大学物理-第1-4章-经典力学部分归纳总结.ppt

第一单元SCECQA教学法Self-studyCommunionExplainConclusionQuestionArgumentation知识点回顾运动学部分解题指导知识点回顾知识点回顾4、保守力作功与势能概念：5、力矩、角动量8、三个守恒定律11、碰撞定律动力学部分解题指导第一类是牛顿第二定律的应用其解题步骤为：
(1)隔离物体，使每个隔离物体可以视为质点。
(2)受力分析。
(3)选择坐标系。
(4)列运动方程，求解。
第二类问题是冲量和动量关系式的应用解题步骤是：
(1)选择所研究的质点系。
(2)确定所研究的过程以及过程的始末状态。
(3)根据过程中外力和所满足的条件确定所用的冲量和动量关系式。
(4)列方程，求解。
第三类是功能关系式的应用具体的解题步骤为：
(1)选择所研究的质点系。
(2)确定所研究的过程以及过程的始末状态。
(3)根据过程中外力的功和非保守内力的功代数和所服从的条件确定所用的功能关系式。
(4)列方程，求解。
第四类是角动量分量守恒定律的应用具体的求解方法是：(1)、（2）同上。
(3)判断过程中对某点（或某轴）合外力矩是否为零，或者角动量守恒条件是否成立。
(4)若守恒条件成立，确定正方向，列方程，求解
分解综合法：对于较为复杂问题，不是只用一个定理、定律就能解决，要将整个过程分解成几个子过程，对每一子过程应用上述方法。最近有人提出百慕大三角区之迷是太阳光和海水造成的。由于大西洋的暖流和暗礁，海水在这一地区极易形成环流，旋转海水表面呈现抛物面形状，使太阳光聚焦，温度可达几千度，甚至上万度，海面很大，聚焦高温区区域也可能很大，飞机一旦误入该区域，立刻化为灰烬。现虽未定论，但至少是一种可能的解释。例题(1)试证明：在圆柱形容器内以匀角速度ω绕轴作匀速转动，旋转的液体表面为旋转抛物面。
证明：考虑一质点，Δm,受两个力，重力P=mg,和其他部分液体对它的作用力的合力N，取坐标如图。
液体绕OY轴旋转时，Δm将作匀速圆周运动，其向心加速度为an=xω2,由牛顿第二定律有：
X：Nsinθ=Δmxω2(1)
Y：Ncosθ-Δmg=0(2)
由式(1)/(2)得：tgθ=xω2/g(3)
液面曲线在质点Δm处的斜率正好也是tgθ，tgθ=dy/dx,于是有dy/dx=xω2/g，故有：dy=xω2dx/g
对上式积分：讨论：

（1）启发人们去解释百慕大三角区之迷。

（2）上述结论引起天文学家的极大兴趣，建造大口径天文望远镜，费工、费时又费钱，美国帕洛玛山天文台的约5m反射望远镜，花了7年，另外，直径大时因物镜热畸变而使观察工作受影响，不久前，加拿大一位天文学家提出建造30m的大物镜，所用原理就是这道题的结论。用水银作液体。现已建成0.9m反射望远镜，此设想一旦成功，将会使天文学发展来一个大的飞跃。但不能倾转角度。如图所示，木块A的质量为1.0kg，木块B的质量2.0kg，A、B之间的摩擦系数是0.20，B与桌面之间的摩擦系数是0.30，若木块开始滑动后，它们加速度大小均为0.15m／s2。试问作用在木块B上的拉力F有多大？设滑轮和绳子的质量均不计，滑轮和轴摩擦可不考虑。于是由式（1）和（2），有从上两式消去T，得：一个质量为M的梯形物体块置于水平面上，另一质量为m的小物块自斜面顶端由静止开始下滑，接触面间的摩擦系数均忽略不计，图中Ｈ、h、θ均为已知，试求m与Ｍ分离时Ｍ相对水平面的速度及此时m相对于Ｍ的速度。选如图示坐标系，由动量守恒:例题(4)例题(5)式（2）即：例题(6)(1)掌握：转动定律；质点的角动量定理和角动量守恒定律；刚体定轴转动的角动量定理和角动量守恒定律；刚体绕定轴转动的动能定理。
(2)理解：刚体定轴转动的角位移、角速度和角加速度；匀变速转动公式；角量与线量的关系；力矩；转动惯量；平行轴定理；角动量；冲量矩；力矩作功；力矩的功率；转动动能。
(3)了解：*经典力学的成就和局限性。一、基本概念6、刚体的转动惯量：rotationalinertia(momentofinertia)7、刚体的角动量：angularmomentumofarigidbody
由质点的角动量（对一给定点而言）力矩的功(2)对于定轴转动刚体，所有内力的功总和在任何过程中均为零。（内力成对，大小相等方向相反，一对内力矩的代数和为零；∴内力矩的功总和为零。另一角度，内力的功相对位移为零.）二、基本规律basiclaw说明：
A、动能定理也与质点动力学中讲的动能定理相同，只是动能的表示形式不同而己，3、定轴转动刚体的角动量定理angularmomentumtheoremofarotationalrigidbodyaroundafixaxis4、定轴转动刚体的角动量守恒定律
lawofconservationofan