大物解题思路及刚体习题课.ppt

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1、解题思路（1）解题的一般原则都是先仔细审题，弄清题意，构思出题述的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的或间接的关系，并按一定的逻辑思路一步步表达出来，最后求解并得出结果。（2）对构思出的物理图象要画出示意图。帮助理解题意，帮助寻找物理量之间的关系。（1）解题时，先规范地画出示意图，画出选择的坐标系，图中代表物理量的字符必须规范和统一。（2）涉及的各种计算，应先进行符号运算，后进行数字运算。（3）对计算的结果进行确认（讨论），舍去不符合实际的结果。（4）解题要学会使用恰当的文字表达来

2、正确表达思路、写出各步骤的依据。（5）只有公式和数字的解题是不完整的。解题规范刚体力学习题课一、描述刚体定轴转动的基本物理量物理量（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Ek注意：定轴转动动能，勢能EP=mghc一、刚体定轴转动与质点直线运动的比较质点系的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二、描述刚体定轴转动的物理量与质点的对应质点的运动刚体定轴转动线量（角量）动量、力（角动量、力矩

3、）功、动能(功、转动动能)势能三、相关的定律、定理与质点(系)的比较质点系的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t1→t2动能定理惯性系、系统某过程r1→r2、θ1→θ2功能原理惯性系、系统某过程r1→r2、θ1→θ2四、守恒定理与质点（系）的比较质点的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t1→t2动能守恒惯性系、系统某过程r1→r2、θ1→θ2（动量矩）角动量守恒惯性系、系统某过程r1→r2、θ1→θ2四、典型的问题1、物理量的矢量性对于

4、定轴转动，这些物理量的方向都沿着转轴的！2、在同一个问题中，物理量等都是相对于同一个转轴而言的。3、绕O轴定轴转动的刚体的动能例质量分别为m和2m，半径分别为r和2r的两个匀质圆盘，同轴地粘在一起，可绕通过盘心且垂直于盘面的水平光滑转动，在大小盘边缘都绕有绳子，绳下端都挂一质量为m的重物，如图，求(1)圆盘的转动惯量；(2)盘的角加速度。2mmO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尚未与物块相碰.此过程机械能守恒.以棒、地球为一系统，以棒的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的均匀细棒，可

5、绕过其一端的水平轴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处的质量为M的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后停止.设物体与水平面间的摩擦系数μ处处相同，求证(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，设碰撞后棒的角速度为ω′，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：例如图所示，一质量为M的均质方形薄板，其边长为L,铅直放置着，它可以自由地绕其一固定边转动，若有一质量为m，速度为v的小球垂

6、直于板面碰在板的边缘上。设碰撞是弹性的，试分析碰撞后，板和小球的运动情况。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，即沿原来的反方向运动。练习一根放在水平光滑桌面上的匀质棒，可绕通过其一端的竖直固定光滑轴O转动．棒的质量为m=1.5kg,长度为l=1.0m,对轴的转动惯量为I=,初始时棒静止．今有一水平运动的子弹垂直地射入棒的另一端,并留在棒中，如图所示.子弹的质量为m=0.020kg,速率为v=400m·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Mr=4.0N

7、·m的恒定阻力矩作用，棒能转过多大的角度θ？解：(1)子弹垂直地射入棒的另一端，角动量守恒(2)由转动定理**练习一转动惯量为J的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），求圆盘的角速度从变为所需要的时间。积分得：