高中物理的重点就是动力学,其他分支在高中阶段的难点,最终几乎都要到和动力学扯上点关系。搞不懂动力学力的力和运动关系、功能关系、动量关系,力学就很危险了,力学一旦危险了,高中物理就都处于险境了,学好动力学是学好高中物理的基础,学习好牛顿运动定律、功能关系、动量知识是学好高中力学的基础。因此,必须狠下功夫,破解力学问题。
今天课堂的一堆能量问题,讲解时孩儿们都反映难,嗯,确实也有点难,但还没有难到不可理喻的地步。对付瓷器活,拿出金刚钻就行,教材中没有金刚钻,需要靠自己的思维加工出金刚钻来。
动能定理,这是应该熟练掌握的。教材中有。
根据动能定理,强命之为“势能定理”,只与保守力做功导致的那部分特殊的能量叫势能。教材中有重力做功和重力势能变化的关系。稍微演绎一下,弹力做功与弹性势能变化的关系,静电力做功与电势能变化的关系,都如此。
其他力指系统内除保守力外的其他力,E指的是动能和系统内保守力做功所对应的那部分势能。对应的命名为“动势能定理”。这就纯粹是演绎所致了,教材中对应的有机械能守恒定律,根据这个规律得出的就是其他力做功等于零时机械能守恒。
讨论E-x图象的斜率是解决此题的重点。根据“动势能”定理,斜率就是除重力之外的其他力的合力。
动势能定理的微分形式可得图像切线斜率的物理意义就是F,其它力是变力时,对应位置F就是动势能对位移的导数。
复杂版的小球、弹簧系统,从牛顿定律的角度有必要知道在最低点小球的合力不为零,是沿斜面向上的。
从能量角度看,三种常见保守力齐聚首,所以对于整个系统而言,动能、重力势能、弹性势能、电势能总和不变。
定性思考,极端法。
木板质量无穷大时,木板是不会运动的,板块相对静止之时就是物块速度减为零的时候。系统增加的热量等于物块刚开始的动能。
木板质量为零时,一碰即共速,相对位移为零,热量为零。
传送带中的能量问题,相对位移,绝对位移区分开,就算相对位移可以换传送带为参考系,也是惯性系,运算相对简单一点。
计算摩擦生热注意相对位移。
第一问就有点上头了,最大距离可采用弹簧、小球振动模型的对称性求解。也可以直接用功能关系。
BC的分离条件要注意,是弹簧到原长时才分离。此时,BC已经处于减速阶段。
第二问求解临界条件,结合第一问,分离时B物体的动能需要到达能把弹簧拉伸到把A拉动的地步,临界条件就是弹簧弹力刚好等于f。
第三问最是麻烦,BC分离后,C一骑绝尘,B只有吃土的份,这还不算,还要拖A,难点就在拖A上,AB、弹簧,摩擦力,变力一堆,AB的相对运动情况分析是难点。动力学角度感觉乱的话,从能量角度先考虑一下所问的问题。对B做功的力只有弹簧弹力和摩擦力,若B和C分离后一直向右运动,题干中的问题就是相等的。关键问题就来了,BC分离后,从A开始向右运动算起,B减速为零的过程中,其位移大于此段时间内A加速的位移,原因是B的加速度大小始终比A大。因此B减速为零时还会反向加速。因此最终C的位移大小减去BC距离要小于B的路程。
第四问单独考虑C,相对就简单了,根据F的大小可求出弹簧的最大压缩量,撤去F后,弹簧未到原长时,可以把BC整体研究,来求加速度,分离后,加速度从恒定值突变为零。
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