物块具有电势能逐渐减小C.M 点的电势可能高于N 点的电势D.小物块电势能变化量的大小等于克服摩擦力做的功【考查意图】功能关系，能量转化守恒定律。【思路分析】w电（负功）电势能变化（）热能变化（）Wf,三、物体的功能分析,功能分析,先分析各个力做功情况,后分析什么形式能量参与变化,C,三、物体的功能分析,ex.如图所示，皮带在轮 O1、O2 带动下以速度 匀速转动，皮带与这些轮之间不打滑。皮带 AB 段长为L，皮带左端 B 处有一光滑小圆弧与一光滑斜面相连接。物体无初速度放上皮带右端后，能在皮带的带动下向左运动，并且滑上斜面。已知物体与皮带间的动摩擦因数为，且2/2gL。若物体无初速度放在皮带的不同位置，则其沿斜面上升的最大高度也不同。设物体放上皮带时的离左端B的距离为 x,请写出物体沿斜面上升最大高度 h 与 x 之间的关系，并画出 hx 图象。,【考查意图】功能关系，推论公式；数理结合。【思路分析】先运动分析物体在皮带上最多两个子过程；再讨论x-VB关系式，继而得到VB-h关系式；最后得到h-x 关系式和图像。解析:物体加速的最大位移为d=v2/（2g）L。讨论：当 x d 时,一直匀加速:由 VB2=2g x 及 mvB22=mgh 得 h=x;当 x d 时，先匀加速后匀直:VBv 同理 m VB 22=mgh 得 h=V2/(2g)，与 x 无关。,小结：“三大分析”在力学模块中的应用,三大分析,？,先确定子过程个数，画运动轨迹图,先宏观（看F=0）,后微观（画各个分力）,向领导们致敬！向行家们学习！,谢谢,
