高中物理竞赛指导知识点剖析
第一章运动学
第一节质点运动的基本概念赛点直击
一、参考系
二、位置、位移和路程
三、平均速度和平均速率
四、即时速度和即时速率
五、加速度
六、匀变速直线运动
赛题解析
赛法归纳
1.物理模型的建立——将实际问题理想化
2.图像法的巧用——包括示意图
3.追击类问题的研究——必须把握临界条件
第二节运动的合成与分解赛点直击
一、矢量和标量
二、矢量的标积和矢积
三、运动的合成法则
四、物系相关速度
赛题解析
赛法归纳
1.参考系的变换——通过恰当选择参考系简化解题
2.关联速度的探寻——包括微元方法，杠绳约束物系，接触物系，交叉物系等
3.瞬心的寻找——处理转动问题时特别有效
第三节抛体运动
赛点直击
一、平抛运动
二、斜抛运动
赛题解析
赛法归纳
1.参考系的变换——处理抛体运动的相遇问题时，在自由落体参考系中求解可使问题变得十分简单
2.对称关系的巧用
3.斜抛运动中的极值
4.各种碰撞可能性的讨论
第四节质点的圆周运动与螺旋运动
赛点直击
一、刚体的平动和绕定轴转动
二、圆周运动的角量描述
三、质点的螺旋运动
赛题解析
赛法归纳
1.纯滚动问题的研究
2.物理模型的建立
3.曲率半径的确定和应用
4.圆周运动中的倒转与周期重复性问题
5.圆周运动切向与法向加速度的确定
第五节综合题例典型例题
第二章物体的平衡第一节
赛点直击
一、
二、
三、
四、
赛题解析
赛法归纳
1.
2.
3.
4.
第二节
赛点直击
一、
二、
三、
赛题解析赛法归纳
1.
2.
3.
4.
第三节赛点直击一、二、三、四、
赛题解析赛法归纳
1.
2.
3.
4.
第四节赛点直击一、二、三、
赛题解析
赛法归纳
1.
2.
3.
4.
第五节
赛点直击
一、
二、
三、
四、
赛题解析
赛法归纳
1.
2.
3.
4.
第六节综合题例
典型例题
第三章牛顿运动定律第一节
高中物理竞赛知识系统整理
物理知识整理 知识点睛 一．惯性力 先思考一个问题:设有一质量为m 的小球，放在一小车光滑的水平面上，平面上除小球(小球的线度远远小于小车的横向线度）之外别无他物，即小球水平方向合外力为零。然后突然使小车向右对地作加速运动，这时小球将如何运动呢？ 地面上的观察者认为：小球将静止在原地，符合牛顿第一定律； 车上的观察者觉得：小球以－a s 相对于小车作加速运动； 我们假设车上的人熟知牛顿定律，尤其对加速度一定是由力引起的印象至深，以致在任何场合下，他都强烈地要求保留这一认知，于是车上的人说：小球之所以对小车有 -a s 的加速度，是因为受到了一个指向左方的作用力，且力的大小为 - ma s ；但他同时又熟知，力是物体与物体之间的相互作用，而小球在水平方向不受其它物体的作用, 物理上把这个力命名为惯性力。 惯性力的理解 ： (1) 惯性力不是物体间的相互作用。因此，没有反作用。 (2)惯性力的大小等于研究对象的质量m 与非惯性系的加速度a s 的乘积，而方向与 a s 相反，即 s a m f -=* （3）我们把牛顿运动定律成立的参考系叫惯性系，不成立的叫非惯性系，设一个参考系相对绝对空间加速度为a s ，物体受相对此参考系 加速度为a',牛顿定律可以写成：a m f F '=+* 其中F 为物理受的“真实的力”，f*为惯性力，是个“假力”。 （4）如果研究对象是刚体，则惯性力等效作用点在质心处， 说明：关于真假力，绝对空间之类的概念很诡异，这样说牛顿力学在逻辑上都是显得很不严密。所以质疑和争论的人比较多。不过笔者建议初学的时候不必较真，要能比较深刻的认识这个问题，既需要很广的物理知识面，也需要很强的物理思维能力。在这个问题的思考中培养出爱因斯坦2.0版本的概率很低（因为现有的迷惑都被1.0版本解决了），在以后的学习中我们的同学会逐渐对力的概念，空间的概念清晰起来，脑子里就不会有那么多低营养的疑问了。 极其不建议想不明白这问题的同学Baidu 这个问题，网上的讨论文章倒是极其多，不过基本都是民哲们的梦呓，很容易对不懂的人产生误导。 二．惯性力的具体表现（选讲） 1.作直线加速运动的非惯性系中的惯性力 这时惯性力仅与牵连运动有关，即仅与非惯性系相对于惯性系的加速度有关。惯性力将具有与恒定重力相类似的特性，即与惯性质量正比。记为： s a m f -=* 2.做圆周运动的非惯性系中的惯性力 这时候的惯性力可分为离心力以及科里奥利力： 1）离心力为背向圆心的一个力： r m f 2ω=*
高中物理竞赛辅导讲义 第 篇 运动学
高中物理竞赛辅导讲义 第2篇 运动学 【知识梳理】 一、匀变速直线运动 二、运动的合成与分解 运动的合成包括位移、速度和加速度的合成，遵从矢量合成法则（平行四边形法则或三角形法则）。 我们一般把质点对地或对地面上静止物体的运动称为绝对运动，质点对运动参考照系的运动称为相对运动，而运动参照系对地的运动称为牵连运动。以速度为例，这三种速度分别称为绝对速度、相对速度、牵连速度，则 v 绝对 = v 相对 + v 牵连 或 v 甲对乙 = v 甲对丙 + v 丙对乙 位移、加速度之间也存在类似关系。 三、物系相关速度 正确分析物体（质点）的运动，除可以用运动的合成知识外，还可充分利用物系相关速度之间的关系简捷求解。以下三个结论在实际解题中十分有用。 1．刚性杆、绳上各点在同一时刻具有相同的沿杆、绳的分速度（速度投影定理）。 2．接触物系在接触面法线方向的分速度相同，切向分速度在无相对滑动时亦相同。 3．线状交叉物系交叉点的速度，是相交物系双方运动速度沿双方切向分解后，在对方切向运动分速度的矢量和。 四、抛体运动： 1．平抛运动。 2．斜抛运动。 五、圆周运动： 1．匀速圆周运动。 2．变速圆周运动： 线速度的大小在不断改变的圆周运动叫变速圆周运动，它的角速度方向不变，大小在不断改变，它的加速度为a = a n + a τ，其中a n 为法向加速度，大小为2 n v a r =，方向指向圆心；a τ为切向加速度，大小为0lim t v a t τ?→?=?，方向指向切线方向。 六、一般的曲线运动 一般的曲线运动可以分为很多小段，每小段都可以看做圆 周运动的一部分。在分析质点经过曲线上某位置的运动时，可 以采用圆周运动的分析方法来处理。对于一般的曲线运动，向心加速度为2n v a ρ =，ρ为点所在曲线处的曲率半径。 七、刚体的平动和绕定轴的转动 1．刚体 所谓刚体指在外力作用下，大小、形状等都保持不变的物体或组成物体的所有质点之间的距离始终保持不变。刚体的基本运动包括刚体的平动和刚体绕定轴的转动。刚体的任
高中物理竞赛功和能知识点讲解
高中物理竞赛功和能知识点讲解 一、知识点击 1．功、功率和动能定理 ⑴功 功是力对空间的积累效应．如果一个恒力F 作用在一个物体上，物体发生的位移是s ，那么力F 在这段位移上做的功为 W=Fscos θ 在不使用积分的前提下，我们一般只能计算恒力做的功．但有时利用一些技巧也能 求得一些变力做的功． ⑵功率：作用在物体上的力在单位时间内所做的功． 平均功率：W P t = 瞬时功率：cos lim lim cos W Fs P F t t θ υθ===?? ⑶动能定理 ①质点动能定理： 22 2101122 Kt K K W F s m m E E E υυ== -=-=?外外 ②质点系动能定理：若质点系由n 个质点组成，质点系内任何一个质点都会受到来 自于系统以外的作用力（外力）和系统内其他质点对它的作用力（内力），在质点运动时这些力都将做功． 2 201122i it i i i i W W m m υυ+=-∑∑∑∑外内 即0Kt K K W W E E E +=-=?系外系内 2． 虚功原理：许多平衡状态的问题，可以假设其状态发生了一个微小的变化，某一力 做了一个微小的功△W ，使系统的势能发生了一个微小的变化ΔE ，然后即可由ΔW=△E 求出我们所需要的量，这就是虚功原理． 3．功能原理与机械能守恒 ⑴功能原理：物体系在外力和内力（包括保守内力和非保守内力）作用下，由一个状态变到另一个状态时，物体系机械能的增量等于外力和非保守内力做功之和． 因为保守力的功等于初末势能之差，即 0P Pt P W E E E =-=-?保
K P W W E +=??外非保内（E +E ）= ⑵机械能守恒：当质点系满足：0W W +=外非保内，则ΔE =0即E K + E P = E K0 + E P0=常量 机械能守恒定律：在只有保守力做功的条件下，系统的动能和势能可以相互转化，但其总量保持不变． 说明：机械能守恒定律只适用于同一惯性系．在非惯性系中，由于惯性力可能做功，即使满足守恒条件，机械能也不一定守恒．对某一惯性系W 外=0，而对另一惯性系W 外 ≠0，机械能守恒与参考系的选择有关。 4．刚体定轴转动的功能原理 若刚体处于重力场中，则：M 外=M 其外+M G （M 其外表示除重力力矩M G 以外的其他外力矩） W=W 其外+W G =（M 其外+M G ）θ= E Kr 而21G P P P W E =-?=-（E -E ） 2211 2 P Kr C M E E mgh J θω=?+?=+ 其外（） 即为重力场中刚体定轴转动的功能原理． 若呱0M θ=其外，即M 其外＝0，则： 21 2 C mgh J ω+=常量 刚体机械能守恒． 二、方法演练 类型一、动力学中有些问题由于是做非匀变速运动，用牛顿运动定律无法直接求解，用动能定理，计算细杆对小环做的功也比较困难，因此 有时在受力分析时必须引入一个惯性力，这样就可以使问题简化很多。 例1．如图4—2所示，一光滑细杆绕竖直轴以匀 角速度ω转动，细杆与竖直轴夹角θ保持不变，一 个相对细杆静止的小环自离地面h 高处沿细杆下滑． 求小球滑到细杆下端时的速度． 分析和解：本题中由于小环所需向心力不断减小，
高中物理竞赛相对运动知识点讲解
高中物理竞赛相对运动知识点讲解 任何物体的运动都是相对于一定的参照系而言的，相对于不同的参照系，同一物体的运动往往具有不同的特征、不同的运动学量。 通常将相对观察者静止的参照系称为静止参照系；将相对观察者运动的参照系称为运动参照系。物体相对静止参照系的运动称为绝对运动，相应的速度和加速度分别称为绝对速度和绝对加速度；物体相对运动参照系的运动称为相对运动，相应的速度和加速度分别称为相对速度和相对加速度；而运动参照系相对静止参照系的运动称为牵连运动，相应的速度和加速度分别称为牵连速度和牵连加速度。 绝对运动、相对运动、牵连运动的速度关系是：绝对速度等于相对速度和牵连速度 的矢量和。牵连 相对绝对v v v 这一结论对运动参照系是相对于静止参照系作平动还是转动都成立。 当运动参照系相对静止参照系作平动时，加速度也存在同样的关系： 牵连 相对绝对a a a 位移合成定理：S A 对地=S A 对B +S B 对地 如果有一辆平板火车正在行驶，速度为 火地 v （脚标“火地”表示火车相对地面，下 同）。有一个大胆的驾驶员驾驶着一辆小汽车在火车上行驶，相对火车的速度为汽火 v ，那么很明显，汽车相对地面的速度为： 火地 汽火汽地v v v （注意： 汽火 v 和 火地 v 不一定在一条直线上）如果汽车中有一只小狗，以相对汽车 为狗汽v 的速度在奔跑，那么小狗相对地面的速度就是 火地 汽火狗汽狗地v v v v 从以上二式中可看到，上列相对运动的式子要遵守以下几条原则： ①合速度的前脚标与第一个分速度的前脚标相同。合速度的后脚标和最后一个分速度的后脚标相同。 ②前面一个分速度的后脚标和相邻的后面一个分速度的前脚标相同。 ③所有分速度都用矢量合成法相加。 ④速度的前后脚标对调，改变符号。 以上求相对速度的式子也同样适用于求相对位移和相对加速度。
高中物理竞赛力知识点讲解
高中物理竞赛力知识点讲解 力的概念 惯性定律指出，一个物体，如果没有受到其他物体作用，它就保持其相对于惯性参照系的速度不变，也就是说，如果物体相对于惯性参照系的速度有所改变，必是由于受到其他物体对它的作用，在力学中将这种作用称为力。凡是讲到一个力的时候，应当说清楚讲到的是哪一物体施了哪一个物体的力。 一个物体，受到了另一物体施于它的力，则它相对于惯性参照系的速度就要变化，或者说，它获得相对于惯性参照系的加速度，很自然以它作用于一定的物体所引起的加速度作为力的大小的量度。实际进行力的量度的时候，用弹簧秤来测量。 1、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。 2、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
高中物理竞赛辅导讲义-第8篇-稳恒电流
高中物理竞赛辅导讲义 第8篇 稳恒电流 【知识梳理】 一、基尔霍夫定律（适用于任何复杂电路） 1． 基尔霍夫第一定律（节点电流定律） 流入电路任一节点（三条以上支路汇合点）的电流强度之和等于流出该节点的电流强度之和。即∑I =0。 若某复杂电路有n 个节点，但只有（n ?1）个独立的方程式。 2． 基尔霍夫第二定律（回路电压定律） 对于电路中任一回路，沿回路环绕一周，电势降落的代数和为零。即∑U =0。 若某复杂电路有m 个独立回路，就可写出m 个独立方程式。 二、等效电源定理 1． 等效电压源定理（戴维宁定理） 两端有源网络可以等效于一个电压源，其电动势等于网络的开路端电压，其内阻等于从网络两端看除源（将电动势短路，内阻仍保留在网络中）网络的电阻。 2． 等效电流源定理（诺尔顿定理） 两端有源网络可等效于一个电流源，电流源的电流I 0等于网络两端短路时流经两端点的电流，内阻等于从网络两端看除源网络的电阻。 三、叠加原理 若电路中有多个电源，则通过电路中任一支路的电流等于各个电动势单独存在时，在该支路产生的电流之和（代数和）。 四、Y?△电路的等效代换 如图所示的（a ）（b ）分别为Y 网络和△网络，两个网络中的6个电阻满足一定关系 时完全等效。 1． Y 网络变换为△网络 12 2331 123 R R R R R R R R ++=， 122331 231R R R R R R R R ++= 122331 312 R R R R R R R R ++= 2． △网络变换为Y 网络 12311122331R R R R R R = ++，23122122331R R R R R R =++，3123 3122331 R R R R R R =++
高中物理竞赛题精选
1.如图，足够长的水平传送带始终以大小为v＝3m/s的速度向左运动，传送带上有一质量为M＝2kg的小木盒A，A与传送带之间的动摩擦因数为μ＝0．3，开始时，A与传送带之间保持相对静止。先后相隔△t＝3s 有两个光滑的质量为m＝1kg的小球B自传送带的左端出发，以v0＝15m/s的速度在传送带上向右运动。第1个球与木盒相遇后，球立即进入盒中与盒保持相对静止，第2个球出发后历时△t1＝1s/3而与木盒相遇。求（取g＝10m/s2） （1）第1个球与木盒相遇后瞬间，两者共同运动的速度时多大？ （2）第1个球出发后经过多长时间与木盒相遇？ （3）自木盒与第1个球相遇至与第2个球相遇的过程中，由于木盒与传送带间的摩擦而产生的热量是多少？ 2.如图2—14所示，光滑水平桌面上有长L=2m的木板C，质量m c=5kg，在其正中央并排放着两个小滑块A和B，m A=1kg，m B=4kg，开始时三物都静止．在A、B间有少量塑胶炸药，爆炸后A以速度6m／s水平向左运动，A、B中任一块与挡板碰撞后，都粘在一起，不计摩擦和碰撞时间，求： (1)当两滑块A、B都与挡板碰撞后，C的速度是多大? (2)到A、B都与挡板碰撞为止，C的位移为多少? 3．为了测量小木板和斜面间的摩擦因数，某同学设计如图所示实验，在小木板上固定一个轻弹簧，弹簧下端吊一个光滑小球，弹簧长度方向与斜面平行，现将木板连同弹簧、小球放在斜面上，用手固定木板时， 弹簧示数为F 1，放手后，木板沿斜面下滑，稳定后弹簧示数为F 2 ，测得斜面斜角为θ，则木板与斜面间 动摩擦因数为多少？（斜面体固定在地面上） 12．建筑工地上的黄沙堆成圆锥形，而且不管如何堆其角度是不变的。若测出其圆锥底的周长为12．5m，高为1．5m，如图所示。 （1）试求黄沙之间的动摩擦因数。
高中物理竞赛视频
高中物理竞赛视频 篇一：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)
重点高中物理竞赛精品讲义之—程稼夫篇
精心整理 电磁学 静电学 1、 静电场的性质 静电场是一个保守场，也是一个有源场。 F dl o ?=?高斯定理 静电力环路积分等于零i q E ds E ?= ∑?? E ∑过程x E =2、 （1,空解:(1)在空腔中任选一点p , p E 可以看成两个均匀带电球体产生的电场强度之差, 即()121 2 333p o o o E r r r r E E E ρ ρ ρ = - = - 令12a o o = 这个与p 在空腔中位置无关,所以空腔中心处23o o E a E ρ =
(2)求空腔中心处的电势 电势也满足叠加原理 p U 可以看成两个均匀带电球体产生电势之差 即()()()22222 2212123303666o o o o U R a R R R a E E E ρ ρ ρ??= -- -= --? ? 假设上面球面上,有两个无限小面原i j s s ,计算i s ,受到除了i s 上电荷之处,球 面上其它电荷对i s 的静电力,这个静电力包含了j s 上电荷对i s 上电荷的作用力. 同样j s 受到除了i s 上电荷以外, 这个力同样包含了i s 对j s 的作用力. 如果把这里的i j s s ,i j s s 之间的相互作用力相抵消。 出于这个想法，现在把上半球面分成无限小的面元，把每个面元上所受的静电力（除 去各自小面元）相加，其和就是下半球面上的电荷对上半球面上电荷的作用力。 求法2 2 222 2=f 224o o o R Q F R R E E R σππππ??=?== ??? 再观察下,静电力?o f = 例:()R R R +≤ : 2o E E σ σ = 表面 而且可以推广到一般的面电荷()σ 在此面上电场强度()121 2 E E E = +表面 例:一个半径为R,带电量为Q 的均匀带电球面,求上下两半球之间的静电力? 解:原则上,这个作用力是上半球面上的电荷受到来自下半球面的电荷产生的电场强 度的空间分布,对上半球面上各电荷作用力之和,由于下半球面上电荷所产生的电场强度分布,所以这样计较有困难. 例:求半径为R,带电量为Q 的均匀带电球面,外侧的静电场能量密度. 解:静电场(真空)能量密度21 2 o E E ω=
高一物理竞赛讲义-直线运动
高一物理竞赛讲义-直 线运动 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
2 第一部分：直线运动 第一课时 知识点 一、 考点内容 1．机械运动，参考系，质点，位移和路程。 2．匀速直线运动：速度，位移公式vt s =，t s -图以及t v -图。 3．匀变速直线运动，加速度，平均速度，瞬时速度，速度公式 at v v +=0，位移公式202 1at t v s +=，推广式as v v 22 2=-，t v -图。 二、 知识结构 ????????????? ??????? ???????? ? ? ? ?? ? ??=?????????=-+=-=? ??+=+== ?? ?? ? ???????? ?? ?????→ ??t v s as v v t v v s at vt s at t v s at v v vt s 非匀变速匀变速匀速规律非匀变速直线运动匀减速直线运动匀加速直线运动 匀变速直线运动匀速直线运动种类竖直上抛运动自由落体运动匀变速直线运动匀速直线运动物理过程质点研究对象理想模型物理量参考系运动 名词概念直线运动2221212 0202200 三、 复习思路 本课时重点是瞬时速度和加速度概念,以及匀变速直线运动的规律,难点是加速度的理解。而匀变速直线运动规律与体育竞技、交通运输以及航空航天相结合是高考考查的热点。对匀变速直线运动规律要熟练掌握,同时学习研究物理的
3 基本方法,如从简单问题入手的方法、运用图象研究物理问题和用数学公式表达物理规律的方法、实验的方法等等。 匀变速直线运动是高中阶段物理学习的重点内容之一，对匀变速直线运动的学习与研究要注意两方面的内容：一是如何描述物体的运动，匀变速直线运动的特点是什么；二是匀变速直线运动的基本规律是什么。在这一单元中，我们仅仅研究物体的运动规律而不涉及力与运动的关系，能否清楚正确的分析物体的运动过程是本单元要求的一个重要能力，分析运动过程是求解力学问题的主要环节，是正确运用各种知识的前提条件。能否正确运用公式也是本单元考查的主要内容之一。 在复习这部分内容时应着重于概念、规律的形成过程的理解和掌握，搞清知识的来龙去脉，弄清它的物理实质，而不仅仅是记住几个条文背过几个公式。如复习“质点”概念时，不是仅仅去记住定义，更重要的是领会物理实质，它包含了如何建立理想化的模型，去除次要因素抓住本质去研究问题的科学方法。要把所学的知识应用到生动的实例当中去。这样这些知识就不再是枯燥的、生硬的结论，而是生动的物理现象、物理情景、物理过程。如在平均速度的学习中，同学们常犯的错误是不管什么性质的变速都用2 v v v += （只适合匀变速直线运动）求平均速度，可以通过练习求生活中的自由落体运动、竖直上抛运动、平抛运动中某段时间内的平均速度来体会平均速度的意义。复习中不但要从物理量的数学公式去研究，还要尽可能用图象语言准确的描述它。 基础习题回顾 1．如图所示，某质点沿半径为r 的半圆弧由a 点运动到b 点，则它通过的位移和路程分别是： A 、0；0 B 、2r ，向东；πr C 、r ，向东；πr D 、2r ，向东；2r 2．地面观察者看雨滴竖直下落时，坐在匀速前进的车厢中的乘客看雨滴是： A 、向前运动 B 、向后运动 C 、倾斜落向前下方 D 、倾斜落向后下方 3．为了传递信息，周朝形成邮驿制度。宋朝增设“急递铺”，设金牌、银牌、铜牌三种，“金牌”一昼夜行500里（1里＝500米），每到一驿站换人换马接力传递。“金牌”的平均速度： A 、与成年人步行的速度相当 B 、与人骑自行车的速度相当 C 、与高速公路上汽车的速度相当 D 、与磁悬浮列车的速度相当 4．如果不计空气阻力，要使一颗礼花弹上升至320m 高处，在地面发射时，竖直向上的初速度至少为（g ＝10m/s 2）： A 、40m/s B 、60m/s C 、80m/s D 、100m/s
高中物理竞赛知识系统整理
物理知识整理 知识点睛 一．惯性力 先思考一个问题:设有一质量为m 的小球，放在一小车光滑的水平面上，平面上除小球(小球的线度远远小于小车的横向线度）之外别无他物，即小球水平方向合外力为零。然后突然使小车向右对地作加速运动，这时小球将如何运动呢？ 地面上的观察者认为：小球将静止在原地，符合牛顿第一定律； 车上的观察者觉得：小球以－a s 相对于小车作加速运动； 我们假设车上的人熟知牛顿定律，尤其对加速度一定是由力引起的印象至深，以致在任何场合下，他都强烈地要求保留这一认知，于是车上的人说：小球之所以对小车有 -a s 的加速度，是因为受到了一个指向左方的作用力，且力的大小为 - ma s ；但他同时又熟知，力是物体与物体之间的相互作用，而小球在水平方向不受其它物体的作用, 物理上把这个力命名为惯性力。 惯性力的理解 ： (1) 惯性力不是物体间的相互作用。因此，没有反作用。 (2)惯性力的大小等于研究对象的质量m 与非惯性系的加速度a s 的乘积，而方向与 a s 相反，即 s a m f -=* （3）我们把牛顿运动定律成立的参考系叫惯性系，不成立的叫非惯性系，设一个参考系相对绝对空间加速度为a s ，物体受相对此参考系加速度为a',牛顿定律可以写成：a m f F '=+* 其中F 为物理受的“真实的力”，f*为惯性力，是个“假力”。
（4）如果研究对象是刚体，则惯性力等效作用点在质心处， 说明：关于真假力，绝对空间之类的概念很诡异，这样说牛顿力学在逻辑上都是显得很不严密。所以质疑和争论的人比较多。不过笔者建议初学的时候不必较真，要能比较深刻的认识这个问题，既需要很广的物理知识面，也需要很强的物理思维能力。在这个问题的思考中培养出爱因斯坦2.0版本的概率很低（因为现有的迷惑都被1.0版本解决了），在以后的学习中我们的同学会逐渐对力的概念，空间的概念清晰起来，脑子里就不会有那么多低营养的疑问了。 极其不建议想不明白这问题的同学Baidu 这个问题，网上的讨论文章倒是极其多，不过基本都是民哲们的梦呓，很容易对不懂的人产生误导。 二．惯性力的具体表现（选讲） 1.作直线加速运动的非惯性系中的惯性力 这时惯性力仅与牵连运动有关，即仅与非惯性系相对于惯性系的加速度有关。惯 性力将具有与恒定重力相类似的特性，即与惯性质量正比。记为： s a m f -=* 2.做圆周运动的非惯性系中的惯性力 这时候的惯性力可分为离心力以及科里奥利力： 1）离心力为背向圆心的一个力：r m f 2ω=* 2）科里奥利力概念比较麻烦（竞赛复赛阶段还考不到），这里就不做介绍了。大家只要了解当物体相对转动参考系有相对运动时必须考虑科里奥利力就行了。计算公式如下： ω ?=*相v m f k 2这是个叉积式。 总的来说惯性力可以用万有引力去等效，其本质都是引力场作用，“施力物体”都可以当成整个宇宙（还好不是上帝）。所以我们在地球上上随着地球自转的时候，来自宇宙中遥远的群星正把我们往外拉（离心力），结果导致我们对地面压力比地球对我们的引
高中物理竞赛——稳恒电流基本知识
高中物理竞赛——稳恒电流基本知识 一、欧姆定律 1、电阻定律 a、电阻定律 R = ρ S l b、金属的电阻率ρ = ρ （1 + αt） 2、欧姆定律 a、外电路欧姆定律 U = IR ，顺着电流方向电势降落 b、含源电路欧姆定律 在如图8-1所示的含源电路中，从A点到B点，遵照原则：①遇电阻，顺电流方向电势降落（逆电流方向电势升高）②遇电源，正 极到负极电势降落，负极到正极电势升高（与电流方向无 关），可以得到以下关系 U A ? IR ?ε? Ir = U B 这就是含源电路欧姆定律。 c、闭合电路欧姆定律 在图8-1中，若将A、B两点短接，则电流方向只可能向左，含源电路欧姆定律成为 U A + IR ?ε + Ir = U B = U A 即ε = IR + Ir ，或 I = r R+ ε 这就是闭合电路欧姆定律。值得注意的的是：①对于复杂电路，“干路电流 I”不能做绝对的理解（任何要考察的一条路均可视为干路）；②电源的概念也是相对的，它可以是多个电源的串、并联，也可以是电源和电阻组成的系统；③外电阻R可以是多个电阻的串、并联或混联，但不能包含电源。 二、复杂电路的计算 1、戴维南定理：一个由独立源、线性电阻、线性受控源组成的二端网络，可以用一个电压源和电阻串联的二端网络来等效。（事实上，也可等效为“电流源和电阻并联的的二端网络”——这就成了诺顿定理。） 应用方法：其等效电路的电压源的电动势等于网络的开路电压，其串联电阻 等于从端钮看进去该网络中所有独立源为零值 ．．．时的等效电阻。 2、基尔霍夫（克希科夫）定律 a、基尔霍夫第一定律：在任一时刻流入电路中某 一分节点的电流强度的总和，等于从该点流出的电流强 度的总和。 例如，在图8-2中，针对节点P ，有 I 2 + I 3 = I 1 基尔霍夫第一定律也被称为“节点电流定律”，它是电荷受恒定律在电路中的具体体现。 对于基尔霍夫第一定律的理解，近来已经拓展为：流入电路中某一“包容块”的电流强度的总和，等于从该“包容块”流出的电流强度的总和。
高中物理竞赛——振动和波基本知识
高中物理竞赛——振动和波基本知识 《振动和波》的竞赛考纲和高考要求有很大的不同，必须做一些相对详细的补充。 一、简谐运动 １、简谐运动定义:∑F = -k x ① 凡是所受合力和位移满足①式的质点,均可称之为谐振子,如弹簧振子、小角度单摆等。 谐振子的加速度:a ＝ － m k x 2、简谐运动的方程 回避高等数学工具，我们可以将简谐运动看成匀速圆周运动在某一条直线上的投影运动(以下均看在x 方向的投影)，圆周运动的半径即为简谐运动的振幅Ａ 。 依据:∑F ｘ = -ｍω2Acos θ= －m ω２x 对于一个给定的匀速圆周运动,ｍ、ω是恒定不变的，可以令： m ω2 = k 这样,以上两式就符合了简谐运动的定义式①。所以,x 方向的位移、速度、加速度就是简谐运动的相关规律。从图1不难得出—— 位移方程：x = Ac ｏｓ(ωt ＋ φ) ② 速度方程:v = -ωAs ｉn(ωt +φ) ③ 加速度方程：a = －ω2A c ｏs （ωt +φ) ④ 相关名词：(ωt +φ）称相位，φ称初相。 运动学参量的相互关系:a ＝ －ω2x A = 2 020)v ( x ω + tg φ= － x v ω 3、简谐运动的合成 a 、同方向、同频率振动合成。两个振动x 1 ＝ A 1cos(ωt +φ1）和x 2 = A 2c ｏs(ωｔ +φ2) 合成,可令合振动x = Ａcos （ωt +φ) ，由于ｘ = x 1 + x 2 ,解得 A = )cos(A A 2A A 12212221φ-φ++ ,φ= arctg 2 2112 211cos A cos A sin A sin A φ+φφ+φ 显然，当φ2－φ1 = 2k π时(k = 0，±1，±2，…),合振幅Ａ最大，当φ 2-φ1 = （２k ＋ 1)π时(k = 0,±1，±2,…） ，合振幅最小。
高一物理竞赛讲义第9讲.教师版
今天，我们除了要复习一下之前的内容之外，还需要学习一点关于流体的简单知识，算是对于初中物理的致敬吧~ 1．静止流体内的压强 在重力场中相互连通的静止流体内的压强与位置的关系十分简单。此关系可归结为两点： ⑴ 等高点，压强相等 ⑵ 高度差为h 的两点，压强差为gh ρ，越深处压强越大。 2．浮力，浮心 由阿基米德原理可知，浮力和排开体积的流体的受重力大小相等，方向相反。 浮力的作用点称为浮心，和物体同形状，同体积那部分流体的重心，但定不等同于物体的重心，只有在物体密度均匀时，它才与浸没在流体中的物体部分的重心重合。 3．浮体平衡的稳定性 浮在流体表面的浮体，所受浮力与重力大小相等，方向相反，处于平衡状态。 浮体对铅垂方向（即垂直于水面）的扰动，显然平衡是稳定的。 浮体对水平方向（即水平方向）的扰动，其平衡是随遇的。 浮体对于过质心的水平对称轴的旋转扰动，平衡稳定性与浮心和物体的重心的相对位置有关。向右扰动后，如果重心G 的位置比浮心B 更右侧，则为不稳定平衡；如果重心G 的位置右移等于浮心B ，则为随遇平衡；如果重心G 右移小于浮心B ，则为稳定平衡。 【例1】 用手捏住悬挂着细木棒的细绳的一端，让木棒缓慢地逐渐浸入水中，讨论在此过程中木棒和绳的 倾斜情况。 【解析】 木棒入水受重力浮力和绳张力，三力平衡由于重力浮力均竖直，则绳张力亦竖直。 当重力比浮力大时，棒受一扰动倾斜，则重力矩和浮力矩（相对于绳交点O ）相比，重力矩较大，所以会回复平衡（这和一般的浮体平衡不同）当浮力变大，浮力矩也变大，则会变成不稳平衡。 设O 离水面为d 时，变为不稳平衡，开始倾斜，绕动一个小角θ如图。 设棒横截面为s ?。 重力矩()0cos cos 22l l d l sg l d g s d ρθρθ-??=??=-??+ ??? ∴( )22222001122l l d d l d ρρρρ??=-?=-?= ?? ? 再深入水，只会更斜倾，将来斜倾角度为cos x d θ== 【例2】 一个下窄上宽的杯中盛有密度为ρ的均匀混合液体，经一段时间后，变为两层液体，密度分别为 1ρ和2ρ（21ρρ>）则会分层并且总体积不变，问杯底压强是否改变，变大或变小 设1ρ处的体积为111V h S =，2ρ处的体积为222V h S = ∴1122111222211122 V V S h S h V V S h S h ρρρρρ++==++ 显然，12ρρ<，12S S >，∴ρρ<混分。 例题精讲 知识点睛 温馨寄语 第9讲 一点浮力和总复习
【教育资料】应轶群告诉你高中物理竞赛你所必须知道的7件事学习专用
应轶群告诉你高中物理竞赛你所必须知道的7 件事 一.国内各名牌大学青睐竞赛生源，具体表现如下： 1、全国决赛一等奖考生仍然可以直接获得保送资格； 2、各高校自主招生基本要求考生获得省二以上奖项； 3、竞赛获奖能让考生在复交等名校综评中加分； 除了国内名校外，国外名校如MIT、斯坦福等校也都青睐国际奥林匹克获奖选手，所以，如果考生有足够的能力去参加竞赛，在高考招生过程中会有不小的优势；当然，竞赛除了能为考生进入名牌大学提供助力之外，竞赛生长期自主学习和课外学习的经历也使得竞赛生相较于非竞赛生有更强的自学能力，并具备更强的执行力，这种强大的自学能力、执行力以及勤奋、执着的学习态度，让竞赛生能够更加顺利地完成中学生到大学生的角色转变，快速的角色转变使得竞赛生比非竞赛生在大学阶段发表了更多的学术论文、获得了更多的竞赛奖项。 二、竞赛生将来的就业和职业生涯？ 竞赛生的就业前景比较广泛。从行业上来看，一般来说竞赛生在毕业之后会比较倾向于进入金融、咨询、计算机与互联网等高薪行业；从薪资上来看，竞赛生毕业薪资相较于非竞赛生有较大的区别，优秀竞赛生大学毕业第一年年薪百万并不是虚构，这个可能超出大部分人的想象，毕竟在大部分人
的印象中大学毕业月薪都只有5-6千左右。除了行业优势和薪资优势，竞赛生创业比例也会高于非竞赛生。 除了就业范围广阔外，竞赛生的职业生涯选择也比较多样化，竞赛生不论是本科毕业、硕士毕业还是博士毕业，在毕业之后也都是进入金融、咨询、计算机与互联网、工程等行业的知名公司，比如摩根、麦肯锡、壳牌、西门子、Google、高通等。 三、如何理解物理竞赛本身？ 物理竞赛本身是一种高难度的物理考试，这个考试首先考的是考生物理知识掌握的扎实程度，其次是考的考生对物理过程的深度理解，第三点考的是考生临场的心理状态和生理状态，所以物理竞赛实际上有点像体育比赛，从广义上来讲目标是得奖，只是现在的出口没有以前那么明确，所以物理竞赛实际上是一种培养考生发现问题和解决问题能力的素质 教育，所以作为一名竞赛生我们对竞赛一定要持有一种“享受过程，看淡结果”的心态。 四、物理竞赛的知识体系 物理竞赛知识主要分为“四大一小板块”，理论知识主要是：力学、热学、电磁学和光学，建立在这几个知识点之上还有相对论与近代物理知识，作为基础，我们还需要小量分析法与适当微积分概念，以及非常扎实的高中数学基础。五、如果准备物理竞赛？
高一物理竞赛讲义第5讲.教师版
截止到目前，我们已经把运动学的主要框架知识都学习完了，但是从学完知识到灵活运用，还有很远的一段路程。大家应该重点从公式和物理量的推导，方法，模型的总结几个方面去反复复习。 运动学思想方法总结： 1．坐标系方法：坐标系是定量研究世界的一个非常重要的工具，利用坐标系可以很容易的定义物理量（比如，位置，位移，轨迹，速度，加速度等等），分析物理量之间的关系（最大，最小，曲率半径等等）． 坐标系方法除了我们学习过的正交分解和斜分解，还有以后会学习到的极坐标等等．要注意根据不同的例题采用不同的方法． 【例1】 如图()a 所示，冰球沿与冰山底边成60β=?的方向滚上山，上山初速度010m/s v =，它在冰 山上痕迹已部分消失，尚存痕迹如图()b 所示，求冰山与水平面的夹角α（冰球在冰山上加速度为gsin α，方向沿着斜面向下，其中g 为重力加速度，近似取10m/s 2 ）。 【解析】 冰球在与冰山底边平行方向做匀速直线运动， 0cos x v t β=? ① 冰球在与冰山底边垂直方向做匀加速直线运动 21 sin 2 y g t θ=? ② 由①②得2 2 20sin 2cos g x y v θβ =?． 代入数据得1 arcsin 302 θ==?． 【例2】 如图所示，已知在倾角为θ的斜面上，以初速度0v 及与斜面成θ角的方向发射一小球，斜面 与小球发生完全弹性碰撞，即小球的速度会被“镜面反射”．问： 例题精讲 知识点睛 温馨寄语 第5讲 运动学综合
⑴ 小球恰能到原始出发点，问总时间t 总为多少？ ⑵ 为了实现这个过程，θ必须满足什么条件？ 【解析】 小球若能回到出发点要求整个过程可逆，即在最右端可能有①②两种情况． ①为最后一次与斜面碰撞角度为90?． ②即在碰后小球进入竖直直线运动． 无论哪种情况，时间都满足： ⑴ 02cos sin v t g θ θ =总 ⑵ 只看垂直斜面速度00 2sin cos 2sin 212 cos v n g t v n g θθθθ??? =?+????总，1234n =，，，…… 所以有22cos 21sin 2 n n θθ?? =?+? ? 时都可以满足． 【例3】 （摆线）一轮胎在水平地面上沿着一直线无滑动地滚动。(这种情况下，轮胎边缘一点相对 于轮胎中心的线速度等于轮胎中心对地的速率)，轮胎中心以恒定的速率0v 向前移动，轮胎 的半径为R ，在0t =时，轮胎边缘上的一点A 正好和地面上的O 点接触，试以O 为坐标原点，在如图的直角坐标系中写出轮胎上A 点的位矢、速度、加速度和时间的函数关系。并写出A 的轨迹方程（可以用参数方程描述，也就是说，可以引入一个新的自变量，x 和y 都随着这个自变量的变化而变化。最常见的参数方程，就是以时间t 为参数的。） 【解析】)sin( 00R t v R t v x -= )cos(0R t v R R y -= 【选讲内容】 白努力家族大斗法： 白努力家族（Bernoulli 家族）总共出过八个伟大的数学、物理、天文等等大师，还有很多画家、艺术家…… 白努力兄弟想比较一下谁更聪明。于是就相约解决最速降线问题。 在当时比较牛逼的杂志上公开征集答案，他们各自提出了证明，杂志的主编，莱布尼茨也提出了证明，还有一个陌生人发来了一个有英国邮戳的证明…………肯定是牛顿…… 最后所有的证明中，Johann 的证明是最简洁明了了。如下： A A 'O x y 0v
高中物理竞赛指导知识点
第一章运动学 第一节质点运动的基本概念赛点直击 一、参考系 二、位置、位移和路程 三、平均速度和平均速率 四、即时速度和即时速率 五、加速度 六、匀变速直线运动 赛题解析 赛法归纳 1.物理模型的建立——将实际问题理想化 2.图像法的巧用——包括示意图 3.追击类问题的研究——必须把握临界条件 第二节运动的合成与分解赛点直击 一、矢量和标量 二、矢量的标积和矢积 三、运动的合成法则 四、物系相关速度 赛题解析 赛法归纳 1.参考系的变换——通过恰当选择参考系简化解题
2.关联速度的探寻——包括微元方法，杠绳约束物系，接触物系，交叉物系等 3.瞬心的寻找——处理转动问题时特别有效 第三节抛体运动 赛点直击 一、平抛运动 二、斜抛运动 赛题解析 赛法归纳 1.参考系的变换——处理抛体运动的相遇问题时，在自由落体参考系中求解可使问题变得十分简单 2.对称关系的巧用 3.斜抛运动中的极值 4.各种碰撞可能性的讨论 第四节质点的圆周运动与螺旋运动 赛点直击 一、刚体的平动和绕定轴转动 二、圆周运动的角量描述 三、质点的螺旋运动 赛题解析 赛法归纳 1.纯滚动问题的研究 2.物理模型的建立
3.曲率半径的确定和应用 4.圆周运动中的倒转与周期重复性问题 5.圆周运动切向与法向加速度的确定 第五节综合题例典型例题 第二章物体的平衡第一节 赛点直击 一、 二、 三、 四、 赛题解析 赛法归纳 1. 2. 3. 4. 第二节 赛点直击 一、 二、
三、四、 赛题解析赛法归纳 1. 2. 3. 4. 第三节赛点直击一、二、三、四、 赛题解析赛法归纳 1. 2. 3. 4. 第四节赛点直击一、二、
高中物理竞赛训练题1---运动学部分
高中物理竞赛训练题1 运动学部分 一．知识点 二．习题训练 1.轰炸机在h高处以v0沿水平方向飞行，水平距离为L处有一目标。(1)飞机投弹要击中目标，L应为多大？(2)在目标左侧有一高射炮，以初速v1发射炮弹。若炮离目标距离D，为要击中炸弹，v1的最小值为多少？(投弹和开炮是同一时间)。 2.灯挂在离地板高h、天花板下H-h处。灯泡爆破，所有碎片以同样大小的初速度v0朝各个方向飞去，求碎片落到地面上的半径R。(可认为碎片与天花板的碰撞是弹性的，与地面是完全非弹性的。) 若H =5m，v0=10m/s，g = 10m/s2,求h为多少时，R有最大值并求出该最大值。 3.一质量为ｍ的小球自离斜面上Ａ处高为ｈ的地方自由落下。若斜面光滑，小 球在斜面上跳动时依次与斜面的碰撞都是完全弹性的，欲使小球恰能掉进斜面上距Ａ点为ｓ的Ｂ处小孔中，则球下落高度ｈ应满足的条件是什么？（斜面倾角θ为已知） 4.速度v0与水平方向成角α抛出石块，石块沿某一轨道飞行。如果蚊子以大小恒定的速率v0沿同一轨道飞行。问蚊子飞到最大高度一半处具有多大加速度？空气阻力不计。 5.快艇系在湖面很大的湖的岸边（湖岸线可以认为是直线），突然快艇被风吹脱，风沿着快艇以恒定的速度ｖ０＝２．５ｋｍ／ｈ沿与湖岸成α＝１５０的角飘去。你若沿湖岸以速度ｖ１＝４ｋｍ／ｈ行走或在水中以速度ｖ２＝２ｋｍ／ｈ游去（1人能否赶上快艇？（2）要人能赶上快艇，快艇速度最多为多大？（两种解法）
6.如图所示，合页构件由两菱形组成，边长分别为２L 和L ，若顶点Ａ以匀加速度ａ水平向右运动，当BC 垂直于OC 时，A 点速度恰为v ，求此时节点Ｂ和节点C 的加速度各为多大 ? 7.一根长为l 的薄板靠在竖直的墙上。某时刻受一扰动而倒下，试确定一平面曲线 f (x ,y ) = 0，要求该曲线每时每刻与板相切。(地面水平)。 10.一只船以4m/s 的速度船头向正东行驶，海水以3m/s 的速度向正南流，雨点以10m/s 的收尾速度竖直下落。求船中人看到雨点的速度 11。一滑块p 放在粗糙的水平面上，伸直的水平绳与轨道的夹角为θ，手拉绳的另一端以均匀速度v 0沿轨道运动，求这时p 的速度和加速度。 12. 如下图，v 1、v 2、α已知，求交点的v 0. 13．两个半径为R 的圆环，一个静止，另一个以速度v 0自左向右穿过。求如图的θ角位置（两圆交点的切线恰好过对方圆心）时，交点A 的速度和加速度。