剖析多过程问题课件

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1、剖 析 多 过 程 问 题,多过程问题 1.很多动力学问题中涉及物体两个或多个连续的运动过程，在物体不同的运动阶段， 物体的运动情况和受力情况都发生了变化，我们把这类动力学问题称为多过程问题 2.多过程问题可根据涉及物体的多少分为单体多过程问题和多体多过程问题 3.观察每一个过程特征和寻找过程之间的联系是求解多过程问题的两个关键过程特征需仔细分析每个过程的约束条件，如物体的受力情况、状态参量等，以便运用相应的物理规律逐个进行研究 至于过程之间的联系，则可从物体运动的速度、位移、时间等方面去寻找,多过程构成部件,1、匀速直线运动、匀变速直线运动模型,2、平抛运动、类平抛运动模型,3、圆周运动模型

2、,力学多过程问题,L,v,v0,vy,d,v,r,E,B,电磁学多过程问题,类平抛,匀速直线,匀圆,类平抛 匀直 匀圆,带电粒子在电磁场中作周期性运动,多过程问题的解决方法一：三步分析法 -合分合,一、“合”初步了解全过程，构建大致运动图景,三、“合”找到子过程的联系，寻找解题方法,二、“分”将全过程进行分解，分析每个过程的规律,分析要点: 1题目中有多少个物理过程？ 2 每个过程物体做什么运动？ 3 每种运动满足什么物理规律？ 4 运动过程中的一些关键位置(时刻)是哪些?,一、“合”初步了解全过程，构建大致运动图景,三、“合”找到子过程的联系，寻找解题方法,二、“分”将全过程进行分解，分析每

3、个过程的规律,多过程问题的解决方法一：三步分析法 -合分合,分析要点:,1 题目中有多少个物理过程？ 2 每个过程物体做什么运动？ 3 每种运动满足什么物理规律？ 4 运动过程中的一些关键位置(时刻)是哪些?,多过程问题的解决方法二 -画图：运动情景图和受力分析图,图 1,L2,L1,F,F,L1,V 板,VB,v1,vB,vB,X,vB,f,h,G,FN,F,f,mg,FN,多过程问题的解决方法三 -程序法所谓程序法，是按时间的先后顺序对题 目给出的物理过程进行分析，正确划分 出不同的过程，对每一过程，具体分析 出其速度、位移、时间的关系，然后利 用各过程的具体特点列方程解题 利用程序法解题

4、，关键是正确选择 研究对象和物理过程，还要注意两点： 一是注意速度关系，即第1个过程的末 速度是第二个过程的初速度；二是位移 关系，即各段位移之和等于总位移,例题 如图所示，一个重为10 N的小球，在F20 N的竖直向上的拉力作用下，从A点由静止出发向上运动，F作用1.2 s后撤去，已知杆与球间的动摩擦因数为3/6，试求从撤去力F开始计时，小球经多长时间将经过距A点为2.25 m的B点(g10 m/s2),【解析】在力F作用时有：(FG)sin 30(FG)cos 30ma1，解得：a12.5 m/s2. 所以撤去力F时，小球的速度：v1a1t13 m/s， 小球的位移：s1t11.8 m.

5、撤去力F后，小球上冲时有： Gsin 30Gcos 30ma2， 解得：a27.5 m/s2. 因此小球上冲时间：t2v1/a20.4 s， 上冲位移：s2 v1.t2/20.6 m， 此时s1s22.4 mAB， 因此小球在上冲阶段将通过B点， 有ABs1v1t31/2a2t， 解得：t30.2 s，t30.6 st2(舍去),小球返回时有： Gsin 30Gcos 30ma3， 解得：a32.5 m/s2. 因此小球由顶端返回B点时有 ：s1s2AB1/2a3t2， 解得：t40.346 4 s. 所以从撤去力F开始计时， 小球上冲通过B点时用时为：t30.2 s， 返回后通过B点时用时为

6、：t2t40.746 4 s.,【答案】第一次经过B点的时间为0.2 s 第二次经过B点的时间为0.7464 s,2如图所示，将一物块M放在匀速传送的传送带的A点，已知传送带速度大小v2 m/s，AB2 m，BC4 m，M与传送带的动摩擦因数0.25，试求物块由A运动到C点共需要多长时间(g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8),【解析】第一阶段做初速度为零的匀加速直线运动、加速度为 a1g2.5 m/s2， 所用时间为 t10.8 s s1a1t0.8 m 第二阶段做匀速直线运动，所用时间为t20.6 s 第三阶段做初速度v2 m/s的匀加速直线运动， mgsin 37m

7、gcos 37ma2 s2BCvt3a2t 解得a24 m/s2， t31.0 s 故物块M运动到C所需时间为tt1t2t32.4 s.,例1如图所示，一水平传送带以v03.0 m/s顺时针传送，水平部分长L3.0 m，其右端与一倾斜角37的斜面平滑相连，斜面长0.5 m，一个物块(可视为质点)无初速度地放在传送带最左端，已知物块与传送带间的动摩擦因数10.3，与斜面间的动摩擦因数为20.5，物块由传送带右端滑上斜面过程中无能量损失(g10 m/s2，sin 370.6)，试问： (1)物块能否到达斜面顶端？若能说明理由，若不能则求出物块上升的最大高度 (2)若斜面足够长且是光滑的，则从放上物

8、块开始记时，在t10.5 s内物块运动的路程,多过程问题的解决方法四：用动能定理和动力学方法解决多过程问题,若一个物体参与了多个运动过程，有的运动过程只涉及分析力或求解力而不涉及能量问题，则常常用牛顿运动定律求解；若该过程涉及能量转化问题，并且具有功能关系的特点，则往往用动能定理求解,例1. 如图所示，在竖直面内有一光滑水平直轨道与半径为R0.4m的光滑半圆形轨道在半圆的一个端点B相切，半圆轨道的另一端点为C。在直轨道上距B为1.0m的A点，有一可看做质点、质量为m0.1kg的小物块处于静止状态。现用水平恒力F=1.25N将小物块推到B处后撤去，小物块沿半圆轨道运动到C处后，落回到水平面上，取

9、g10m/s2。 求：小物块落地点到B点的水平距离。,匀加直,牛顿第二定律+运动学,(或动能定理),变速圆周运动,平抛运动,机械能守恒定律,(或动能定理),平抛运动规律,运动状态,物理规律,过程,由A到B,离开C以后,由B到C,关键位置：B、C,分析:,解： （1）小物块从A到B做匀变速直线运动，设小物块在B点的速度为vB，由牛顿第二定律有,解得:vB=5m /s,或由动能定理,F=ma,由运动学 vB2=2as,（3）小物块离开C是平抛运动。,（2）小物块从B到C做变速圆周运动，设小物块在C点的速度为vC，由机械能守恒定律有,解得:x=1.2m,或由动能定理,解得:vC=3m/s,全过程处理

10、：抓住整个过程的初、末状态， 利用能量的观点解决问题。,两种方法,“分段”处理,全过程处理,同时要有全过程的观点:,小球从A到C由动能定理有,例题质量为m=20kg的物体，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿水平面做直线运动。（02）s内F与运动方向相反，（24）s内F与运动方向相同，物体的速度时间图象如图所示，g取10m/s2。求物体与水平面间的动摩擦因数。,前2s,v,G,N,f,F,v,G,N,f,F,后2s,由图： a1=5m/s2 a2=1m/s2,多过程问题的解决方法五：图景结合,图3,明确题目的物理情景，确定瓶的运动过程：先加速在减速,时间最长时，应在C处停下来，总位移为AC,推力

11、作用在瓶子上的距离最小时，瓶子滑行的距离也较短，应该在B点处停下来,课堂探究突破考点,课堂探究突破考点,课堂探究突破考点,小结,认真审题，弄清题意 初步理解，描绘情景 合理划分，分解过程 挖掘条件，关注状态 寻找规律, 列式求解 纵观全程, 深入理解,老师叮嘱,(2)注意两个过程的连接处，加速度可能突变，但速度不会突变，速度是联系前后两个阶段的桥梁。,解答多过程问题时尤其要注意确定两过程连接处的速度大小和方向,1、任何多过程的复杂物理问题都是由很多简单的小过 上一过程的末态是下一过程的初态，对每一个过程分析后， 列方程，联立求解。,课堂探究突破考点,课堂探究突破考点,课堂探究突破考点,课堂探究

12、突破考点,课堂探究突破考点,课堂探究突破考点,图5,课堂探究突破考点,课堂探究突破考点,图 2,va,va,F,V1,S2,X a,V,S1,V=2.4,图 6,答案(1)12 s(2)1225 m/s,返回,例2、如图所示，竖直平面内的圆弧形光滑轨道半径为R ，A端与圆心O等高， AD为与水平方向成45的斜面，B端在O的正上方，一个小球在A点正上方由静止释放，自由下落至A点进入圆轨道并恰能到达B点求： （1）小球到达B点时速度的大小； （2）释放点距A点的竖直高度； （3）小球落到斜面AD上C点时速度的大小和方向,小球到达B点：由 （2分） 得： （2分） 设小球的释放点距A点高度为h 由机械能守恒定律，得： （2分） 得： （2分） 小球落到C点时：由 ，得：tan 解得： 1分） （1分） 小球落到C点得速度大小： 1分） 小球落到C点时，速度与水平方向夹角为：tan （1分）,课堂探究突破考点,课堂探究突破考点,课堂探究突破考点,课堂探究突破考点,图5,课堂探究突破考点,课堂探究突破考点,