动量守恒定律和能量守恒定律及解读相关高考题

一、例析动量、能量守恒定律例1对质点组有以下几种说法:(1)质点组总动量的改变与内力无关;(2)质点组总动能的改变与内力无关;(3)质点组机械能的改变与保守内力无关下列对上述说法判断正确的是()A.只有(1)是正确的B.(1)、(2)是正确的C.(1)、(3)是正确的D.(2)、(3)是正确的解析在质点组中内力总是成对出现的,它们是作用力与反作用力.由于一对内力的冲量和恒为零,故内力不会改变质点组的总动量.但由于相互有作用力的两个质点的位移大小以及位移与力的夹角一般不同,故一对内力所作功之和不一定为零,应作具体分析,如一对弹性内力的功的代数和     

要正确运用质点动能定理

动能定理是从功和能的定义出发,由牛顿第二定律导出的.质点动能定理的一般表述为:合外力对物体所做的功,等于物体动能的增量.质点动能定理的数学表达式为:∑F·S=12mv22-12mv12或∑W=12mv22-12mv12.对于质点,不管是恒力做功还是变力做功,均可用质点动能定理求解有关问题.但须注意区别质点和质点系的不同.■1.恒力做功条件下质点的动能定理其数学表达式的导出过程一般是这样的:如图1所示,质量为m的物体,以初速度v1沿水平面向右运动,在恒定的合外力∑F作用下,经过位移s后,速度变为v2.合外力对物体做功为W=∑F·S,物体在合外力作用下,速度由…     

动能定理的应用归类例析

动能定理是中学物理中基本的功能关系之一．它的内容表述是：外力对物体所做功的代数和等于物体动能的变化量，公式表达为：∑Fscosα=1/2mv2^2-1/2mv1^2或∑W=△Ek，它表示了外力做功与物体动能变化的定量关系。凡是涉及力、位移（或路程）、物体的运动状态发生变化类问题，用动能定理分析和讨论，都比用牛顿第二定律简便。     

与一对摩擦力作功之和有关的问题

在力学教学中,不少人对与一对摩擦力作功之和有关的问题,存在一些模糊认识,本文就这些问题进行了详细讨论。 一、一对摩擦力作功之和与参照系的选择无关 功是描述力对空间累积效应的物理量,它是作用在质点上的力F与受力质点位移dr的点积。以W表示力F对质点所作的功,则     

鼓励创新启迪思维

利用参考圆可以找简谐振动的质点的初位相Φ０，某一位置或某一时刻的速度V，振动加速度a和所受回复力∑F。１．初位相Φ０（t＝０时，位相）如图１所示，若质点C在位置B时，过B作y轴的平行线交圆周于一点，过参考点的半径OB与X轴正向的夹角为O，即Φ０＝０。质点在位置C时（C为正向二分之一最大位移处）过C作y轴的平行线交圆周两个点C'和C″，若质点C从C'向靠拢平衡位置方向移动，以C'为参考点，过该参考点C'的半径与X轴正向的平角为，即Φ０＝π３。若质点C向正向最大位移处运动，则参夹角为５３π，即Φ０＝－５３π或Φ０＝－π…     

谈谈摩擦力做功的几个问题

有关摩擦力做功的问题，笔者在长期的教学实践中，发现各届学生中都有不少人存在如下一些模糊的认识：摩擦力总是阻碍物体运动的，所以无论静摩擦力还是滑动摩擦力都一定做负功；静摩擦力一定不做功；滑动摩擦力一定做负功；系统内一对摩擦力，是一对作用力和反作用力，所以系统内摩擦力的总功一定为零．为了澄清这些模糊认识，这里准备从下面三个方面谈谈摩擦力做功的问题．     

系统的动能定理

在高中阶段,动能定理一般只应用于单个物体,但动能定理也可应用于两个或两个以上的物体组成的系统,而且有时会使要解决的问题变得更为简单。但应用于系统时,应注意总功包括系统中所有物体相互作用的内力和系统外力做功的代数和,此时动能定理可表述为:系统中所有物体相互作用的内力和系统外力做的总功等于系统动能的增加,即:W外+W内=△Ek。     

学习机械能守恒和转化定律要诀

能的概念、功和能的关系以及各种不同形式的能量相互转化和守恒的定律，贯穿在全部物理学中．而机械能的概念和机械能守恒定律，是学习各种不同形式的能量转化规律的起点，也是运动学和动力学知识的进一步综合和扩展．本文就学习机械能守恒和转化定律应予强调和注意区别的问题，谈一些肤浅看法．■一、机械能守恒和转化１．机械能守恒的条件．众所周知，具有普遍性意义的功能定理是：W外＋W非内＝E２－E１＝（EK２＋EP２）－（EK１＋EP１）（１）我们在应用功能定理解决许多力学问题时，发现在外力不做功（W外＝０），也无耗散内力做…     

功、动能和机械能

1.各分力功的代数和等于合力的功质点在恒力F作用下位移l,力和位移的夹角为θ,则力F对该质点做功W=Flcosθ。功的这一定义式也可用矢量表示为W=F·l。对于功的定义式的理解有两点需要特别注意:第一,如果有多个力同时作用在一质点上,则W=W₁+W₂+W₃+…=F₁·l+F₂·l+F₃·l+…=（∑_iF_i）·l即各个分力对质点做功的代数和等于这些力的合力所做的功;第二,如果作为力的作用对象的物体不能     

对保守力的讨论

1　保守力的特点及其判定方法在物理学中经常遇到这样一些力,它们对质点所作的功与质点所经过的路径无关,而只与质点的初、末位置有关,我们把这种力称为保守力.如果作用在质点上的力在质点的无穷小位移中所作的元功能够写成某一标量函数的全微分,即F·dr=dU,(1)则此力F一定是保守力.因此,保守力在质点运动的一段路程上所作的总功等于函数U在路径的终、初位置的值之差,即∫21F.dr=U2-U1.如果质点沿封闭轨道运动,则作用于质点上的保守力沿封闭路径对质点所的总功为零,即∮F.dr=0,也可以用此力的旋度表示为　　×F=0(r=0点除外).(2)因此,一…     

参照系在力学问题中的巧用

本文先证明一对作用力和反作用力之和与参照系选择无关，然后就如何巧用参照系，简化分析多体力学系统的非保内力的功以及内力做功的计算问题作如下尝试。一、作用力与反作用力做功之和与参照系选择无关。设有质点ml和m。，相互作用力为C和C。如图（－）所示。现有两个参照系。－XyZ、。－XyX且两参照系有相对运动。某一时刻ml和mzie两上参照系中的位置矢量分别为R、；、G、G‘，。‘一Xy。系的坐标原点。’对于。－XyX系的位置矢量为己。根据图（一）中的关量三角形得；三一；十元二一方’十元对上两式求微分得：即一对作用力和反作用…     

匀变速直线运动动力学问题的处理方法

匀变速直线运动问题可分别运用运动学和动力学的方法来处理．关于匀变速直线运动的运动学，其处理方法在一些复习资料上有所叙述．即：运动学方法不涉及作用力，用到如下四个公式 ｖ１＝ｖ０＋ａｔ①，称为速度公式； ｓ＝ｖ０ｔ＋　ａｔ２②，称为位移公式； ｓ＝　③，称为不含时间求位移公式； ｓ＝　④，称为由平均速度求位移公式． 四个公式涉及５个物理量ｖ０、ａ、ｓ、ｔ、ｖｔ，四个公式中只有两个公式是基本的，已知ｖ０、ａ、ｓ、ｔ、ｖｔ中的任意三个量就可恰当选择两个公式求解．匀变速直线运动的动力学方法涉及力，该力为恒力…     

动能定理的综合应用

在某些物理问题中,应用动能定理解题比使用牛顿第二定律和运动学公式综合解题更简捷、更迅速.应用动能定理解题是解决物理问题的重要手段之一.一、动能定理1.内容合力所做的功等于物体动能的改变量,或物体所受各力对物体做功的代数和等于物体动能的改变量.数学表达式为:W总=ΔEk=E末-E初或W1+W2+W3+…=ΔEk=E末-E初.2.应用动能定理时必须注意的问题(1)动能定理的研究对象是单个物体或可视为整体的物体系.合力指作用在物体上的所有力的总和,因此必须对物体进行受力分析.(2)动能定理中的位移和速度必须是相对于同一个参考系,一般以地面为…     

如何正确找有用功、总功

同学们在解机械效率的习题时，一般都知道用公式η＝W有用W总×１００％，但要正确找出有用功和总功却是比较困难的．现从下面几个方面加以说明．１．求有用功W有用，要看使用机械的目的．（１）提放重物，目的是克服重力做功，W有用＝Gh；（２）水平方向匀速拉（推）物体，目的是克服阻力做功，W有用＝Fs．２．求总功W总，要看机械运动的原因．３．搞清物体被移动的距离与动力的作用点移动的距离．例１用杠杆来撬一重２４００N的石块，手作用在杠杆末端的压力为３００N，当手压下２m时，石头被抬高０．２m，求杠杆的机械效率．解：此题…     

浅析高中物理教学中如何帮助学生理解动能定理

动能定理的内容看似简单,即"合外力对物体所做的功等于物体动能的变化量",用数学表达式即可表示为:W总=△Ek=Rkt-Ek0,但其包含的物理内容却十分丰富,很多学生就是对其没有理解透,导致在运用时出错. 一、理解动能定理的概念 动能定理表达式的左边是指合外力所做的总功,如果学生理解困难的话,可结合例子验证一下,比如:质量M=2kg的物块,在水平推力F=8N的恒力作用下,在动摩擦因数为0.25的粗糙水平地面上发生一段位移x=4m,速度由v0=2m/s增加到vr=4m/s.这时学生发现了矛盾,自然而然就会去找原因,将会发现原来物块与水平面之间还存在摩擦力,原来动能定理表达式中的W是指合外力对物体所做的总功.这样可能会更有助于学生理解,而且印象会深刻一点.对于合外力对物体所做的总功,可以先求出各个力做的功,再求出各个力做功的代数和;也可以先求出物体所受的合外力,再求出合外力所做的功,即有两种计算方法:①W总=W1+W2+……+Wn,②W总=F合 scosθ,至于选用哪一种方法简单方便,要视具体题目而定.     

“洛仑兹力”的应用问题

洛仑兹力是磁场对运动电荷的作用力，洛仑兹力的大小 ｆ＝ｑｖＢ，此式适用于 Ｂ　ｖ的情况，当 ｖ／／Ｂ时，不受洛仑兹力作用，即 ｆ＝０；洛仓兹力的方向用左手定则判定．洛仑兹力的方向总与速度方向垂直，故洛仑兹力永远不做功，不改变速度的大小，只改变速度的方向．洛仑兹力的实际应用问题可归纳为四大类．１运动的电荷只有洛仑兹力作用下的匀速圆周运动的问题 解决带电粒子在洛仑兹力作用下，做匀速圆周运动的问题，就是要依照几何关系确定粒子的轨迹半径与题中所知量或所求量的关系；并会确定粒子转过任意角度所用的时间． 【例１〕…     

涉及一对摩擦力做功的高考力学综合问题分析

高考涉及一对摩擦力做功的力学综合问题（均可等效为“子弹──木块”模型或“滑块──小车”模型），９０年代频频出现，具体情况如图１所示． １９９９年高考上海卷的“滑块──小车”模型试题在常见形式上精心加工，“旧貌换新颜”！除了设置临界点的破译这一难关外，还深入到求一对摩擦力所做总功及对各小段总功求和的更高层次上“发难”．笔者以为，后一关卡在于相对位移的确定．本文试对此题作一全面细致的分析． ［题目］如图 1 ｅ所示，一辆质量ｍ＝２ｋｇ的平板车左端放有质量Ｍ＝３ｋｇ的小滑块，滑块与平板车之间的动磨擦因数μ…     

“化曲为直”在物理习题教学中的应用

功的计算在中学物理中占有十分重要的地位，中学阶段所学的功的计算公式W=Fscosα只能用于恒力做功情况，对于变力做功的计算则没有一个固定公式可用。当物体在变力的作用下作曲线运动时，若力与位移的方向同步变化，但力的方向与物体运动的切线方向之间的夹角不变，那就可用“化曲为直”的思想将曲线分成无限个小元段，每一小元段可视为一直线，则每一小元段可视为恒力做功，总功即为各个小元段做功的代数和，即W=F1&;#183;s1cosα＋F2&;#183;s2cosα2＋F3&;#183;s3cosα3＋…Fn&;#183;sncosαn。     

从一道习题的解答看学生思维能力的培养

在电磁学知识学完后，我们给学生布置了以下作业：在磁感应强度B＝０．５０T的匀强磁场中，有一个正方形金属线圈abcd，边长L＝０．２０m，线圈的ab边跟磁场的左侧边界重合，如图所示。线圈的电阻R＝０．４０Ω。用外力使线圈从磁场中运动出来，一次是用力使线圈从左侧边界匀速平动移出磁场；另一次是用力使线圈以ab边为轴，匀速转动出磁场，两次所用时间都是t＝０．１０s，试分析计算两次外力对线圈所做的功。不少学生是这样做的：（１）匀速平动移出磁场时，有：解法一：ε＝BLV＝BL２t①I＝εR②W外＝W电＝Iεt③联立①②③式得：W…     

LOOPORBITSFORSINGULARHAMILTONIANSYSTEMS

考虑了有关Ｈａｍｉｌｔｏｎ系统如下类型的轨道ｑ：（０．１）ｑ＂（ｔ）＋Ｖ′（ｑ（ｔ））＝０，ｔ∈［０，Ｔ］，其中Ｔ＞０（０．２）１２｜ｑ′（ｔ）｜２＋Ｖ（ｑ（ｔ））＝ｈ，ｔ∈［０，Ｔ］，并且ｑ（０）＝ｑ（Ｔ）＝ｘ０这里ｑ∈ｃ２（［０，Ｔ］，Ｒｎ＼｛０｝），ｎ≥２，ｘ０∈Ｒｎ＼｛０｝，是已知点，ｈ∈Ｒ也是已知的，Ｖ∈Ｃ２（Ｒｎ＼｛０｝，Ｒ）是以０为奇点的位势函数，Ｖ′表示它的梯度．主要存在性结果是通过适当定义能量不增的形变算子和一个极大极小原理而得到的．其中，主要假设条件是依赖于由作者［１１］发现的测地凸性条件和Ｇｏｒｄｏｎ［６］所说的强力条件．作为一个直接的推论，对于修正的引力位势Ｖ（ｘ）＝｜ｘ｜－１＋｜ｘ｜－２或Ｖ的任何扰动，总存在Ｔ＞０使（０．１），（０．２）有非平凡解，其中ｈ∈Ｒ，｜ｘ０｜＞０充分小，这是一个有趣的现象，因为当ｈ≥０时，系统ｑ＂（ｔ）＋Ｖ′（ｑ（ｔ））＝０不存在以ｈ为能量的非平凡周期解