AP物理C力学讲义9 Rotation 2
初中物理力学知识点(K12教育文档)
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第十二章运动和力知识归纳总结（九年物理）一、运动的描述运动是宇宙中普遍的现象.机械运动：物体位置的变化叫机械运动.参照物:在研究物体运动还是静止时被选作标准的物体（或者说被假定不动的物体)叫参照物.运动和静止的相对性：同一个物体是运动还是静止，取决于所选的参照物。
二、运动的快慢速度：描述物体运动的快慢，速度等于运动物体在单位时间通过的路程。
公式：速度的单位是：m/s;km/h.匀速直线运动:快慢不变、沿着直线的运动。
这是最简单的机械运动。
变速运动：物体运动速度是变化的运动。
平均速度：在变速运动中，用总路程除以所用的时间可得物体在这段路程中的快慢程度，这就是平均速度。
三、时间和长度的测量时间的测量工具：钟表。
秒表（实验室用）单位：s min h长度的测量工具：刻度尺.长度单位：m km dm cm mm μm nm刻度尺的正确使用:(1)。
使用前要注意观察它的零刻线、量程和分度值；(2)。
用刻度尺测量时,尺要沿着所测长度，不利用磨损的零刻线;（3)厚的刻度尺的刻线要紧贴被测物体。
（4）.读数时视线要与尺面垂直，在精确测量时，要估读到分度值的下一位。
（5). 测量结果由数字和单位组成。
误差：测量值与真实值之间的差异，叫误差。
误差是不可避免的，它只能尽量减少，而不能消除，常用减少误差的方法是：多次测量求平均值.四、力力：力是物体对物体的作用。
ap物理c力学 2020
ap物理c力学 2020AP物理C力学是一门高级的物理学课程，主要涵盖了力学的各个方面，包括力、运动、动量、能量、旋转等内容。
本文将对AP物理C 力学的2020年考试内容进行介绍。
在AP物理C力学考试中，学生需要掌握力学的基本概念和原理，并能够运用这些知识解决各种物理问题。
下面将从几个重要的考点进行介绍。
力是物体运动的原因，是物体之间相互作用的结果。
力的大小可通过牛顿第二定律进行计算，即力等于物体的质量乘以其加速度。
在解题过程中，需要注意力的方向和大小，并注意力的合成和分解问题。
运动是物体位置随时间的变化。
在AP物理C力学考试中，常常涉及到直线运动和曲线运动。
直线运动的特点是速度恒定，而曲线运动则需要考虑速度的变化和加速度的存在。
在解决运动问题时，需要运用运动学公式，包括位移、速度和加速度之间的关系。
动量是物体运动状态的描述，是物体质量和速度的乘积。
动量守恒定律是物理学中的重要原理，它指出在一个系统中，如果没有外力作用，系统的总动量将保持不变。
在解决动量问题时，需要运用动量守恒定律，通过计算物体的质量和速度来确定物体的动量。
能量是物体做功的能力，是物体运动状态的描述。
在AP物理C力学考试中，常常涉及到机械能的转化和守恒。
机械能包括动能和势能，动能是由物体的质量和速度决定的，势能则与物体所处的位置有关。
在解决能量问题时，需要考虑能量的转化和守恒关系。
旋转是物体围绕某个轴心旋转的运动。
在AP物理C力学考试中，常常涉及到转动惯量、角速度和角加速度的计算。
在解决旋转问题时，需要考虑力矩和转动惯量的关系，并运用牛顿第二定律和角动量守恒定律进行计算。
除了上述内容，AP物理C力学考试还涉及到弹性碰撞、万有引力、简谐振动等内容。
这些内容都是力学的重要组成部分，对于学生来说是必须掌握的。
AP物理C力学是一门内容广泛、要求严格的物理学课程。
通过学习力学的基本概念和原理，并能够熟练运用这些知识解决各种物理问题，学生可以在考试中取得好成绩。
高考物理新力学知识点之牛顿运动定律图文解析
高考物理新力学知识点之牛顿运动定律图文解析一、选择题1．如图所示，在小车中悬挂一小球，若偏角未知，而已知摆球的质量为，小球随小车水平向左运动的加速度为，取=10m/s2，则绳的张力为()A．B．C．D．2．质量为2kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的v－t图象如图所示.取g＝10m/s2，则物体与水平面间的动摩擦因数μ和水平推力F 的大小分别为()A．0.2,6NB．0.1,6NC．0.2,8ND．0.1,8N3．如图，物块a、b和c的质量相同，a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连，通过系在a上的细线悬挂于固定点O；整个系统处于静止状态；现将细绳剪断，将物块a的加速度记为a1，S1和S2相对原长的伸长分别为∆x1和∆x2，重力加速度大小为g，在剪断瞬间（）A．a1=g B．a1=3g C．∆x1=3∆x2D．∆x1=∆x24．下列对教材中的四幅图分析正确的是A．图甲：被推出的冰壶能继续前进，是因为一直受到手的推力作用B ．图乙：电梯在加速上升时，电梯里的人处于失重状态C ．图丙：汽车过凹形桥最低点时，速度越大，对桥面的压力越大D ．图丁：汽车在水平路面转弯时，受到重力、支持力、摩擦力、向心力四个力的作用5．质量为2kg 的物体做匀变速直线运动，其位移随时间变化的规律为222(m)x t t =+。
该物体所受合力的大小为（ ）A ．2NB ．4NC ．6ND ．8N6．跳水运动员从10m 高的跳台上腾空跃起，先向上运动一段距离达到最高点后，再自由下落进入水池，不计空气阻力，关于运动员在空中的上升过程和下落过程，以下说法正确的有（ ）A ．上升过程处于超重状态，下落过程处于失重状态B ．上升过程处于失重状态，下落过程处于超重状态C ．上升过程和下落过程均处于超重状态D ．上升过程和下落过程均处于完全失重状态7．质量为M 的人站在地面上，用绳通过光滑定滑轮将质量为m 的重物从高处放下，如图所示，若重物以加速度a 下降（a g <），则人对地面的压力大小为（ ）A ．()M m g ma +-B ．()M g a ma --C ．()M m g ma -+D ．Mg ma -8．如图所示，一个箱子中放有一个物体，已知静止时物体对箱子的下底面压力大小等于物体的重力大小，且物体与箱子上底面刚好接触现将箱子以初速度v 0竖直向上抛出，已知运动时箱子所受空气阻力大小不变，且箱子运动过程中始终保持图示姿态，重力加速度为g 。
奥林匹克物理竞赛之力学解题方法 (共138张PPT)
a1 g (sin 1 cos1 ) a2 g (sin 2 cos2 )
Fx MaM m1a1x m2a2 x
aM 0
答案：劈块受到地面的摩擦力的大小为2.3N，方向水平向右。
例5．如图所示，质量为M的平板小车放在倾角为θ的光滑斜面 上（斜面固定），一质量为m的人在车上沿平板向下运动时， 车恰好静止，求人的加速度。
A B tan
由绳的弹力的特点得 A B 绳上才有弹力。
f B B N B B mB g cos
变形练习 １．其他条件不变，将轻质绳换成轻质杆。
２．将A、B“匀速下滑”改为“下滑”，再分轻质绳和轻质 杆两种情况讨论。
例3．如图所示，物体系由A、B、C三个物体构成，质量分别为 mA、mB、mC。用一水平力F作用在小车C上，小车C在F的作用 下运动时能使物体A和B相对于小车C处于静止状态。求连接A和 B的不可伸长的线的张力T和力F的大小。（一切摩擦和绳、滑轮 的质量都不计）
例8．质量为1.0kg的小球从高20m处自由下落到软垫上，反弹 后上升的最大高度为5.0m，小球与软垫接触的时间为1.0s，在 接触时间内小球受合力的冲量大小为（空气阻力不计，取 g=10m/s2） （ ） A．10N· s B．20N· s C．30N· s D．40N· s 点评：
将三个阶段作为一个整体来研究
三．等效法 1．方法简介
将一个情境等效为另一个情境
2d v0 cos t
2v0 sin gt
2F a M m
点评：五说题意
例2.用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来，如图所示， 今对小球a持续施加一个向左偏下30°的恒力，并对小球b持续 施加一个向右偏上30°的同样大小的恒力，最后达到平衡，表 示平衡状态的图可能是
ap物理c知识点梳理
ap物理c知识点梳理
AP物理C是高中物理课程中的最高难度课程之一，它涵盖了力学、电学和热学等领域的知识。
以下是一些AP物理C的重要知识点：力学：
1. 牛顿三定律：力的性质和效应
2. 动量：动量定理和碰撞
3. 能量：功和能量定理
4. 旋转：力矩、角动量和角动量守恒
5. 万有引力：开普勒定律和万有引力定律
电学：
1. 电场：电势和电场力
2. 电路：欧姆定律和基本电路元件（电池、电阻、电容和电感等）
3. 静电场：库仑定律和高斯定理
4. 磁场：磁场力和安培环路定理
5. 时间变化的电磁场：法拉第电磁感应定律和最大韦尔斯定理
热学：
1. 温度和热力学系统：温度、热量和热力学状态方程
2. 热传递：热传导、对流和辐射
3. 热力学第一、二定律：热机和热泵、热力学第一定律和第二定律的应用
4. 统计物理学：热力学中的统计分布和温度
这些知识点在AP物理C考试中都有可能出现，学生们应该对这些知识点进行深入的学习和理解。
第5章 刚体力学
F Fz F
z k Fz来自 F M z k r F M z rF sin
O
r
F
2）合力矩等于各分力矩的矢量和
大学物理讲义
M M1 M 2 M 3
3） 刚体内作用力和反作用力的力矩互相抵消
M ij
大学物理讲义
四
角量与线量的关系
d dt
d d 2 dt dt
2
a
an r
et v a
t
at r an r
2
大学物理讲义
5.2 转动定律 转动惯量 平行轴定理
一 力矩
刚体绕 O z 轴旋转 , 力 F
M
F
作用在刚体上点 P , 且在转动 平面内, 为由点O 到力的 作用点 P 的径矢 . Z 的力矩 F 对转轴
>0
z
z
<0
d dt
定轴转动(fixed-axis rotation)的特点 1） 每一质点均作圆周运动，圆面为转动平面；
2） 任一质点运动 , , 均相同，但 v, a 不同；
3） 运动描述仅需一个坐标变量 .
大学物理讲义
三
匀变速转动公式
大学物理讲义
质点运动
转动(rotation)：刚体中所有的点都绕同一直线 做圆周运动. 转动又分定轴转动和非定轴转动
刚体的一般运动 质心的平动
+
绕质心的转动
大学物理讲义
二 刚体转动的角速度和角加速度
角坐标 (t ) 约定 沿逆时针方向转动 r 角位移
初二物理竞赛班春季第9讲复习版讲义(功和功率)
|初二·物理·竞赛班·教师版| 第9讲- 1 -第九讲功和功率一、功1．概念：如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段距离，力学里就说这个力做了功．这个功的概念主要是针对机械功定义的．2．做功的两个必要因素：一个是作用在物体上的力，另一个是物体在这个力的方向上通过的距离．“必要”的含义是指做功的两个因素必须都有，缺一不可，否则就没有做功．力对物体不做功的情况，可分为以下三种情况：①物体受到力的作用但没有通过距离，这个力对物体没有做功．例如人用力推大卡车但没有推动；一个人提着一袋大米站着不动，力都没有对物体做功．②物体不受外力，由于惯性而运动的物体，虽然通过了一段距离，但物体没有受到力的作用，这种情况也没有做功．例如在光滑的冰面上滑动的冰块，靠惯性向前运动，虽然在水平方向上通过了距离，但是并没有水平方向上的力作用于它，所以没有什么力对冰块做功．③物体通过的距离跟它受力的方向垂直，这种情况虽然有力的作用，物体也通过了一段距离，但这个距离不是在力的方向上通过的距离，这个力也没有做功．例如人在水平面上推车前进，重力的方向是竖直向下的，车虽然通过了距离，但不是在重力方向上通过的距离，因而重力没有对车做功．3．功的计算：在物理学中，把力与在力的方向上移动的距离的乘积叫功；如果用F表示力，s表示在力的方向上通过的距离，W表示功，那么功的计算公式就是W Fs=．4．功的单位：在国际单位制中，力的单位是牛，距离的单位是米，功的单位是牛·米，它有一个专门的名称叫焦耳，简称焦，符号是J．1J1N m⋅＝．其物理意义是：作用在物体上的力是1N，物体在力的方向上通过的距离是1m，则这个力做的功是1J，把1个鸡蛋举高2m所做的功大约是1J．5．功的原理：使用任何机械都不省功。
二、功率1．概念：单位时间里完成的功叫功率．功率是描述做功快慢的物理量．2．功率的公式：W Pt =3．功率的单位：瓦特，简称“瓦”，用“W”表示，常用的单位还有“kW”．其中1W=1J/s，1kW=1000W4．当物体在F的作用下，以速度υ匀速运动时，有WP Ftυ==⋅，由此可知，当功率一定时，力和速度成反比．例如，拖拉机的功率是一定的，当它耕地时，需要很大的动力，故其速度慢一些，当它在平地上行驶时，需要的动力小一些，故其运动的速度较大．另外如汽车以恒定功率行驶，平路上和爬坡时的速度会有很大差别．5．功率只反映做功的快慢，不能表示做功的多少．6．比较功率大小的三种方法：①在相同时间内，比较做功的大小，做功越多的物体，功率越大；②在完成相同功的条件下，比较所用时间长短，所用时间越短的物体，功率越大；③做功的多少和所用时间都不相同的情况下，通过计算WPt=，进行比较．知识点睛|初二·物理·竞赛班·教师版| 第9讲 - 2 -【例1】 如图所示，水平地面上的物体在水平恒定拉力F 的作用下，沿ABC方向做直线运动，已知AB =BC ．设AB 段是光滑的，拉力F 做功为1W ；BC 段是粗糙的，拉力做功为2W ，则1W 和2W 的关系是（ ）A ．12W W =B ．12W W >C ．12W W <D ．不能确定 【解析】 此题考查学生对功的概念的理解．作用在物体上的力乘物体沿力的方向上移动的距离，而与路径上光滑不光滑无关．力相同，移动的距离相同，所以力做的功也相同．答案：A ．【例2】 把一个重物以相同的速度沿AD 、BD 、CD 三个光滑斜面匀速推向顶端，如图所示，则推力的功率是（ ）A ．沿AD 最大B ．沿BD 最大C ．沿CD 最大 D ．一样大【解析】 根据功的原理可知，重物沿不同的斜面匀速被推上顶端， 推力做功大小相同，由于沿三个斜面向上运动时速度相等，所以重物沿CD 斜面运动时所用时间最短，即对应的功率最大．答案：C ．【例3】 甲、乙两辆在同一路面行驶的载重汽车，甲车满载货物，乙车空着．当它们发动机的功率相等时，有（ ）A ．两车速度一样大B ．甲车速度大于乙车速度C ．甲车速度小于乙车速度D ．甲、乙两车速度无法比较大小【解析】 发动机的功率W FsP F t tυ===，设汽车在公路上做匀速直线运动，故牵引力F f =．又因为摩擦力与正压力有关，压力越大，摩擦力越大，所以甲车的牵引力大于乙车的牵引力，由此可以得出甲车的速度小于乙车速度．答案：C ．【例4】 甲、乙两个同学质量相等，他们都从一楼到二楼，甲快速跑上去，乙慢慢走上去，设甲做功为W 甲，功率为P 甲，乙做功为W 乙，功率为P 乙，则（ ） A ． W 甲＞W 乙 P 甲＞P 乙 B ． W 甲＝W 乙 P 甲＝P 乙 C ． W 甲＝W 乙 P 甲＞P 乙 D ． W 甲＞W 乙 P 甲＝P乙 【答案】 C【例5】 （07昆明）电动自行车轻便、安全、无污染，很受人们喜爱．某同学在双休日骑电动自行车到连岛海滨观光，途经全长7000m ，被人们称之为“神州第一堤”的连云港拦海大坝．若电动自行车以18km/h 的速度匀速行驶，其牵引力的功率为150W ．求： （1）该同学通过大堤全程所需的时间； （2）电动自行车通过大堤全程牵引力所做的功；（3）电动自行车的牵引力．【解析】 （1）自行车的速度18km/h 5m/s v =＝，基础强化DA B C|初二·物理·竞赛班·教师版| 第9讲 - 3 -由s v t=得，通过大堤所需的时间37000m 1.410s 5m/s s t v ===⨯．（2）牵引力所做的功35150W 1.410s 2.110J W Pt ==⨯⨯⨯＝．（3）自行车的牵引力52.110J30N 7000mW F s ⨯===．【例6】 （07·大庆模拟）杨飞同学骑着一辆普通自行车，在平直公路上以某一速度匀速行驶．若他和车所受的阻力为20N ，则通常情况下，杨飞骑车时消耗的功率最接近（ ）A ．1WB ．10WC ．100WD ．1000W 【解析】 自行车车速约为5m/s ，因为是匀速行驶，所以20N F f ==，20N 5m/s=100W P Fv ==⨯． 【答案】 C【例7】 （07北大附中）平直公路上的甲、乙两辆汽车，在相同牵引力作用下匀速行驶，如果在相同时间内通过的路程之比为3:2，则甲与乙（ ）A ．牵引力做功之比为2:3B ．牵引力做功之比为3:2C ．牵引力的功率之比为1:1D ．汽车所受的阻力之比为3:2【解析】 做功之比为111222:3:2Fs s W W Fs s ===，功率之比为121212:::3:2W W P P W W t t===，汽车匀速直线运动，故牵引力等于阻力，则阻力之比为1:1．【答案】 B【例8】 （08北京161中）小明和爸爸一起登山，登到山顶时，小明用了20min ，爸爸用了25min ，爸爸体重是小明的1.5倍，则小明和爸爸登山的功率之比为（ ） A ．5:6B ．6:5C ．15:8D ．8:15【解析】 功率比即功除以时间之比．1112121122212112255: 1.5206W t W t G ht G P P W W t G ht G t ⨯====⨯，故A 正确． 【答案】 A【例9】 （08北京五中）A 、B 两物体在相等水平外力作用之下做匀速直线运动，如果B 的质量是A的2倍，A 所受的外力是B 的3倍，A 运动速度是B 的4倍，那么在相同的时间内，外力对A 、B 两物体做功之比应是（ ）A ．6：1B ．8：1C ．12：1D ．24：1【解析】 力对物体做功的两个必要因素是作用在物体上的力F 和物体在力的方向上通过一段距离s ，其大小为W Fs =，与物体所受的重力无关，再说，在该过程中重力不做功．设时间为t ，则A A A A A W F s F v t =⋅=；B B B W F v t =，341211A A AB B B W F v t W F v t ⨯===⨯．故答案选C ．【例10】 （08北京161中）小婷跳绳时所穿鞋的总质量为0.4kg ，她1m in 跳绳120次，假定每次双脚能力提高|初二·物理·竞赛班·教师版| 第9讲 - 4 -抬离地面的最大高度均为5cm ，则每上升一次，她对鞋做的功为_______________J ．跳跃时若每次上升所用的时间占每次跳跃时间的310，则每上升一次，她对鞋做功的平均功率为____________W .（g 取10N/kg ）【解析】 每上升一次对鞋所做的功10.4kg 10N/kg 0.05m=0.2J W Fs Gh mgh ====⨯⨯．每上升一次所用的时间60s 3=0.15s 12010t =⨯，她对鞋做功的平均功率0.2J1.3W 0.15sW P t ==≈【答案】0.2 1.3【例11】 质量为4kg 的物体A 放在水平桌面上，利用如图所示装置使物体以动，弹簧测力计拉力F 始终保持水平，弹簧测力计的示数是2N ，绳子的伸长及滑轮的摩擦不计，则（ ） A ．弹簧测力计的拉力是2NB ．水平桌面对A 的滑动摩擦力是4NC ．在1s 内弹簧测力计拉力做功8JD ．在1s 内弹簧测力计拉力的功率是4W 【解析】 A 物体与动滑轮相连，匀速运动．弹簧测力计的示数是2N ，所以弹簧测力计的拉力也为2N ．物体A 受到的拉力则为4N ，物体A 受力平衡，所以桌面对A 的滑动摩擦力也为4N ．物体速度2m/s ，则绳子自由端移动的速度为4m/s ．答案：A 、B 、C ．【例12】 （08景山学校）飞机、轮船运动时受到的阻力大小与运动速度有关，当运动速度很大时，阻力的大小与速度的平方成正比．如果这时要将飞机、轮船做匀速运动的速度增大到原来的2倍，则发动机的输出功率要增大到原来的（ ）A ．2倍B ．4倍C ．8倍D ．16倍 【解析】 当飞机、轮船的速度很大时，所受阻力大小f 与速度v 的平方成正比，即2f kv =①其中k 为比例系数，与v 的值无关．飞机、轮船做匀速运动时，所受阻力与牵引力F 平衡，发动机的输出功率为 P Fv =② 将①式代入②式，有23P kv v kv =⋅=③当飞机、轮船的速度由v 增大到2v 时，发动机的输出功率为3(2)P k v '=④ 由③④两式可知8P P '=．【答案】 C【例13】 （全国初中物理应用竞赛初赛试题）一块高40cm 、宽30cm 、厚10cm ，质量是1.5kg 的砖，竖直立在水平地面上，如图所示，若按照图示的方向把它推倒，推力至少要做多少功？把砖推倒的最小推力是多少牛？|初二·物理·竞赛班·教师版| 第9讲- 5 -【解析】如图所示将砖推倒，首先要对砖做功，将砖的重心升高，推砖前的重心高度是110.4m0.2m2h=⨯=，推砖时重心的最大高度为2h．推力做的功至少等于克服重力做的功：21==() 1.59.8(0.250.20)J=0.735JF GW W mg h h-=⨯⨯-．推倒砖的过程中，以过A地面接触的边为轴，砖受重力力矩和推力力矩的作用，当推力的力臂最大时，推力最小．所以，推力应作用于B点，并且与AB垂直．设砖宽为b，由杠杆平衡条件得1=2F AB mg b⋅，10.50m=1.59.80.30m2F⨯⨯⨯⨯， 4.41NF=．【例14】（09年丰台二模）如图所示，滑轮组在拉力1F的作用下，拉着重300N的物体A以1m/s的速度在水平面上匀速移动，物体A匀速运动时受的阻力为70N，拉力F的功率为180WP=，在10s内拉力F做的功为1W；若将滑轮组绳端的拉力换为2F，在拉力2F的作用下物体A以2m/s的速度作匀速直线运动，拉力2F的功率为2P，在10s内拉力2F做的功为2W．忽略滑轮摩擦和绳重，下列说法正确的是（）A．1140N800JF W=，＝B．2235N140JF W=，＝C．21160W1600JP W=，＝D．12700J700JW W=，＝【答案】A C【解析】A的速度为1m/s，绳子自由端的速度为2m/s，根据P F v=⋅可知40NF=，所以两次的拉力1240NF F F===，1800JW P t=⋅=，240N4m/s=160WP=⋅，21600JW=．故选A、C．【例15】用滑轮组以不同速度匀速提升重物A，作用在滑轮组绳子自由端的拉力均为F ，如图所示，不计绳重和摩擦．当拉力F的功率为P1时，重物A以速度1υ匀速上升h所用的时间为t1；当拉力F的功率为P2时，重物A以速度2υ匀速上升h所用的时间为t2；当拉力F的功率为1212P P+时，重物A以速度3υ匀速上升h所用的时间为（）A．121222t tt t⋅+B．121222t tt t⋅+C．1212t t+D．1212t t+【解析】首先观察题中的已知条件，作用在绳子自由端的拉力均为F，物体上升的高度均为h，且匀速上升，所以功率2hP F Ftυ==⋅，即：112hP Ft=⋅………①222hP Ft=⋅…②，3123122hP P P Ft=+=⋅③，由①②③式可解得：1231222t ttt t⋅=+．答案：B．|初二·物理·竞赛班·教师版| 第9讲 - 6 -【例16】 如图甲是使用汽车打捞水下重物的示意图，汽车通过定滑轮牵引水下一个圆柱形重物，在整个打捞过程中，汽车以恒定的速度0.2m/s υ=向右运动，图乙是此过程中汽车拉动重物的功率随时间t 变化的图像，设0t =时汽车开始提升重物，忽略水的阻力和滑轮的摩擦，g 取10N/kg ．求：（1）圆柱形重物的质量． （2）圆柱形重物的密度．（3）打捞前，圆柱形重物上表面所受水的压力． 【解析】 本题关键在于由图像得知牵引力大小，整个重物打捞过程应该分为三个阶段：第一阶段，将重物从水底拉至上表面刚好接触水面．这一过程，G 不变，F 浮不变，拉力F 1 不变，且有1G F F =+浮，对应图乙AB 段．第二阶段，将重物拉出水面的过程．这一过程中G 不变，F 浮变小直到为0，故拉力F 越来越大，对应图乙中BC 段． 第三阶段，重物刚好全部拉出水面，以后继续向上拉的过程，这一过程中G 不变，拉力3F 与重力G 相等，3G F =，对应图乙CD 段．（1）由公式W FsP F t tυ===……………………………………………①汽车在CD 段对重物的拉力为3800W4000N 0.2m/s F ==…………………②因为34000G F ==N ，所以4000N400kg 10N/kgG m g ===………………...③（2）由公式WP F t υ==，汽车在AB 段对重物的拉力为1700W3500N 0.2m/sF ==……………………………………………………④131500N F G F F F =-=-=浮………………………………………….⑤ 因为F gV gV ρρ==浮水排水物所以 -23510mV =⨯物…………………………………………………..⑥ 3323400kg810kg/m 510mm V ρ-===⨯⨯物物…………………………………⑦ （3）由图乙的BC 段可知，打捞的重物从上表面接触水面到刚好整个物体全部出水，历时60s-50s=10s ，上升速度为0.2m ／s ，所以物体高10s 0.2m/s 2m h =⨯=………………………………………….⑧ 所以，物体上、下表面积为2322510m 2.510m 2mV S h --⨯===⨯物……………………………………⑨又由图乙AB 段可知，物体从水底上升到上表面刚好接触水面历时50s ，上升高度50s 0.2m /s 1H =⨯=………………………………………………..⑩|初二·物理·竞赛班·教师版| 第9讲 - 7 -故物体沉在水底时上表面离水面10m ，水对物体上表面产生的压力为3231.01010102.510 2.510N F p S g H S ρ-===⨯⨯⨯⨯⨯=⨯水【例17】 （全国初中物理应用竞赛）如图所示，用大小不变的力F 把重1000N 的物体由图中A 处沿水平面AB 和长10m 、高3m 的光滑斜面BC 匀速推至斜面顶端C ，推力共做功4500J ，那么物体从B 被推到斜面顶端C 时，推力做多少功?物体在水平面上所受摩擦力为多大?水平面AB 长多少?【解析】 首先要求出推力在斜面上做的功及推力的大小．由题意，BC 是光滑斜面，是理想机械，所以F G W W =而1000N G W Gh ==⨯33000J m =，得B 至C 推力做功3000J F W =，又由斜面上推力做功F W F L =⋅所以斜面上推力3000J300N 10mF W F L ===，由题意，从A B C →→过程中推力始终不变，显然水平面AB 段推力也是300N ，又因为物体匀速运动，所以水平面上物体所受摩擦力300f F N ==，由题意，从A B C →→共做功4500J ，那么4500J 3000A B F W W W =-=-=，则水平面长1500J5m 300NAB AB W S F ===【例18】 （福建省初中物理竞赛复赛试题）板AB 支于重心O 点，并在O 点正上方放一重力5N G =的物体P (大小不计)，另在板上C 处用一细绳CD 系在地上，设0.5m OC =，细绳所能承受的最大拉力为8N m T =，此时木板处于水平平衡位置，细绳刚好竖直伸直，如图所示．现用一大小为4N F =的水平推力使物体P 沿OA 方向做直线运动，当细绳CD 刚好被拉断时推力对物体做多少功?【解析】 物体P 向左移动时，对板的压力（1F G =）有使板绕支点逆时针方向转动的趋势，从而使细绳绷紧，形成对板的拉力T 木板保持水平必须满足杠杆平衡条件．随着物体离O 点越来越远，细绳CD 中的拉力也越来越大．设当物体P 离O 为s 时，细绳中的拉力达到最大值8N ，于是由1m F s F CO =⋅或580.5s =⨯可得物体受力左移的最大距离80.5m 0.8m 5s ⨯==，所以，推力对物体做的功40.8J 3.2J W Fs ==⨯=．1． （08北京二中）如图所示，置于水平桌面上的物体A 重490N ，物体B 重294N ，物体B 在匀速下降了40cm 的过程中，拉动物体A 在水平桌面上匀速移动了一段距离；若用一水平向左的力F 拉动物体A ，使物体A 在5s 内匀速移动0.5m （不计动滑轮、绳重以及滑轮轮轴间摩擦），则下列说法正确的实战演练|初二·物理·竞赛班·教师版| 第9讲 - 8 -是（ ）A ．拉力F 为294N ，拉力F 的功率为29.4WB ．拉力F 为147N ，拉力F 的功率为14.7WC ．物体A 与桌面的滑动摩擦力为294ND ．绳子拉力对物体B 所做的功为73.5J 【答案】 A 、D 【解析】 物体B 匀速下降时，物体A 所受到的摩擦力与绳子的拉力相等，则：11()294147N 22A B B f F G G ==+=⨯=动如果用一水平力向左拉动物体，则水平向左的力为：294N A A B B F f F G G =+=+动＝拉力的功率为：29429.4W 10A P == 绳子对物体B 所做的功为：1470.573.5J B B B P F s ==⨯=2． 如图所示，将同一金属块分别浸入形状不同、但体积和高度相同的盛满水的容器甲、乙中，且浸入深度相同．若把金属块匀速提起到刚离开水面时，甲、乙两种情况下拉力做的功相比较是（ ）A ．甲多B ．乙多C ．一样多D ．无法判断 【解析】 金属块浸没在水中时，浮力相等，故拉力F 也相等，金属块从甲、乙两容器高度相同处上升到刚露出水面这一过程中，拉力所做的功是相等的，但金属块露出水面后，水面高度必须下降，由于甲容器比乙容器上端面积大，因此当金属块整体匀速被提起且刚离开水面时，甲容器水面下降值较小，则把金属块提升出甲容器的水面时，沿力的方向通过的距离要长一些，因此在甲情况下，拉力所做的功多．答案：A ．3． 绳子通过光滑环悬挂一个重50牛的物体，一个小孩拉着绳端从环正下方出发，沿水平地面向右走过3米，已知开始时，绳端与圆环的距离为4米．在这一过程中，小孩的拉力所做的功为（ ） A ．50焦 B ．100焦 C ．150焦 D ．200焦 【解析】 本题的关键是求出物体沿竖直方向上升的高度；整个绳长是一个定值，小孩在环正下方A 点时，小孩与环O 间绳长为OA ，小孩走过3m 到B 点，环至小孩间长度OB ，绳长增加4m 1m l OB OA ∆=-=，则物体升高的高度h =1m ，拉力做功50N 1m 50J W Fs Gh ===⨯=．答案：A ．。
高考物理第二轮复习9 功和能量知识在力学中的应用PPT课件
减
去
初
动
能
E
k
1
1 2
m
v
2，
2
等
式
的
左
边为各个力做功
的代数和，正功代入正值 ，负功代入负值．
③动能定理涉及的功是外力对物体所做的 总 功 ，外力包括作用在物体上的一切力，既可以是 重力、弹力、摩擦力，也可以是电场力、磁场力或 其他的力．因此，必须对物体作全面的受力分析．
④动能定理可用于恒力作用的过程，也可以用 于变力作用的过程；可以是同时作用的力，也可以 是不同时作用的力．对于研究对象所受的几个外力 不同时作用的复杂过程，无法计算合外力和合外力 的功，物体的动能变化就等于整个过程各个外力所 做的功的 代数和 .
mgh2
或Ek Ep，或EA增 EB减
(4)参考平面的确定 在建立物体(系统)机械能守恒定律的表达式时，
应首先确定好参考平面的位置，并以此位置为标准 正确表示出物体(系统)在始末位置的重力势能．一 般情况下，我们都把问题中的 最低位置 作为参 考平面的位置．在同一问题中，参考平面应是 唯 一 的，系统内各个物体的势能都应以此为标准．
个 物 体 的 物 体 系 统 ． 适 用 条 件 是 惯 性 参 考 系 .位 移 和
速 度 都 必 须 相 对 同 一 惯 性 参 考 系 (一 般 以 地 面 为 参 考 系 )．
② 等 式 右 边 是 动 能 的 变 化 量 (增 量 )， 指 末 动 能 E k 2
1 2
m
v
2 2
5．功与能的关系：功是能量转化的量度 (1)动能定理：W总= Ek
(2)重力功WG与Ep的关系：WG= -Ep
(3)功能原理：W= E (4)摩擦力的功与摩擦生热的关系：fs =Q
AP物理C力学必备知识梳理
AP物理C力学对于目标工科的留学党来讲，AP物理C几乎是必学科目。
当然还有纯粹对AP物理C是爱好的小伙伴们，今天小编为小伙伴们梳理了AP 物理C力学的考点，内容很全，尤其适合考前梳理，一起来看一下吧。
Newtonian Mechanics牛顿力学、占整个PhysicsC力学考试的100%Kinematics运动学占18%“矢量（vectors）的概念既有大小，又有方向；矢量代数（vector algebra）.矢量和的三角形法则是必须熟练掌握的，最简单的记忆方法就是花萌萌面对两段直的折线路径（对应两段位移矢量之和），她会选择直接连接出发点和终点的直线捷径（等效的对应两个位移矢量和），这样构成了一个矢量和三角形。
“矢量的点乘A·B=ABcosΘ（加重符号都表示矢量）和叉乘（大小）／A×B／=／ABsinΘ／（叉乘结果是矢量，方向为从A绕到B的右手螺旋系大拇指方向），Θ为矢量A和B的夹角。
矢量的加减，点乘和叉乘，是矢量分析的基础，是我们学习AP物理C的基本数学框架一定要熟练掌握。
矢量在直角坐标系中的分量（components of vectors, coordinate systems）,特别强调的是物理上只会用“右手系”，也就是从X轴到Y轴的右手螺旋拇指指向Z轴，这个和叉乘的定义是一样的，好记！有了ta，大家在学电磁学的时候就不用左右手的拧麻花了。
AP 物理C还需要掌握柱坐标和球坐标，这在需要柱对称和球对称的积分问题时，就很有用了。
“运动学中要用到的三大矢量位移、速度和加速度（displacement, velocity and acceleration)，特别要注意别把距离（或者叫路程distance），速率（speed）和前面的概念搞混了，后两个概念是标量，只有在一些特殊情况下才和对应矢量的模（大小）相等。
“一维运动（Motion in one dimension）一维运动的矢量性就记住有正负的方向就行，对于一维匀加速直线运动，务必掌握其最重要的三个方程：第一,求速度的公式Vf=V i+at角标i（initial）和f（final）总是代表初和末，这个公式只要从匀加速度等于平均加速度的定义就可以得到：第二,求位移的公式ΔX= V it + 1/2 at2这个公式可以理解为保持初速度的匀速运动位移和初速为零的匀加速运动位移之和第三,2aΔX= Vf2-Vi 2公式是把前面两个公式消去变量⊿t，得：更方便的记忆方法是公式左边用牛顿第二定律F=ma，变成外力做功的形式：F⊿x, 左边多出来的2/m转到右边，右边就正好得到物体动能的变化。
大学物理竞赛辅导质点力学功与能动量与角动量PPT课件
例1.3 如图所示，车厢在水平轨道上以恒定的速度u向右行驶，车厢内有一摆线
长为L、小球质量为m的单摆。开始时摆线与竖直方向夹角为0，摆球在图示位 置相对车厢静止，而后自由摆下，那么摆球第一次到达最低位置时相对地面的
速度为
。相对于地面，在这 一下摆过程中摆线对小球所作功
为解 车厢相。对于地面匀速运动，故为惯性系。
• 第四类是动量与角动量分量守恒定律的应用。主要求质点 系中任一质点的速度。
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大学物理竞赛辅导 --力学（功与能、动量与角动量）
• 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
H/2
解 (1) 设在dt时间内有dm质量的水通过小孔流出水瓶, 则由机械能守恒得瓶里水
的势能减小等于流出去的水的动能.
瓶内水的势能
Ep
mg
H 2
1 VgH
2
1 gSH 2
2
(2) 水瓶抛出后, 瓶口的水与 整个水瓶一样只受重力的作
dEp gSHdH
用, 初速度又相同, 因此它们
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大学物理竞赛辅导 --力学（功与能、动量与角动量）
例 1.4 一水平放置的轻质弹簧，倔强系数为k ,其一端固定，另一端系一质量
为m的滑快A，A旁有一质量相同的滑块B，如图所示。两滑块与桌面间皆无摩 擦。若加外力将A、B一起推进，使弹簧由原长缩短d，然后撤消外力，则B离
ap 物理c力学
ap 物理c力学AP物理C力学是高中物理学中的一门重要课程，主要研究物体的运动和力的相互作用。
力学是物理学的基础，对于我们理解自然界的运动规律和力的作用具有重要意义。
在AP物理C力学中，我们首先学习了质点的运动学，包括质点的位移、速度和加速度的概念。
通过运动学的学习，我们可以研究物体在空间中的运动方式以及运动的规律。
例如，我们可以通过运动学来描述一个自由落体物体的运动过程，计算它的落地时间和落地速度等。
在力学中，我们还学习了牛顿定律，这是力学研究的核心内容。
牛顿第一定律也称为惯性定律，它表明一个物体如果没有外力作用，将保持静止或匀速直线运动。
牛顿第二定律则给出了物体受到外力作用时的加速度与力的关系，即F=ma，其中F表示力，m表示物体的质量，a表示加速度。
牛顿第三定律则表明任何两个物体之间的相互作用力大小相等、方向相反。
通过学习牛顿定律，我们可以研究物体运动的原因和结果，解释各种力的作用和效果。
除了质点的运动学和牛顿定律，AP物理C力学还涉及到其他一些重要的内容。
例如，我们学习了机械能守恒定律，这是一个非常有用的定律，可以帮助我们计算物体在重力场中的机械能变化。
我们还学习了动量和冲量的概念，通过研究物体的动量和冲量，我们可以分析碰撞和爆炸等过程中物体的运动变化。
AP物理C力学还包括旋转运动和万有引力定律的学习。
旋转运动是物体绕固定轴线旋转的运动，通过学习旋转运动，我们可以研究物体的转动惯量、角动量和转动力矩等相关概念。
万有引力定律则是描述物体间引力相互作用的定律，它可以用来解释行星的运动、天体的引力等现象。
通过学习AP物理C力学，我们可以了解物体的运动规律和力的作用方式，掌握物理学中的基本概念和原理。
这不仅对于理解自然界的运动现象和力的作用具有重要意义，也为我们进一步学习和研究其他物理学分支提供了基础。
同时，AP物理C力学还培养了我们的逻辑思维能力和问题解决能力，帮助我们更好地理解和应用物理学知识。
ap物理c课程教案
[文档标题: "ap物理c课程教案"]教案一: 力学（Mechanics）1. 简介AP物理C力学课程是一门高级物理学课程，主要涵盖物体的运动、力、能量和动量等基本概念。
通过学习本课程，学生将深入理解力学规律，并能够应用数学原理解决与力学相关的问题。
2. 学习目标- 理解牛顿三定律以及与之相关的概念（如质量、力、加速度）；- 掌握分析刚体平衡的方法，包括受力分析、力矩和平衡条件等；- 理解能量守恒定律和动量守恒定律，并能够应用于实际问题；- 掌握运动学和动力学的数学表达和推导。
3. 教学内容3.1 牛顿力学定律- 牛顿第一定律：惯性与力的关系；- 牛顿第二定律：加速度与力的关系；- 牛顿第三定律：作用力与反作用力。
3.2 静力学与刚体平衡- 受力分析：应用自由体图解析物体受力情况；- 力矩和力偶：理解力偶的概念，分析刚体平衡的条件；- 平衡条件：应用力矩平衡条件解决实际问题。
3.3 动力学- 运动学：描述物体运动的基本概念（位移、速度、加速度）；- 动力学：运用牛顿第二定律解决物体受力引起的运动问题；- 牛顿第二定律的应用：计算物体的加速度、计算物体之间的相互作用力。
3.4 动能和动量守恒- 动能定理：能量在物体运动中的变化；- 动量守恒：应用动量守恒定律解决碰撞和爆炸等问题。
4. 学习方法- 定期复习课堂内容；- 解答教材中的习题，尤其是应用性习题；- 制定学习计划，安排时间进行验算和理解原理。
教案二: 电磁学（Electricity and Magnetism）1. 简介AP物理C电磁学课程是一门高级物理学课程，主要涵盖电场、磁场和电磁波等基本概念。
学习本课程将使学生对电磁学有更深入的理解，并能够应用数学和物理原理解决与电磁学相关的问题。
2. 学习目标- 理解库伦定律和电场强度的概念；- 掌握静电场和静电势的计算方法；- 理解磁场和安培定律，并能够应用于实际问题；- 掌握电场和磁场的数学表达和推导。
高中物理竞赛辅导力学部分专用讲义
高中物理《竞赛辅导》力学部分目录第一讲：力学中的三种力第二讲：共点力作用下物体的平衡第三讲：力矩、定轴转动物体的平衡条件、重心第四讲：一般物体的平衡、稳度第五讲：运动的基本概念、运动的合成与分解第六讲：相对运动与相关速度第七讲：匀变速直线运动第八讲：抛物的运动第九讲：牛顿运动定律（动力学）第十讲：力和直线运动第十一讲：质点的圆周运动、刚体的定轴转动第十二讲：力和曲线运动第十三讲：功和功率第十四讲：动能定理第十五讲：机械能、功能关系第十六讲：动量和冲量第十七讲：动量守恒《动量守恒》练习题第十八讲：碰撞《碰撞》专题练习题第十九讲：动量和能量《动量与能量》专题练习题第二十讲：机械振动《机械振动》专题练习第二十一：讲机械波第二十二讲：驻波和多普勒效应第一讲： 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2L 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。
《普通物理学》课件(英文)-第9章Rotational dynamics
The radial component FR = F cos has no effect
on rotation of the body about z axis.
Only the tangential component F⊥ = F sin produces a rotation about the z axis.
same axis.
For rotations about a single axis, I is scalar.
If many external forces act on the system, we add up the torques due to all the external forces about that same axis.
Fig 9-9
y (m)
m2
3
→
F =4.5N
30
r2
c
r1
r3
m1
m3
4 X (m)
Question:
(a) Find the rotational inertia about each of the three axes perpendicular to the x-y plane and passing through one of the particles.
If
→
F
=0.
2.Torque as a vector
= rF sin
In terms of the cross product, the torque
is
expressed
as
→ →→
= r F
(9-3)
高中物理竞赛讲义(完整版)
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高中物理高一第一学期(试用版)第二章 C 力的分解 课件
【预习检测】:“四两拨千斤” ——泥潭拔车
常说口里顺，常做手不笨。最淡的墨水，也胜过最强的记性。 生气是拿别人做错的事来惩罚自己。 只会在水泥地上走路的人，永远不会留下深深的脚印。 生竟然是一场有规律的阴差阳错。所有的一切都变成一种成长的痕迹，抚之怅然，但是却无处追寻。 没有了爱的语言，所有的文字都是乏味的。 懒人无法享受休息之乐。——拉布克 要生活得漂亮，需要付出极大忍耐。一不抱怨，二不解释。
如果你准备结婚的话，告诉你一句非常重要的哲学名言，你一定要忍耐包容对方的缺点，世界上没有绝对幸福圆满的婚姻，幸福只是来自于无 限的容忍与互相尊重。 当我微笑着说我很好的时候，你应该对我说，安好就好。 自己打败自己是最可悲的失败，自己战胜自己是最可贵的胜利。 失败是什么？没有什么，只是更走近成功一步；成功是什么？就是走过了所有通向失败的路，只剩下一条路，那就是成功的路。 许多时候，与现实之间，往往具有一定的距离。我们必须学会随时去调整，无论如何，人不应该为不切实际的誓言和愿望而活着。
C 力的分解
力的合成
分力 等效替代 合力
力的分解
F1 O
F
F2
F1
F1
F1
O
F
F
F
向前拉
G G
G
验证表格
重力G= 理论值 斜面倾角 G1 G sin G2 G cos 30°
45°
53°
测量值
G1
G2
劈
讨论：下面三个不同截面的劈， 哪个更容易劈开物体？
chapter_5不课压缩二维流体流动讲义
第五章不可压缩流体的二维流动引言：在前面几章主要讨论了理想流体和黏性流体一维流动，为解决工程实际中存在的一维流动问题打下了良好的基础。
本章讨论理想不可压流体的二维有势流动以及二维黏性流体绕物体流动的基本概念。
第一节有旋流动和无旋流动刚体的运动可分解为移动和转动两种运动形式，流体具有移动和转动两种运动形式。
另外，由于流体具有流动性，它还具有与刚体不同的另外一种运动形式，即变形运动(deformationmotion)。
本节只介绍流体旋转运动即有旋流动(rotation —alflow) 和无旋流动(irrotational flow)。
一、有旋流动和无旋流动的定义流体的流动是有旋还是无旋，是由流体微团本身是否旋转来决定的。
流体在流动中，如果流场中有若干处流体微团具有绕通过其自身轴线的旋转运动，则称为有旋流动，如果在整个流场中各处的流体微团均不绕自身轴线的旋转运动，则称为无旋流动。
强调“判断流体流动是有旋流动还是无旋流动，仅仅由流体微团本身是否绕自身轴线的旋转运动来决定，而与流体微团的运动轨迹无关。
”举例虽然流体微团运动轨迹是圆形，但由于微团本身不旋转，故它是无旋流动；在图5—1(b)中，虽然流体微团运动轨迹是直线，但微团绕自身轴线旋转，故它是有旋流动。
在日常生活中也有类似的例子，例如儿童玩的活动转椅，当转轮绕水平轴旋转时，每个儿童坐的椅子都绕水平轴作圆周运动，但是每个儿童始终是头向上，脸朝着一个方向，即儿童对地来说没有旋转。
二、旋转角速度(rotationalangularvelocity)为了简化讨论，先分析流体微团的平面运动。
如图5—2 所示有一矩形流体微团ABCD 在XOY 平面内，经丛时间后沿一条流线运动到另一位置，微团变形成A，B，C，D。
流体微团在Z 周的旋转角速度定义为流体微团在XOY 平面上的旋转角速度的平均值同理可求得流体微团旋转角速度的三个分量为无旋的定义第二节速度环量和旋涡强度一、速度环量(velocity circulation)为了进一步了解流场的运动性质，引人流体力学中重要的基本概念之一——速度环量。