物理竞赛讲义1

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李宁物理竞赛讲义第1讲运动学

李宁物理竞赛讲义第1讲运动学
一般山东省一等奖在七八十名左右,二等奖五百名左右,三等奖若干。先进行预赛考试,选拔 出参加复赛的名单,复赛过程中先进行理论考试、理论成绩全省前 150 名进行实验考试,共分两批 次进行。
微元法:为了分析清楚物理量之间的关系,尤其是定量的关系,往往采用微元法.也就是分析, 经历了一段极小的时间 ∆t ,改变了一个小长度 ∆x ,或者一个小角度 ∆θ 之后,有什么变化。利 用几何的知识,就可以解决问题了。
AD = v∆t, AC = vA∆t,
第4页
所以
vA
=
AC AD
v.
上式中
vA
为交点的移动速度.
又以
α
表示等腰 ∆AO1O2
的底角,且视
AC 为一小段弦,则由图中知
又在等腰 ∆ADC 中,有
π
π
∠CAD = 2 − ∠DAO2 = 2 − α
AD = 2AC · cos ∠CAD
即 AD = 2AC sin α. 联立以上两式有
v地对人 2 = v风对地 + 2v地对人 1 = v风对人 1 + v地对人 1,由此显然 v风对人 1 = v地对人 1,两者相互垂
直,所以
v风
=
√ 2v人对地
1
=

5 2
2ms−1
极坐标的介绍 对于运动,有时使用平面直角坐标系处理是不方便的,所以我们采用极坐标系, 用 (r, θ) 两个参数来表述一个物体的空间坐标,对于一个位置矢量 ⃗r 在直角坐标系下表述为:
在如下图所示的三角形中,边角有如下关系:
第1页
正弦定理:
a
b
c
sin A = sin B = sin C
(3)

高中物理竞赛讲义(完整版)

高中物理竞赛讲义(完整版)

高中物理竞赛讲义目录高中物理竞赛讲义 (1)第0部分绪言 (5)一、高中物理奥赛概况.....................................错误!未定义书签。

二、知识体系....................................................错误!未定义书签。

第一部分力&物体的平衡 (5)第一讲力的处理 (13)第二讲物体的平衡 (15)第三讲习题课 (16)第四讲摩擦角及其它 (21)第二部分牛顿运动定律 (24)第一讲牛顿三定律 (24)第二讲牛顿定律的应用 (25)第二讲配套例题选讲 (35)第三部分运动学 (35)第一讲基本知识介绍 (35)第二讲运动的合成与分解、相对运动 (37)第四部分曲线运动万有引力 (40)第一讲基本知识介绍 (40)第二讲重要模型与专题 (42)第五部分动量和能量 (52)第一讲基本知识介绍 (52)第二讲重要模型与专题 (55)第三讲典型例题解析 (70)第六部分振动和波 (70)第一讲基本知识介绍 (70)第二讲重要模型与专题 (75)第三讲典型例题解析 (86)第七部分热学 (86)一、分子动理论 (87)二、热现象和基本热力学定律 (89)三、理想气体 (91)四、相变 (98)五、固体和液体 (102)第八部分静电场 (103)第一讲基本知识介绍 (104)第二讲重要模型与专题 (107)第九部分稳恒电流 (120)第一讲基本知识介绍 (120)第十部分磁场 (134)第一讲基本知识介绍 (134)第二讲典型例题解析 (138)第十一部分电磁感应 (146)第一讲、基本定律 (146)第二讲感生电动势 (150)第三讲自感、互感及其它 (154)第十二部分量子论 (157)第一节黑体辐射 (158)第二节光电效应 (161)第三节波粒二象性 (168)第四节测不准关系 (172)第0部分绪言全国中学生物理竞赛内容提要--理论基础(2013年开始实行)说明:.本次拟修改的部分用楷黑体字表示,新补充的内容将用“※”符号标出,作为复赛题和决赛题增补的内容;※※则表示原属预赛考查内容,在本次修改中建议改成复赛、决赛考查的内容。

初中物理奥林匹克物理竞赛辅导讲义

初中物理奥林匹克物理竞赛辅导讲义

初中物理奥林匹克物理竞赛辅导讲义
一、导言
初中物理奥林匹克物理竞赛是指一种面向具有活跃思维的初中生的物竞,以提高学生对物理科学的理解和应用能力为目的的一项综合性活动。

本讲义是为了加强学生对初中物理竞赛的认识,提高其竞赛水平而编写的,内容涵盖了竞赛所需要的基本知识点、考点和解题技巧。

希望此讲义能够成为学生备战初中物理奥林匹克物理竞赛的重要资料,帮助大家获得更好的成绩。

二、感性认识
研究初中物理竞赛首先要树立正确的研究态度和方法,不仅仅是追求分数,更要理解物理科学的知识,培养学生的实际动手和思考能力。

研究初中物理竞赛是一项需要长期、系统的任务。

学生要感性认识到,只有通过不断的努力、实践,才能实现自己的物理竞赛梦想。

三、基本知识点
在研究初中物理竞赛时,需要掌握一系列基本的知识点,包括运动、力学、光学、电学等领域的知识,这些知识点不仅是参加物理竞赛的基本保障,而且还是理解物理科学的基础。

四、考点
初中物理竞赛中的考点非常多,涉及的内容也很广泛,包括数据分析、实验设计、物理模型等方面。

因此,学生在备战物理竞赛时,需要逐一梳理考点,全面掌握并练。

五、解题技巧
学生在参加初中物理竞赛时,需要有一些解题技巧。

比如,要注意审题,仔细分析和理解问题,正确使用公式,严格按照题目要求和标准化格式标注答案等。

一些实用的解题技巧可以帮助学生更快、更准确地解答题目。

六、总结
初中物理奥林匹克物理竞赛不仅考察了学生的物理知识,更考察了学生的思考能力、动手能力、创新能力等。

因此,学生在备战初中物理竞赛时,需要具备坚强的毅力,全面提高自己的素质,更好地迎接物理竞赛的挑战。

初中物理竞赛教程(基础篇)第1讲-测量

初中物理竞赛教程(基础篇)第1讲-测量

第1讲 测量1.1 学习提要1.1.1 测量的历史人们认识事物时经常要对事物进行比较,测量就是一种比较。

从古到今,人们在日常生活、生产、贸易和科学实验等活动中,总离不开比较和判断。

例如,比较事物的大小、轻重、冷热、快慢。

我们知道,单凭人的感官来比较、判断事物间的差异,有时既不准确也不可靠。

测量的目的就是进行可靠的定量比较。

因此,测量首先要有一个公认的比较标准,叫做单位;其次,要有合适的测量工具或仪器。

测量的单位和工具的发展历史,反映出人类科学技术和文明发展演变的历程。

古代,人们经常把自己肢体的某些部分作为长度的单位。

例如,我国曾用“步”作为长度单位,“百步穿杨”中的“步”就是一种长度单位,英语中的“feet ” (英尺),就起源于脚的长度。

直到今天,我们还时常用这些“随身带着”的工具来估测长度。

时间的单位起源于地球公转和自转产生的四季和昼夜交替现象。

四季轮回的周期叫做年,月圆月缺的周期叫做月,昼夜交替的周期叫做日,一日又分为24个小时。

我国古代将一天平分为12个“时辰”,每个时辰又分为8个“刻”。

在《水浒》等古典文学名著中,就常用时辰来作为时间单位。

不同的国家的不同历史时期,往往使用不同的量度单位。

单位的不统一给贸易和生产带来许多麻烦,于是就有了统一量度单位的需要。

我国古代秦王朝第一次统一了全国的度量衡制,这有力地推动了生产和经济的发展。

现在,国际上制定了一套统一的量度单位,称为国际单位制(SI )。

在国际单位制中,长度的单位是米(m )。

最初规定通过法国巴黎的地球经线的四千万分之一为1 m ,并按照这个长度用铂-铱合金铸成一根“米原器”,存放在巴黎的国际度量衡局里, 作为全世界统一使用的1 m 基准。

现在,已改用更精确、更稳定的标准,即规定真空中光在 1/299 792 458 s 内传播的距离为1 m 。

在国际单位制中,时间的单位是秒(s )。

受古代巴比伦天文学的影响,秒、分、时均采用60 进位制。

高中物理竞赛讲义(超级完整版)(1)

高中物理竞赛讲义(超级完整版)(1)

最新高中物理竞赛讲义(完整版)目录最新高中物理竞赛讲义(完整版) (1)第0部分绪言 (5)一、高中物理奥赛概况 (5)二、知识体系 (5)第一部分力&物体的平衡 (6)第一讲力的处理 (6)第二讲物体的平衡 (8)第三讲习题课 (9)第四讲摩擦角及其它 (13)第二部分牛顿运动定律 (15)第一讲牛顿三定律 (16)第二讲牛顿定律的应用 (16)第二讲配套例题选讲 (24)第三部分运动学 (24)第一讲基本知识介绍 (24)第二讲运动的合成与分解、相对运动 (26)第四部分曲线运动万有引力 (28)第一讲基本知识介绍 (28)第二讲重要模型与专题 (30)第三讲典型例题解析 (38)第五部分动量和能量 (38)第一讲基本知识介绍 (38)第二讲重要模型与专题 (40)第三讲典型例题解析 (53)第六部分振动和波 (53)第一讲基本知识介绍 (53)第二讲重要模型与专题 (57)第三讲典型例题解析 (66)第七部分热学 (66)一、分子动理论 (66)二、热现象和基本热力学定律 (68)三、理想气体 (70)四、相变 (77)五、固体和液体 (80)第八部分静电场 (81)第一讲基本知识介绍 (81)第二讲重要模型与专题 (84)第九部分稳恒电流 (95)第一讲基本知识介绍 (95)第二讲重要模型和专题 (98)第十部分磁场 (107)第一讲基本知识介绍 (107)第二讲典型例题解析 (111)第十一部分电磁感应 (117)第一讲、基本定律 (117)第二讲感生电动势 (120)第三讲自感、互感及其它 (124)第十二部分量子论 (127)第一节黑体辐射 (127)第二节光电效应 (130)第三节波粒二象性 (136)第四节测不准关系 (140)第0部分绪言一、高中物理奥赛概况1、国际(International Physics Olympiad 简称IPhO)① 1967年第一届,(波兰)华沙,只有五国参加。

高一全国物理竞赛内部讲义第1讲

高一全国物理竞赛内部讲义第1讲

1. 固体,液体的热胀冷缩2. 液体的表面张力,浸润非浸润3. 分子运动论,理想气体的压强,温度4.理想气体状态方程知识精讲一.固体的热膨胀几乎所有的固体受热温度升高时,都要膨胀。

在铺设铁路轨时,两节钢轨之间要留有少许空隙,给钢轨留出体胀的余地。

一个物体受热膨胀时,它会沿三个方向各自独立地膨胀,固体的温度升高时,它的各个线度(如长、宽、高、半径、周长等)都要增大,这种现象叫固体的线膨胀。

我们把温度升高1℃所引起的线度增长跟它在0℃时线度之比,称为该物体的线胀系数。

线膨胀系数α的意义是温度每改变1K 时,其线度的相对变化。

即:t l l l a t 00-=式中a 的单位是1/℃,0l 为0℃时固体的长度,t l 为t ℃时固体的长度,一般金属的线胀系数大约在510-/℃的数量级。

上述线胀系数公式,也可以写成下面形式:)1(0at l l t +=对于各向同性的固体,当温度升高时,其体积的膨胀可由其线膨胀很容易推导出。

为简单起见,我们研究一个边长为l 的正方体,在每一个线度上均有:T al l ∆=∆)331()1()1(33223333T a T a T a l t a l l V t ++∆+=∆+=∆+=因固体的α值很小,则T a T a T a ∆∆∆3,33322与相比非常小,可忽略不计,则)31(3T a l V t ∆+= 即:T aV V ∆=∆3式中的3α称为固体的体膨胀系数。

随着每一个线度的膨胀,固体的表面积和体积也发生膨胀,其面膨胀和体膨胀规律近似是第一讲 物质的热性质知识体系介绍A B CD 外F )1(0t S S t γ+=)1(0t V V t β+=考虑各向同性的固体,其面胀系数γ、体胀系数β跟线胀系数α的关系为γ=2α,β=3α。

例题精讲【例1】 有一摆钟在0℃时走时准确,它的周期是1s ,摆杆为钢质的,其质量与摆锤相比可以忽略不计,仍可认为是单摆。

当气温是25℃时,摆钟周期如何变化?一个昼夜24小时误差多少?已知钢的线胀系数 5102.1-⨯=a ℃-1。

物理竞赛辅导讲义

物理竞赛辅导讲义

物理竞赛辅导讲义第一部分:直线运动提高题1.汽车甲沿着平直的公路以速度v 0做匀速直线运动.当它路过某处的同时,该处有一辆汽车乙开始做初速度为零的匀加速运动去追赶甲车.根据上述的已知条件:A .可求出乙车追上甲车时乙车的速度B .可求出乙车追上甲车时乙车所走的路程C .可求出乙车从开始起动到追上甲车时所用的时间D .不能求出上述三者中任何一个2.火车以54h km /的速度沿平直轨道运行,进站刹车时的加速度是2/3.0s m ,在车站停1min ,启动后的加速度是2/5.0s m 。

求火车由于暂停而延误的时间。

3.客车以速率1v 前进,司机发现同一轨道正前方有一列货车以速率2v 同向行驶,2v <1v ,货车车尾距客车距离为0s ,司机立即刹车,使客车以加速度大小为a 作匀减速运动,而货车仍保持原速度前进,问:①、客车加速度至少多大才能避免相撞?②、若0s =200m ,1v =30m/s,2v =10m/s,客车加速度大小a =1 m/s 2,两车是否相撞?③、若0s =200m ,1v =30m/s,2v =10m/s,客车加速度大小a =0.2m/s 2,要求两车不相撞,则2v 应为多大?4.一个人坐在车内观察雨点的运动,假设雨点相对地面以速率v 竖直匀速下落,试写出下列情况下雨点的随时间变化而运动的运动方程和轨迹方程:①、车静止不动;②、车沿水平方向速率u 匀速运动;③、车沿水平方向作初速度为零的匀加速直线运动,加速度大小为a ;④、车以线速度大小v 做匀速圆周运动5.一只兔子向着相距为S 的大白菜走去。

若它每秒所走的距离,总是从嘴到白菜剩余距离的一半。

试分析兔子是否可以吃到大白菜?兔子平均速度的极限值是多少?6.如图所示,一个质点沿不同的路径从A 到达B :沿弦AB ,沿圆弧ACB ,沿圆弧ADB ,且经历的时间相等,则三种情况下:A 、平均速度相同B 、平均速率不等C 、沿弦AB 运动平均速率最小D 、平均加速度相同 7.一辆汽车从静止开始作匀加速直线运动,在第9妙内的位移为8.5米,求第9妙初和第9妙末的速度多大?8.一个小球从45米高处自由下落,经过一烟囱历时1妙,求烟囱的高度?(忽略空气阻力)9.一个小球从屋顶自由下落,在s t 25.0内通过高度为2m 的窗口,求窗台到屋顶的高度?(忽略空气阻力) 10.如图所示,一辆长为L 的小车沿倾角为 的光滑斜面下滑,加速度大小为 sin g ,连续经过两个小光电管A 和B ,所经历的时间分别是BAt t ,;求小车前端在两光电管之间运动的时间。

高中物理竞赛讲义(超级完整版)(1)汇编

高中物理竞赛讲义(超级完整版)(1)汇编

最新高中物理竞赛讲义(完整版)目录最新高中物理竞赛讲义(完整版) (1)第0部分绪言 (5)一、高中物理奥赛概况 (5)二、知识体系 (5)第一部分力&物体的平衡 (6)第一讲力的处理 (6)第二讲物体的平衡 (8)第三讲习题课 (9)第四讲摩擦角及其它 (13)第二部分牛顿运动定律 (15)第一讲牛顿三定律 (16)第二讲牛顿定律的应用 (16)第二讲配套例题选讲 (24)第三部分运动学 (24)第一讲基本知识介绍 (24)第二讲运动的合成与分解、相对运动 (26)第四部分曲线运动万有引力 (28)第一讲基本知识介绍 (28)第二讲重要模型与专题 (30)第三讲典型例题解析 (38)第五部分动量和能量 (38)第一讲基本知识介绍 (38)第二讲重要模型与专题 (40)第三讲典型例题解析 (53)第六部分振动和波 (53)第一讲基本知识介绍 (53)第二讲重要模型与专题 (57)第三讲典型例题解析 (66)第七部分热学 (66)一、分子动理论 (66)二、热现象和基本热力学定律 (68)三、理想气体 (70)四、相变 (77)五、固体和液体 (80)第八部分静电场 (81)第一讲基本知识介绍 (81)第二讲重要模型与专题 (84)第九部分稳恒电流 (95)第一讲基本知识介绍 (95)第二讲重要模型和专题 (98)第十部分磁场 (107)第一讲基本知识介绍 (107)第二讲典型例题解析 (111)第十一部分电磁感应 (117)第一讲、基本定律 (117)第二讲感生电动势 (120)第三讲自感、互感及其它 (124)第十二部分量子论 (127)第一节黑体辐射 (127)第二节光电效应 (130)第三节波粒二象性 (136)第四节测不准关系 (140)第0部分绪言一、高中物理奥赛概况1、国际(International Physics Olympiad 简称IPhO)① 1967年第一届,(波兰)华沙,只有五国参加。

初中物理竞赛及自主招生专题讲义第一讲物体的运动第一节匀速直线运动与图像问题

初中物理竞赛及自主招生专题讲义第一讲物体的运动第一节匀速直线运动与图像问题

第一讲物体的运动运动学是物理的重点内容,学习物理离不开对各种各样的运动形式的研究。

本讲将重点介绍匀速直线运动、相对运动和速度的分解等知识。

第一节匀速直线运动与图像问题一、匀速直线运动的特点匀速直线运动是指物体沿着一条直线做速度的大小和方向都不改变的运动。

匀速直线运动具有以下特点:(1)速度恒为定值,可用公式s v t=计算,也可表示为路程与时间成正比:s vt =。

(2)只要我们证明了某种直线运动,其路程与时间成正比,就可以得出该运动为匀速直线运动的结论,且可以求得运动速度的大小。

例1如图3.1所示,身高为h 的人由路灯正下方开始向右以速度0v 匀速走动,路灯高为H ,问:(1)人头部的影子做什么运动?速度是多少?(2)人影子的长度增长速度是多少?分析与解 (1)人在路灯正下方时,人头部的影子恰处于人脚底,在人逐渐远离路灯的过程中,人影子的长度也越来越大。

经时间t ,人前进的距离为0v t ,设此时人影子的长度为l ,人头部的影子移动的距离为L ,如图3.2所示。

根据相似三角形知识,可得0v t L H H h =-,即0Hv L t H h=-可见,头部影子运动的距离与时间成正比,做匀速直线运动,其速度00L H V v t H h ==-,因为1H H h >-,可知0V v >,即头部的影子运动速度大于人行走的速度。

(2)同样结合相似三角形知识,可得0v t l h H h =-,即0hv l t H h=-,即人影子的长度l 随时间均匀变长,其长度的增长速度即为单位时间内长度的变化量,0hv l l v t t H h ∆'===∆-。

二、匀速直线运动的图像(一)位置-时间图像(s t -图像)物体做匀速直线运动时,可以沿运动方向所在直线建立直线坐标系,从而利用s t -图像描述出物体的运动情况。

如图3.3所示为甲、乙、丙三个物体在同一直线上的运动的位置—时间()s t -图像,对它们的运动分析如下:甲物体:在0t =时刻,从纵坐标为2m s =-处向规定坐标系的正方向运动,s t -图像为倾斜的直线,即每经过相同的时间,运动距离相等,甲做匀速直线运动,在0t =到1s t =的时间内,甲物体从2m s =-的位置运动到2m s =的位置,故s v t∆==∆甲()22m /s 10---。

初二物理竞赛第1讲 热膨胀、热传递、温度计 教师版

初二物理竞赛第1讲 热膨胀、热传递、温度计  教师版

第一讲热膨胀、热传递、温度计1.物体热膨胀的一般规律:一般物体在温度升高时膨胀, 在温度降低时收缩, 在相同的条件下, 气 体膨胀最明显, 液体次之, 固体膨胀的最小.2.水的反常膨胀规律:水在 4℃以上跟一般物体一样是热胀冷缩的, 但在 0℃到 4℃之间却是热缩冷 胀.所以对于一定质量的水, 在 4℃时体积最小, 即水的密度在 4℃时最大.3.热膨胀在技术上的意义:固体在温度改变的时候, 膨胀或收缩虽很小, 但当热膨胀受到阻碍时, 产 生的力却很大.例:在架桥、铺路、安装管道等工程技术中, 接触物间留有伸缩的空间, 来防止 热胀冷缩的力产生破坏作用.另一方面工程技术上也常利用热膨胀做有益的事情, 如给火车轮安 装轮箍等.利用不同材料在相同条件下的热膨胀不同制成双金属片, 在自动控制上发挥很大的作 用, 如恒温箱、自动防火报警装置.各种仪器、机器、建筑物通常都是用不同的材料组合制成, 选 择材料时应考虑各种材料的热膨胀是否相同.【例1】 图中所示为自动调温电熨斗的电路图.右下方为温控部分.在 未通电和低于预定温度时, 双金属片 A 和静片 B 上的触点接通, 指示灯 L 亮, 电热丝 R 发热、当温度达到预定温度时, 双金属片因 向左弯曲, 电路断开. 若双金属片由铜片和铁片铆合 而成, 则左片就是 片.调节调温旋钮 C, 使静片向左时, 调温电熨斗的预定温度值将变 .(铜的热膨胀系数比铁 大)【答案】热膨胀, 铁, 高知识导航模块一 热膨胀【例2】观察下面双金属片温度计和如光灯启辉器, 请简要说明它们的工作原理.【答案】双金属片的内侧是热膨胀系数大的材料.【例3】火车的车轮直径在生产时要比套在它外面的箍内径大一些, 这样, 轮子套上箍以后就再也取不下来了, 那么怎样才能使箍套在轮上呢?【答案】将轮箍放在煮沸的油中煮, 使它的温度升高, 内径变大, 然后套在轮上, 待箍自然冷却后就再也取不下来了.箍放在油中煮, 它受热膨胀是内径变大而不会变小, 另外, 由于油的沸点比水的沸点高的多, 所以箍应放在油锅煮而不可放在普通的沸水中煮.【例4】下列说法中正确的是()A.铺设楼房的楼板时, 楼板之间应靠得很紧, 不留缝隙B.冬天架设电线时应比夏天架设时拉得略紧些C.在一块金属板上挖一个小孔, 在高温环境中这个孔会变小些D.常温下刻制的钢尺,当在高温环境中使用时, 其测量值会偏大【答案】大多数材料都有热胀冷缩的现象.在很多的实际场合必须充分考虑这个因素, 例如铺设铁轨时需要留缝就是这个道理; 同样铺设楼板时也不能靠得太紧, 而要留下必要的缝.冬天架设电线时拉得略紧些是恰当的, 这样可以防止夏天电线下垂的过于厉害.常温下刻制的钢尺, 在高温环境中使用时会导致测量值偏小.故选B.(联想冬季夏季家中地面铺木地板砖的时候, 冬季应留有间隙, 夏季应铺紧)【例5】小明发现户外地面以上的冬季供热管道每隔一段距离总呈现型, 如图所示.其主要原因是( )A.为了避开行人和建筑物B.为了美观C.为了避免管道因热胀冷缩导致的损坏D.为了方便工人师傅安装和检修【答案】C【例6】冬天手握自来水笔, 有时会有墨水流出, 这主要是由于( )A.墨水受热膨胀, 就流出来了B.笔中装墨水的橡皮管内的空气受热膨胀, 把墨水挤出来了C.笔中装墨水的橡皮管受热膨胀, 墨水就流出来了D.笔尖处的缝隙受热膨胀, 墨水就流出来了【答案】常用的自来水笔的笔头上连着一个装墨水用的橡皮管, 冬天用手握着自来水笔时, 由于体温的原因, 使橡皮管内上部的空气受热膨胀, 体积变大, 压迫墨水使之由笔尖流出来.故选B.定义热从高温物体传给低温物体, 或从同一物体的高温部分传到低温部分条件温度差方向高温到低温方式传导能量沿着物体传递(1)善于传导热的物质叫热的良导体, 如各种金属等.(2)不善于传导热的物质叫热的不良导体, 如木头、不流动的空气等.对流依靠液体、气体的流动来传递能量的方式必须同时满足两个条件:⑴物质可以流动⑵加热方式必须能促使物质流动.辐射能量由发热体沿直线向外射出去的传导的方式⑴ 不需要任何媒介物, 可在真空中进行.⑵黑色表面的物体比白色表面的物体吸收热和辐射热的本领都来得强.【例7】请你看看这些是热的良导体还是热的不良导体?雪双侧玻璃真空杯棉被羽绒服木质椅子【答案】全部为热的不良导体模块二热传递【例8】人们用来取暖的一种热水袋如图所示.它的表面有很多长条状的橡胶突起部分, 这些突起部分相互平行且突起的高度较大, 做成这种外形的主要目的是()A.使热水袋美观大方, 起到装饰作用B.使热水袋能同时具有传导、对流和辐射的传热功能C.这种突起具有良好的弹性, 在外界压力作用下容易发生弹性形变, 以防止在某种重压下, 所灌热水将热水袋胀破D.减小热水袋与人体的直接接触面积, 以降低热水袋的放热速度, 实现缓慢放热【答案】D 可以联想冰激凌小盒下部的形状, 既可以减少接触面积, 实现缓慢放热, 又可以增加机械强度, 抗压; 还可以联想“壶底的同心圆构造”、冰激凌小碗底部形状.【例9】说明下列现象涉及哪些物理原理并进行解释【答案】液体对流的条件是热的向上, 冷的向下; 铁网热传导的能力很强, 把热迅速导走散开, 所以火苗不会冒出来(井下矿工头灯上有铁罩也是这个原理, 防治灯泡破损时引起瓦斯爆炸).【例10】如下图所示, 一个竖直放置的三角形玻璃管, 管中装满水, 用酒精灯A 对某一顶点加热, 水便按图中所示的方向流动, 那么被加热的顶点( )A.一定是A 点B.一定是C 点C.一定是B 点D.任意一点 B【答案】当玻璃管B 处用酒精灯加热时, B 处的水由于受热膨胀, 密度减小而上升; C 处的冷水密度较大, 流过来补充, 在B 处受热继续向上流动; 在上端A 处的冷水, 由于密度较大而下降流向 C 处, 这样水就能按图中所示的方向流动起来.若在C 处加热, 则水流方向与图示方向完全相反.故选C.【例11】冬天开空调时, 为使室内尽快变暖, 空调的出风口应对着吹.(本题各空选填“上方”或“下方”)【答案】下方【例12】2008 年8 月1 日, 京津城际高速铁路正式开通运营, 使用的是国产“和谐号” CRH3型动车组(如图所示).该车车厢内部设有独特的空气调节系统, 夏天送冷风时, 车顶中部和车窗下部的送风量之比约为3:1; 冬天送热风时, 车顶中部和车窗下部的送风量之比约为1:3.这样送出的风平和、均匀, 保障车厢各处温度适宜.请定性解释采用这种送风比例设计的原因.【答案】有两个要点:⑴温度低的空气密度大, 冷风从车顶吹进来后, 快速下沉, 结合窗口送风可使整个车厢温度很快均匀降低.⑵ 温度高的空气密度小, 热风从下部吹进来后, 快速上升, 结合车顶送风可使整个车厢温度很快均匀升高.【例13】露天放置的大型石油液化气罐, 为了防止因温度过高而造成爆炸等事故, 罐体外表面通常漆成银白色, 如图所示.而露天安装的电力变压器, 同样为了防止因温度过高而造成火灾等事故, 在采用加注冷却油、安装散热管等一系列散热措施的同时, 却把其外表面漆成颜色很深的灰黑色, 如图所示.同样是为了防止温度过高, 一个外表面漆成颜色很浅的银白色, 另一个外表面却漆成颜色很深的灰黑色, 这是为什么呢?【答案】有三个要点:⑴物体表面颜色越浅, 反射热辐射的能力越强, 进行热辐射的能力越差; 物体表面颜色越深, 反射热辐射的能力越差, 进行热辐射的能力越强.⑵石油液化气在罐中储存, 本身不产生热.其温度升高主要是因为吸收来自环境中通过热辐射传递的能量, 因此, 为了避免温度过高, 其表面漆成银白色, 增强其反射热辐射的能力, 减少吸收的热量.⑶ 正常运行中的电力变压器, 会有极少部分的电能转化为内能, 导致其温度升高, 当变压器的温度比环境温度高时, 将其漆成颜色很深的灰黑色, 有利于将热量通过热辐射的方式传递到环境中, 从而避免自身温度升得过高.【例14】帽子的功能很多, 仅从热学角度看, 夏天戴草帽主要是为了防止; 冬天戴棉帽主要是为了防止.【答案】热辐射; 热传导【例15】从热辐射知识考虑, 夏天室内穿色衣服更凉爽; 室外最好穿色衣服.【答案】黑白做个小实验: 先把两只手分别放入热水和冷水中, 然后,先把左手放入温水中, 再把右手放入温水中. 两只手对“温水”的感觉相同吗?冬天从户外回来, 用凉水洗手, 为什么感觉水变温暖了? 手去触摸长时间放在教室里面的金属块、木块和泡沫塑料块, 感觉金属块比较凉.但是用温度计测量, 竟然温度一样, 很奇怪吧, 让我们一起走进神奇的热学吧……1.温度⑴定义:我们把物体的冷热程度叫做温度.⑵测量工具:测量温度的工具是温度计.温度计有气体温度计、液体温度计、金属温度计(双金属片)等.实验室中常用温度计是液体温度计, 它是利用水银、酒精或煤油等液体热胀冷缩的性质制成的.由于温度计内部的液体有不同的沸点和凝固点, 所以可制成测量范围不等的各种用途的温度计.⑶温标:温度的测量标准.常用有摄氏温标、华氏温标和热力学温标(也叫绝对温标或开尔文温标).温标名称摄氏温标华氏温标热力学温标创立人摄尔修斯(瑞典)华伦海特(德国)威廉·汤姆孙开尔文(英国)零点及分度方法1 标准大气压下冰水混合物温度为0度, 纯水沸腾时温度为100 度, 在0~100 度间等分100份, 每一等份就是1 摄氏度1 标准大气压下冰水混合物温度为32 度,纯水沸腾时温度为212 度, 中间等分180 份, 每一等份就是1 华氏度把-273.15℃叫做绝对零度, 每一度的大小与摄氏温度相同(通常取绝对零度为-273℃)温度符号t t F T单位摄氏度(℃)华氏度(F)开尔文(K)换算关系t = T - 273t =5 (t - 32)9 Ft =9t + 32F5t =9 (T - 273) + 32F5T = t + 273T =5 (t - 32) + 2739 F在国际单位制中, 温度的度量使用热力学温标.模块三温度计2.温度计⑴ 使用温度计的注意事项 观察:① 零刻度; ② 分度值;③ 量程(温度计所能测量的最低温度和最高温度) 放置:① 温度计的玻璃泡要与被测物体充分接触;② 测量液体温度时, 玻璃泡不要接触到容器底或容器壁; 读数:① 读数时, 温度计的玻璃泡始终不能离开被测物体;② 等温度计的示数稳定后再读数;③ 读数时, 视线要与温度计中液柱的表面平齐, 不能仰视或俯视. 记录:① 记录时一定要带单位(℃);② 是零下时, 可在数字前面加负号, 如零下 5 摄氏度, 可记为-5℃.⑵ 常见温度计种类 原理 图液体温度计 液体热胀冷缩(水银受 热膨胀最明显, 所以最精确. )气体温度计气体热胀冷缩是伽利略制造的世界上第一个温度计,要受大气压影响.金属温度计(双金属 片)温度变化时不同金属的热膨胀程度不同医用体温计, 是内注水银的液体温度计, 它的刻度范围为 35℃~42℃, 准确程度是 0.1℃.体 温计装水银的玻璃泡与玻璃管的连接处管孔特别细且略有弯曲.测体温时, 水银受热膨胀从细管升 入直管, 体温计离开人体后, 水银冷却收缩, 在弯管处断开, 直管中的水银不会缩回玻璃泡, 所以体 温计能在离开人体后读数.再次使用时, 要甩动温度计, 使直管中的水银回到玻璃泡中.【例16】如图中A、B、C、D 分别是四位同学“用温度计测水温”的实验操作, 其中正确的是()A B C D【答案】D【例17】图中所示的是用温度计分别测得的冰和水的温度,那么冰的温度是℃, 水的温度是℃.【答案】-22 ; 38【例18】量程都是0~100℃的甲、乙、丙三只酒精温度计, 最小刻度都是1︒C ; 玻璃泡的容积, 甲大些, 乙、丙相同; 玻璃管的内径, 甲、乙相同, 丙粗些.由此可判断此三只温度计的相邻的两条刻度线间的距离()A.甲最长, 丙最短B.甲最短, 丙最长C.乙最长, 但不能比较甲与丙的长短D.乙最短, 但不能比较甲与丙的长短【答案】A【解析】温度计是利用液体热胀冷缩的性质制成的, 假设让三只温度计的示数都升高1︒C .先比较甲、乙两只温度计, 甲玻璃泡容积大, 酒精多, 膨胀后酒精增大的体积比乙大, 又因为甲、乙玻璃管内径相同, 故甲温度计内液体升得较高, 即相邻两刻度线的间距比乙大; 再比较乙、丙两只温度计, 当温度都升高1︒C 时, 乙、丙两只温度计内液体膨胀增大的体积相同, 又因为乙玻璃管内径较细, 故乙温度计内液体升得较高, 即相邻两刻度线的间距比丙大.由上述可知相邻两刻度线的距离为甲最大, 丙最短.【例19】小强收集到以下器材:容积为几毫升的小药液瓶、红墨水、小药瓶上的橡皮帽、空圆珠笔芯、细吸管、温度计、蜡块以及家庭中常用的其他器材.你能帮他制作一只简易温度计吗?请简要说明制作过程, 也可画图说明.【答案】小药液瓶当作温度计的玻璃泡, 圆珠笔芯当作温度计的玻璃管, 橡皮帽用来密封上端的口, 细吸管用来加液体, 蜡块用来密封接口, 红墨水作为指示的液体, 温度计用来校对刻度.烧热水, 高温时(比如80 度, 可从温度计读出)把上端开口密封, 刻上相应刻度, 冰箱里, 低温时(比如5度)刻上相应刻度, 在5 度和80 度之间, 分成均匀的75 份, 标上相应的刻度简易温度计做成了.82︒C 80︒C y x 2︒C 4︒C【例20】小红做实验时发现一只温度计不准确, 把它和标准温度计一同插入水中, 发现当实际温度为 2℃时, 它的示数为 4℃, 82℃时它的示数是 80℃, 仔细观察, 它 的刻度是均匀的.如图所示: ⑴ 请以 x 表示任意温度时这只温度计的示数, 以 y 表示这时的实 际温度, 导出用 x 表示 y 的关系式;⑵ 这只温度计的示数是 26℃时, 实际温度是多少? ⑶ 在什么温度时, 这只温度计的示数等于实际温度?【答案】⑴ 因为刻度是均匀的, 所以温度计每增加相同的示数时, 实际温 度的增加也是相同的.根据这一点, 可以试探性地写出 y =ax (a 为某一常量).但是根据题中所述的实际情况, 当 x =0℃时, y 不太可能也是 0℃.设这时 y =b , 于是 y 和 x 的关系在形式上应为y =ax +b ①由于 x =4℃时, y =2℃; x =80℃时, y =82℃, 把这两组数据分别代入①式得到 4a + b = 2 , 80a + b = 82 , 解 这 个 二 元 一 次 方 程 组 得 到 a =1.05 , y =1.05x - 2.2 .② ⑵ 把 x = 26 代入②式, 得 y = 25.1 . 这表明这只温度计示数为 26℃时, 实际温度为 25.1℃.⑶ 在②式中令 x =y , 即 x =1.05x - 2.2解之, 得 x =42℃.这表示在 42℃时, 温度计的示数与实际温度相同b = -2.2 , 即【例21】在摄氏温标建立之前, 有一种温标叫“华氏温标”, 它规定在 l 标准大气压下沸水的温度为212 度, 冰水混合物的温度是 32 度, 中间分为 180 等分, 每一等分代表 1 华氏度, 写作 1℉, 那么 35℃= ℉, 104℉= ℃.【答案】95; 40初一物理竞赛班·第 1 讲·教师版 11【练1】 你见过这种烧水壶吗? 中空且上下相通. 请你猜猜用它来烧水的好处.【答案】中间是上下相通的火道,能够更好的对壶内的水进行热传导,好处:省燃料、时间短.【练2】 (2005 年全国应用物理知识竞赛初赛)如图甲、乙分别是两种小型饮水锅炉的结构示意图,从节能角度看,你认为哪一个更合理? 请简要说明理由。

初中物理竞赛讲座1-测量

初中物理竞赛讲座1-测量
但数据分散的情况,即偶然误差的大小不明确。 3.测量精确度(也常简称精度)高,是指偶然误差与系统误差都比较小,这时测 量数据比较集中在真值附近。
【例1】用最小刻度值是0.1毫米的尺子去测量某钢丝 的直径,下面是几个同学的记录,其中有效数字错误的是 A.0.52毫米 B.0.53毫米 答案:C C.0.518毫米 D.0.052厘米 【分析】测量结果的记录包括三部分:准确值、估计 值和单位。 用刻度尺测量长度时,测量结果应准确到最小 刻度值,估读到最小刻度值的下一位。
解:50个直径的长度是7.05cm,则细铜丝的直径 =70.5mm/50=1.41mm,所用刻度尺的分度值是mm. 评述: 本题主要考查特殊的测量方法,即常所说的 “测多算少”的方法.
⒋小李用分度值是mm的尺测量一个物体的长度,先 后用正确的方法测三次,测得的数值分别是:12.41cm、 12.42cm、12.44m,测量结果应表示为( ). A.12.41cm C.12.43cm B.12.42cm D.12.44cm
【分析】多次测量取平均值能减小测量中出现的偶然误差。 平均值取几位数应根据刻度尺的最小刻度来确定。 该同学的测 量准确到了毫米。平均值也应准确到毫米。 该同学所用刻度的最小刻度是毫米,测量结果中最后一位 数字是估计的。 测量结果有三位有效数字,平均值也应有三位有 效数字。 根据该同学的四次测量数据,平均值为 (36.2 36.3 36.1 36.3)毫米 36.225毫米 【解】选A 4 根据分析:测量结果取36.2毫米。
2、长度单位 在国际单位制中,长度的单位是米。其它单位还有千米、分米、 厘米、毫米、微米。 1千米=103米
1米=10分米=100厘米=103毫米=106微米
在天文学中,常用光年作为长度单位。 1光年为光在一年内通过的距离。 1光年=3×108米/秒×365×24×3600秒=9.46×1015米。 在国际单位制中,面积的单位为米2;体积的单位为米3。

高一物理竞赛讲义

高一物理竞赛讲义

第一讲: 力学中的三种力【知识要点】(一)重力重力大小G=mg ,方向竖直向下。

一般来说,重力是万有引力的一个分力,静止在地球表面的物体,其万有引力的另一个分力充当物体随地球自转的向心力,但向心力极小。

(二)弹力1.弹力产生在直接接触又发生非永久性形变的物体之间(或发生非永久性形变的物体一部分和另一部分之间),两物体间的弹力的方向和接触面的法线方向平行,作用点在两物体的接触面上.2.弹力的方向确定要根据实际情况而定.3.弹力的大小一般情况下不能计算,只能根据平衡法或动力学方法求得.但弹簧弹力的大小可用.f=kx(k 为弹簧劲度系数,x 为弹簧的拉伸或压缩量)来计算 .在高考中,弹簧弹力的计算往往是一根弹簧,而竞赛中经常扩展到弹簧组.例如:当劲度系数分别为k 1,k 2,…的若干个弹簧串联使用时.等效弹簧的劲度系数的倒数为:nk k k 1...111+=,即弹簧变软;反之.若以上弹簧并联使用时,弹簧的劲度系数为:k=k 1+…k n ,即弹簧变硬.(k=k 1+…k n 适用于所有并联弹簧的原长相等;弹簧原长不相等时,应具体考虑)长为0L 的弹簧的劲度系数为k ,则剪去一半后,剩余20L 的弹簧的劲度系数为2k (三)摩擦力1.摩擦力一个物体在另一物体表面有相对运动或相对运动趋势时,产生的阻碍物体相对运动或相对运动趋势的力叫摩擦力。

方向沿接触面的切线且阻碍物体间相对运动或相对运动趋势。

2.滑动摩擦力的大小由公式f=μN 计算。

3.静摩擦力的大小是可变化的,无特定计算式,一般根据物体运动性质和受力情况分析求解。

其大小范围在0<f≤f m 之间,式中f m 为最大静摩擦力,其值为f m =μs N ,这里μs 为最大静摩擦因数,一般情况下μs 略大于μ,在没有特别指明的情况下可以认为μs =μ。

4.摩擦角将摩擦力f 和接触面对物体的正压力N 合成一个力F ,合力F 称为全反力。

在滑动摩擦情况下定义tgφ=μ=f/N ,则角φ为滑动摩擦角;在静摩擦力达到临界状态时,定义tgφ0=μs =f m /N ,则称φ0为静摩擦角。

物理竞赛--力学 1

物理竞赛--力学 1

vr er
横向速度 径向速度
v r vr r
a

(r

r 2
)e r
(r
2r)e
横向加速度 a r 2r
径向加速度 ar r r 2 8
力学复习
⑤平面直角坐标,自然坐标,极坐标的联系:
直角坐标系
x
力学复习
第一部分:质点运动学
一、位 位速基矢 移度本: ::概念v(rr(四t)个rr(基dt()tr本物rt(理)t )量r()t )
加速度:a(t )

dvdt dt
v(t )

ddt2r2

r(t )
(1)在直角坐标系中的描述
位置矢量:
r

xi

yj

zk
大小:r r
x2 y2 z2 方向:用方向余弦表示. 1
力学复习
x x(t)
运动方程: y y(t)
轨道方程:z f ( x, y)
位移:r

z z(t ) xi yj

zk
大小: r x2 y2 z2
一般: r r
速度:v

dr dt
vxi vy j vzk
vx

dx ; dt
vy

dy ; dt
vz

dz dt
速率:v
vx2

v
2 y

vz2
2
力学复习
加速度:a

dv dt
ax

dv x dt

d2x dt 2
;
d 2r dt 2

高中物理竞赛讲义全套[1]

高中物理竞赛讲义全套[1]

全国中学生物理竞赛内容概要全国中学生物理竞赛内容概要一、理论基础力学1、运动学参照系。

质点运动的位移和路程,速度,加速度。

相对速度。

矢量和标量。

矢量的合成和分化。

匀速及匀速直线运动及其图象。

运动的合成。

抛体运动。

圆周运动。

刚体的平动和绕定轴的转动。

2、牛顿运动定律力学中常见的几种力牛顿第一、二、三运动定律。

惯性参照系的概念。

摩擦力。

弹性力。

胡克定律。

万有引力定律。

均匀球壳对壳内和壳外质点的引力公式(不要求导出)。

开普勒定律。

行星和人造卫星的运动。

3、物体的平衡共点力感化下物体的平衡。

力矩。

刚体的平衡。

重心。

物体平衡的种类。

4、动量冲量。

动量。

动量定理。

动量守恒定律。

反冲运动及火箭。

5、机械能功和功率。

动能和动能定理。

重力势能。

引力势能。

质点及均匀球壳壳内和壳外的引力势能公式(不要求导出)。

弹簧的弹性势能。

功能原理。

机械能守恒定律。

碰撞。

6、流体静力学静止流体中的压强。

浮力。

7、振动简揩振动。

振幅。

频率和周期。

位相。

振动的图象。

参考圆。

振动的速度和加速度。

由动力学方程确定简谐振动的频率。

阻尼振动。

受迫振动和共振(定性了解)。

8、波和声横波和纵波。

波长、频率和波速的关系。

波的图象。

波的干预和衍射(定性)。

声波。

声音的响度、音调和音品。

声音的共鸣。

乐音和噪声。

热学1、分子动理论原子和分子的量级。

分子的热运动。

布朗运动。

温度的微观意义。

分子力。

分子的动能和分子间的势能。

物体的内能。

2、热力学第必然律热力学第必然律。

3、气体的性质热力学温标。

抱赌气体状态方程。

普适气体恒量。

抱赌气体状态方程的微观解释(定性)。

抱赌气体的内能。

抱赌气体的等容、等压、等温和绝热过程(不要求用微积分运算)。

4、液体的性质流体分子运动的特点。

概况张力系数。

浸润现象和毛细现象(定性)。

5、固体的性质晶体和非晶体。

空间点阵。

固体分子运动的特点。

6、物态变化熔解和凝固。

熔点。

熔解热。

蒸发和凝结。

饱和汽压。

沸腾和沸点。

汽化热。

临界温度。

固体的升华。

高中物理竞赛讲义一

高中物理竞赛讲义一

受力分析是高中物理一项重要的基本功,包含常见力的性质,平衡力的规律两大基本内容。

本讲我们从常见模型一点点的入手逐步巩固的复习。

第一部分:常见力知识点睛1.弹力的性质以及规律弹力是由于形变长生的力,具体的体现在弹簧,接触面,杆,绳等。

弹簧弹力:胡克定律F kx =.轻绳:弹力方向沿绳且指向绳收缩方向轻杆:与轻绳不同,轻杆的弹力可以指向任意方向 面和面:弹力垂直于接触面 球和球:弹力沿两球球心连线难点:轻杆的弹力,可以自由转动的轻杆只有两个受力点时,弹力一定沿杆方向,可以是拉力也可 以是压力。

对于多个点受力的轻杆,必须用力矩平衡与力平衡规律联立分析。

2.判断弹力有无:①消除法:去掉与研究对象接触的物体,看研究对象能否保持原状态,若能则说明此处弹力不存在,若不能则说明弹力存在.如图:球A 静止在平面B 和平面C 之间,若小心去掉B ,球静止,说明平面B 对球A 无弹力,若小心去掉C ,球将运动,说明平面C 对球有支持力.②假设法:假设接触处存在弹力,做出受力图,再根据平衡条件判断是否存在弹力.如图,若平面B 和平面C 对球的弹力都存在,那么球在水平方向上将不再平衡,故平面B 的弹力不存在,平面C 的弹力存在.③替换法:用轻绳替换装置中的轻杆,看能否维持原来的力学状态,如果可以,则杆提供的是拉力,如果不能,则提供支持力.3.判断摩擦物体间有相对运动或相对运动的趋势.有相对运动时产生的摩擦力叫滑动摩擦力,有相对运动趋势时产生的摩擦力叫静摩擦力.①滑动摩擦力:N F F μ=,μ是动摩擦因数,与接触物体的材料和接触面的粗糙程度有关,与接触面的知识模块本讲导学第2讲 静力学复习讲述高端的,真正的物理学2高一·物理竞赛秋季班·第2讲·教师版大小无关.N F 表示压力大小,可见,在μ一定时,N F F ∝.②静摩擦力:其大小与引起相对运动趋势的外力有关,根据平衡条件或牛顿运动定律求出大小.静摩擦力的大小在零和最大静摩擦力max F 之间,即max 0F F ≤≤.静摩擦力的大小与N F 无关,最大静摩擦力的大小与N F 有关.③方向:滑动摩擦力方向与相对运动方向相反,静摩擦力方向与相对运动趋势方向相反. 判断静摩擦力的有无:在接触面粗糙,两物体接触且互相挤压的条件下,可使用下列方法假设法:假设没有静摩擦力,看物体是否发生相对运动,若发生,则存在相对运动趋势,存在静摩擦力.反推法:根据物体的状态和受力分析推出静摩擦力的大小和方向.4.摩擦角与自锁当物体与支持面之间粗糙,一旦存在相对运动趋势,就会受静摩擦力作用,设最大静摩擦因数为μ(中学不要求最大静摩擦因数跟动摩擦因数的区别),则最大静摩擦力为fM =μFN 。

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第一部分:静力学一、复习基础知识点一、考点内容1.力是物体间的相互作用,是物体发生形变和物体运动状态变化的原因。

2.重力是物体在地球表面附近所受到的地球对它的引力,重心。

3.形变与弹力,胡克定律。

4.静摩擦,最大静摩擦力。

5.滑动摩擦,滑动摩擦定律。

6.力是矢量,力的合成与分解。

7.平衡,共点力作用下物体的平衡。

二、知识结构三、复习思路在复习力的概念时,同学们应注重回顾学过的各种具体的力,包括电磁学中的各种力,也可以联系牛顿第三定律展开研究力的相互性。

对于重力,在复习时可以联系万有引力定律,分清为什么“重力是由于地球的吸引而产生的力”。

且通过分析物体随地球自转需向心力,最终认识重力与万有引力之间的差异很小,一般可认为。

摩擦力是本单元的重点,也是难点,要结合具体的例子,对摩擦力的大小和方向,摩擦力的有无的讨论以及物体在水平面、斜面上、竖直墙上等的滑动摩擦力与弹力的关系等,要分门别类地进行讨论、研究。

三、基础知识(一)力的处理1、矢量的运算(1)加法表达: + = 。

名词:为“和矢量”。

法则:平行四边形法则。

如图1所示。

和矢量大小:c = ,其中α为和的夹角。

和矢量方向:在、之间,和夹角sinβ=(2)减法:表达: = -。

名词:为“被减数矢量”,为“减数矢量”,为“差矢量”。

法则:三角形法则。

如图2所示。

将被减数矢量和减数矢量的起始端平移到一点,然后连接两时量末端,指向被减数时量的时量,即是差矢量。

差矢量大小:a = ,其中θ为和的夹角。

差矢量的方向可以用正弦定理求得。

一条直线上的矢量运算是平行四边形和三角形法则的特例。

(二)、共点力的合成1、平行四边形法则与矢量表达式2、一般平行四边形的合力与分力的求法:余弦定理(或分割成RtΔ)解合力的大小;正弦定理解方向(三)、力的分解1、按效果分解2、按需要——正交分解二、物体的平衡(一)共点力平衡1、特征:质心无加速度。

2、条件:Σ = 0 ,或 = 0 , = 0例题:如图5所示,长为L 、粗细不均匀的横杆被两根轻绳水平悬挂,绳子与水平方向的夹角在图上已标示,求横杆的重心位置。

解说:直接用三力共点的知识解题,几何关系比较简单。

答案:距棒的左端L/4处。

(学生活动)思考:放在斜面上的均质长方体,按实际情况分析受力,斜面的支持力会通过长方体的重心吗?解:将各处的支持力归纳成一个N ,则长方体受三个力(G 、f 、N)必共点,由此推知,N 不可能通过长方体的重心。

正确受力情形如图6所示(通常的受力图是将受力物体看成一个点,这时,N就过重心了)。

答:不会。

(二)转动平衡1、特征:物体无转动加速度。

2、条件:Σ = 0 ,或ΣM+ =ΣM-如果物体静止,肯定会同时满足两种平衡,因此用两种思路均可解题。

3、非共点力的合成大小和方向:遵从一条直线矢量合成法则。

作用点:先假定一个等效作用点,然后让所有的平行力对这个作用点的和力矩为零。

四、基础习题回顾1.(2003年高考理综(新课程卷))如右上图所示,一个半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O点为其球心,碗的内表面及碗口是光滑的。

一根细线跨在碗口上,线的两端分别系有质量为和的小球,当它们处于平衡状态时,质量为的小球与O点的连线与水平线的夹角为 =600。

两小球的质量之比为:A、 B、 C、 D、2.(2005年广州二摸大综合)一块砖放在水平地面的木板上,现缓慢抬起木板的一端,使木板绕另一端缓缓转动,在砖与木板间发生相对滑动前,关于砖受到的摩擦力F,以下叙述中正确的是:A.F随木板倾角的增大而减小 B.F随木板倾角的增大而增大C.F的大小不随木板倾角的增大而改变 D.无法判断F大小的变化3.如图所示,质量为的物体用一通过定滑轮的轻绳栓住,在大小为F的拉力作用下匀速运动,物体与竖直墙接触且轻绳平行于墙壁,则物体与墙壁之间的摩擦力为:A、大小为 ,方向向上B、大小为F- ,方向向上C、大小为∣F- ∣,方向向上D、零4.如图,将质量为的物体置于固定的光滑斜面上,斜面倾角为,水平力F作用在上,物体处于静止状态,关于对斜面的压力大小表示有以下四式:①;②;③;④。

则以下判断正确的是:A、只有④正确B、只有③和④正确C、只有①与②正确D、①②③④正确5.在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中,将弹簧水平放置测出其自然长度,然后竖直悬挂让其自然下垂,在其下端竖直向下施加外力F,实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的。

用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F—x图线如图所示,由图可知弹簧的劲度系数为。

图线不过坐标原点的原因是由于。

6.机械设计中常用到下面的力学原理,如右图,只要使连杆AB与滑块在平面间的夹角大于某个值,那么,无论连杆AB对滑块施加多大的作用力,都不可能使之滑动,并且连杆AB 对滑块施加的作用力越大,滑块就越稳定,工程力学上称这为“自锁”现象。

为使滑块能“自锁”应满足什么条件?(设滑块与所在平面间的动摩擦因数为)7.(2004年全国春招)图中a、b是两个位于固定斜面上的正方形物块,它们的质量相等。

F 是沿水平方向作用于a上的外力。

已知a、b的接触面,a、b与斜面的接触面都是光滑的。

正确的说法是:A.a、b一定沿斜面向上运动B.a对b的作用力沿水平方向C.a、b对斜面的正压力相等D.受到的合力沿水平方向的分力等于b受到的合力沿水平方向的分力8.如图所示,某人在岸边用绳牵引小船匀速靠岸的过程,若水对船的阻力不变,则下列说法正确的是:A、绳子拉力不断减小B、绳子拉力始终不变C、船受到的浮力不断减小D、船受到的合力不断减小9.如下图所示,OC为一遵循胡克定律的轻绳,其一端固定于天花板上的O点,另一端与静止在动摩擦因数恒定的水平地面上的滑块A相连,当绳处于竖直位置时滑块A对地面有压力作用,B为紧挨绳的一光滑水平小钉,它到天花板的距离BO等于弹性绳的自然长度,现用一水平力F作用于A,使之向右做直线运动,在运动过程中,作用于滑块A的滑动摩擦力(绳一直处于弹性限度以内)将:A、逐渐增大B、逐渐减小C、保持不变D、条件不足,无法判断10.如图所示,一质量为M的楔形木块放在水平桌面上,它的顶角为90°,两底角为α和β;a、b为两个位于斜面上质量均为m的小木块。

已知所有接触面都是光滑的。

现发现a、b沿斜面下滑,而楔形木块静止不动,这时楔形木块对水平桌面的压力等于:A.Mg+mg B.Mg+2mgC.Mg+mg(xinα+xinβ) D.Mg+mg(coxα+coxβ)11.跳伞运动员打开伞后经过一段时间,将在空中保持匀速降落,已知运动员和他身上装备的总重量为G1,圆顶形降落伞伞面的重量为G2,有12条相同的拉线(拉线重量不计),均匀分布在伞面边缘上,每根拉线和竖直方向都成30°角。

则每根拉线上的张力大小为:A、 B、 C、 D、12.设在某次人工降雨中,有一质量恒为m的雨滴从高空由静止开始竖直下落,雨滴下落过程中受到的空气阻力大小与下落速度大小成正比,即F=kv,其中是为比例系数,则雨滴在刚开始下落的一小段时间内做加速度______、速度_______的直线运动(以上两空选填“增大”、“减小”或“不变”)。

雨滴最终做匀速直线运动的速度表达式为=二、从高考到初赛知识要点分析一、力的效应1.内、外效应:力的作用效果有两种:一是受力物发生形变;二是使受力物的运动状态发生变化。

前者表现为受力物各部分的相对位置发生变化,故称为力的内效应;后者表现为受力物的运动方向或快慢发生变化,故称为力的外效应。

众所周知,当物体同时受到两个或多个力作用时,它的运动状态也可能保持不变,这说明力对同一物体的外效应可能相互抵消。

2.合力与分力合力与它的那组分力之间,在力学效果上必须具有“等效代换”的关系。

二、力的作用方式力是物体间的一种相互作用,又是一并具有大小、方向和作用点的一种矢量。

根据研究和解决实际问题的需要,可以从不同的角度对力进行区分。

1.体力、面力和点力按照力的作用点在受力物上的分布情况,可将力可将力分为体力、面力和点力三种。

外力的作用点连续分布在物体表面和内部的一定(或全部)区域,这种力就是体力。

重力就是一种广泛存在的体力。

作用点连续分布在物体某一面(或全部表面)上,这种力就是面力。

压力和摩擦力就是一种广泛存在的面力。

当面力和体力作用的区域远比受力物小,或可以不考虑作用点的分布情况时,就可以把相应的体力或面力当成是集中在物体的某一点上作用的,这种情况下的体力和面力就叫做点力。

例如,在通常情况下,我们就是把重力、摩擦力和压力当成点力看待。

具体而言,常用物体各部分所受重力的合力来代替该物体受到的总重力;用摩擦面上各部分所受摩擦力之合力来代替这个面上的总摩擦力;对压力也是按照这种方式处理的。

当不涉及转动的时候,我们甚至把面力的合力作用点标出在物体的重心上,这就使问题的解决更加便当。

但若涉及到物体的转动,就绝对不能把体力和面力(如磁力)的作用点随便地集中到物体的重心上。

点力只是在一定条件下对体力和面力的一种适当的简化而已,对此切勿掉以轻心。

2.内力和外力按照施力物与被研究物体的所属关系,又常将力分为内力和外力两大类若被研究对象是某一物体,则该物体内部各部分间的作用力叫内力;若被研究对象是两个或多个物体组成的系统,则系统内部各物体间的作用力都叫该系统的内力。

外力则是被研究对象以外的其他物体对则该物体(或系统)的作用力。

在中学,若无特别说明,一般所谈的受力,都指的是外力。

物体内部和相邻部分的拉力或压力都是内力。

其中的前者就叫张力。

理想的柔绳内部只能有张力,而不可能有相互挤压力。

其张力总是与绳的轴线相切(如绕在轮上被拉紧的绳)。

所以柔绳只能对外产生拉力和侧压力,不能产生轴向压力。

杆件既能对物体产生拉力,也能对物体产生压力,还能对物体产生侧压力。

在中学,未做特别说明,通常把绳和线当成理想的柔绳和柔线,一般还忽略了绳和线的质量,以及它们的伸长形变。

三、静力学公理1.二力平衡公理两个力平衡的充分必要条件是:共物,等大,反向,同直线,缺一不可。

2.力的平行四边形定则作用于物体同一点上的二力可以合成一个力—即上述二力的合力,合力的作用点仍在该点,合力的大小和方向由这两个力为邻边组成的平行四边形的对角线确定。

平行四边形定则和三角形法是等效的。

若分力不只两个,三角形法就变成多边形法。

3.牛顿第三定律两物体间的相互作用力,总是大小相等,方向相反,并且在同一条直线上。

四、力学中常见的几个力1.重力重力是万有引力的一种体现。

关于重力与万有引力的具体大小、方向关系我们将在万有引力那一部分再详述。

2.弹力、胡克定律①、弹力物体在外力作用下发生形变时所产生的反抗形变的力叫弹力。

②、胡克定律在弹性限度内,弹簧的弹力( )与弹簧的伸长(或压缩)成正比,并且总是指向恢复原长的方向。

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