竞赛3---圆周运动
高三物理竞赛试卷
高三物理竞赛试卷考试范围：xxx ；考试时间：xxx 分钟；出题人：xxx 姓名：___________班级：___________考号：___________1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上一、选择题1.当物体做匀速圆周运动时，下列说法中正确的是（ ） A ．加速度的大小和方向都改变 B ．加速度的大小和方向都不变 C ．速度的大小和方向都改变 D ．速度的大小不变，方向改变2.请你应用已经学过的电磁学知识，判断以下说法中不正确的是A ．我国上空水平飞行的客机，机翼上有微弱的电流B ．电动机启动过程，随着转速的加快，其消耗的电功率也随之增加C ．雷雨天，我们不可以在树下躲雨D ．电动机可以作为发电机来提供电源3.如图9所示，轻杆长为3L ，在杆的A 、B 两端分别固定质量均为m 的球A 和球B ，杆上距球A 为L 处的点O 装在光滑的水平转动轴上，外界给予系统一定的能量后，杆和球在竖直面内转动．在转动的过程中，忽略空气的阻力．若球B 运动到最高点时，球B 对杆恰好无作用力，则下列说法正确的是（ ）A ．球B 在最高点时速度为零 B ．此时球A 的速度也为零C ．球B 在最高点时，杆对水平轴的作用力为1.5mgD ．球B 转到最低点时，其速度为4.（浙江省2012年2月四校联考）2012年初，我国宣布北斗导航系统正式商业运行。
北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，具有导航、定位等功能。
“北斗”系统中两颗工作星均绕地心O做匀速圆周运动，轨道半径为r，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置（如图所示）．若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力．则以下判断中正确的是：A．这两颗卫星的加速度大小相等，均为B．卫星l由位置A运动至位置B所需的时间为C．卫星l向后喷气就一定能追上卫星2D．卫星1由位置A运动到位置B的过程中万有引力做正功5.振动电机实际上是一个偏心轮，简化模型如图1所示，一轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，在竖直平面内做半径为R的圆周运动。
物理竞赛 联赛公式大全
若作用在质点上的力对某定点的力矩为零，则质点对该定点的角动量保 持不变，这就是质点的角动量守恒定律．物体在受有心力作用而绕着中心天 体运动，或几个天体互相绕其系统质心运动时，由于有心力必过力心，对力
心的力矩为零，故系统的角动量守恒．即 mvr sin 恒量 ． 模型与 方法
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物体只在引力作用下绕中心天体运行，其机械能守
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轨道与 能量
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能量
恒量
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L
之二：∵角速度相同，即 vm vM , vm M
之三：∵两天体做圆周运动R的m 向R心M力大小vM相等m，
之四：
由
GMm L2
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2
T
2
M M m
L
T 2
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GM m
之五：双星系统动量守恒
am M aM m
♣ 水平直径以上各点的临界速度
⑴在水平直径以上各点弹力方向是指
猎狗追兔高中物理竞赛圆周运动
猎狗追兔高中物理竞赛圆周运动
摘要：
1.猎狗追兔的背景和寓意
2.高中物理竞赛中的圆周运动知识点
3.圆周运动在实际生活中的应用和意义
4.圆周运动与其他物理概念的联系
5.如何更好地学习和掌握圆周运动知识点
正文：
猎狗追兔是一个古老的寓言故事，它以生动形象的比喻描述了高中物理竞赛中的圆周运动。
在这个故事中，猎狗和兔子在圆形路径上追逐，展示了圆周运动的基本特征。
圆周运动是高中物理竞赛中的一个重要知识点。
它涉及到物体在圆周路径上的运动规律，如线速度、角速度、向心加速度等。
掌握这些知识点有助于我们理解猎狗追兔故事中的运动原理。
在实际生活中，圆周运动有着广泛的应用和意义。
例如，地球绕太阳的运动就是一个巨大的圆周运动。
此外，许多机械设备，如车轮、齿轮、皮带等，都是基于圆周运动原理设计的。
了解圆周运动有助于我们更好地理解和改进这些设备的工作原理。
圆周运动与其他物理概念也有着紧密的联系。
例如，向心力、离心力等概念都是基于圆周运动的。
此外，圆周运动与谐振动、波动等现象也有着密切的关系。
掌握圆周运动知识点有助于我们更好地理解这些物理概念。
那么，如何更好地学习和掌握圆周运动知识点呢？首先，我们要理解圆周运动的基本概念和原理，如线速度、角速度、向心加速度等。
其次，要通过大量的实例和练习题来巩固和提高圆周运动的知识点。
最后，要将圆周运动与实际生活和其他物理概念联系起来，从而提高我们的物理素养。
总之，猎狗追兔故事为我们提供了一个有趣的视角来学习高中物理竞赛中的圆周运动知识点。
力学竞赛分析知识点总结
力学竞赛分析知识点总结力学是物理学中一个重要的分支，研究物体的运动、力的作用和物体的形变等问题。
在学术和工程领域中，力学知识的掌握对于解决现实问题具有重要意义。
因此，力学竞赛作为一个重要的学术竞赛项目，对参赛选手的力学知识要求较高。
在这里，我们将对力学竞赛中常见的知识点进行总结和分析，帮助参赛选手更好地备战力学竞赛。
一、力与运动1. 质点的运动质点的运动可以分为直线运动和曲线运动两种情况。
直线运动的关键是求解速度、加速度等参数，而曲线运动则需要对曲线进行参数方程的描述。
2. 动力学基本定律牛顿的三定律是力学中的基本法则，包括惯性定律、动量定律和作用与反作用定律。
选手需要熟练掌握这些定律，能够灵活运用到具体问题的求解中。
3. 动力学问题的求解在力学竞赛中常见的问题包括物体的受力分析、加速度、速度、位置的关系等。
熟练掌握动力学的基本公式和思维方法对于解答这些问题至关重要。
二、力的作用1. 力的叠加原理当一个物体同时受到多个力的作用时，可以利用力的叠加原理将多个力合成为一个合力，从而方便求解问题。
2. 平衡条件物体处于平衡状态时，受力平衡是一个重要的条件。
参赛选手需要了解平衡条件的表达方式和应用方法。
3. 力矩与转动定律力矩是产生物体转动的原因，转动定律描述了物体转动的规律。
在力学竞赛中，对于转动定律的理解和应用是一个重要的考察点。
三、静力学1. 刚体的平衡刚体平衡是一个重要的静力学问题，涉及到平衡条件的应用和力的分析。
参赛选手需要熟练掌握刚体平衡的求解方法。
2. 弹簧力和弹簧振动弹簧力是一个重要的力学概念，涉及到弹簧的伸长和压缩等问题。
弹簧振动问题也是力学竞赛中常见的题型。
3. 静力学与能量在静力学的问题中，能量是一个重要的物理量，可以通过能量守恒原理来求解问题。
参赛选手需要了解能量守恒的应用方法和技巧。
四、动力学1. 斜面问题斜面问题是力学竞赛中常见的题型之一，需要熟练掌握斜面运动的基本公式和解题方法。
初中物理竞赛知识点
初中物理竞赛知识点初中物理竞赛知识点概述一、力学1. 基本概念- 质量和重量- 力的概念与分类（重力、摩擦力、弹力、浮力等） - 力的合成与分解- 牛顿运动定律- 动量与冲量- 功、能量和功率2. 运动学- 描述运动的基本概念（位移、速度、加速度）- 直线运动和曲线运动- 运动图象的分析- 圆周运动- 相对运动3. 静力学- 力的平衡- 杠杆原理- 浮沉条件- 简单机械（滑轮、斜面等）4. 动力学- 动能、势能和机械能守恒- 碰撞问题（弹性碰撞和非弹性碰撞）- 圆周运动的动力学分析二、热学1. 温度和热量- 温度的概念- 热量的传递方式（导热、对流、辐射） - 热容量和比热容2. 热力学定律- 热力学第一定律（能量守恒）- 热力学第二定律（熵的概念）3. 相变- 熔化和凝固- 蒸发和凝结- 气压和沸点的关系4. 理想气体定律- 压强、体积、温度和摩尔量的关系- 理想气体状态方程三、光学1. 光的反射- 平面镜反射- 曲面镜（凸面镜和凹面镜）的成像2. 光的折射- 折射定律- 透镜的成像（凸透镜和凹透镜）3. 光的干涉和衍射- 干涉现象- 单缝和双缝衍射4. 光的偏振- 偏振光的产生和检验四、电学1. 静电学- 电荷的性质- 库仑定律- 电场和电场线- 电势能和电势2. 电流和电路- 电流的基本概念- 欧姆定律- 串联和并联电路- 电功和电功率3. 磁场- 磁场的概念- 安培力和洛伦兹力 - 电磁感应- 法拉第电磁感应定律4. 电磁波- 电磁波的基本概念 - 电磁波的传播- 电磁波的应用五、现代物理1. 原子物理- 原子结构- 光谱线- 核能和核反应2. 相对论- 相对性原理- 时间膨胀和长度收缩- 质能等价3. 量子物理- 光的波粒二象性- 量子态和能级- 不确定性原理六、实验技能1. 实验设计- 控制变量法- 实验误差分析- 数据处理和图表制作2. 常用仪器使用- 测量工具（刻度尺、天平、秒表等）- 电学仪器（电压表、电流表、欧姆表等）- 光学仪器（分光计、显微镜等）3. 安全操作- 实验室安全规则- 紧急情况处理请注意，以上内容是一个初中物理竞赛知识点的概述，实际竞赛可能会有更深入和具体的题目。
物理竞赛知识点总结
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。
矢量的合成和分解。
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、物体的平衡共点力作用下物体的平衡。
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。
波的干涉和衍射（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、热力学第一定律热力学第一定律。
3、气体的性质热力学温标。
理想气体状态方程。
普适气体恒量。
理想气体状态方程的微观解释（定性）。
理想气体的内能。
理想气体的等容、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。
表面张力系数。
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。
空气的湿度和湿度计。
露点。
7、热传递的方式传导、对流和辐射。
猎狗追兔高中物理竞赛圆周运动
猎狗追兔高中物理竞赛圆周运动
猎狗追兔是一个经典的物理问题，可以用圆周运动的概念进行分析。
假设猎狗从一个点出发，沿着圆周轨迹追赶兔子。
猎狗的速度恒定，为v，而兔子的速度也是恒定的，为u。
我们先假设兔
子一直以匀速直线运动。
根据题目中的情境，当猎狗开始追赶兔子时，兔子的位置可以看作是圆的周边上某一点，而猎狗位于圆心。
设这个时刻两者之间的距离为r。
由于猎狗一直追赶兔子，所以两者之间的距
离始终为r。
当猎狗经过一个时间t后，它绕圆周运动了一圈，即走过了
2πr的路程。
而兔子在这段时间内沿直线运动了ut的距离。
根
据题意，猎狗的速度v是恒定的，所以可以列出方程：
2πr = vt --(1)
另一方面，兔子在同样的时间t内，沿着直线运动的距离为ut。
根据题意，兔子的速度u是恒定的，所以可以列出方程：
ut = 2πr --(2)
将方程(1)和方程(2)相结合，可以解得：
t = 2πr/v
这个时间t表示猎狗追上兔子所需要的时间。
可以看出，这个时间与圆的半径r和猎狗的速度v有关。
这是一个简化的模型，假设兔子一直以匀速直线运动。
实际情况可能更加复杂，例如兔子可能会改变方向或者速度等。
但是这个模型可以给我们提供一个初步的理解和计算。
另外，如果要考虑更复杂的情况，例如兔子和猎狗都以非匀速运动，可以使用更加复杂的运动学理论进行分析。
物理竞赛讲义四圆、抛体
4．半径为r的竖直大圆环上套有一个小球，它们的静摩擦系数为μ。现 在大圆环绕通过中心的水平轴在竖直平面内做匀角速转动。求：为保证 小球不在大环上滑动，大圆环转动的角速度必须满足的条件。
解析：当小球相对大环相对静止时，作角速度为的ω匀速圆周运动， 大圆环对小球的作用力N、f的大小和方向随θ角而定：N > 0，离心向 外；N < 0向心向里；θ角随时间而变化，θ=ωt。若小球在大环下方部 分：
若受到空气阻力：上升的加速度为a1，则： 上升的时间为： 上升的高度为： 下落的加速度为a2，则： 下落的时间为： 上升和下落过程的时间： 若t1<t2，则： 得：，分析可得，此式分母一定大于零，需对分子分析，若：，
整理得：，由于和的大小不能确定，故应对和的大小讨论： （1）若，即时，t1=t2 （2）若，即时，t1>t2 （3）若，即时，t1<t2； 故选 D，无法确定
圆、抛体运动（一）
1．从同一高度以相同的速率将许多小球向各个方向抛出，经过时间t 后，若这些小球都没有与其他物体相碰，这些小球将处于什么样的曲面 上？ 分析：以和小球同时从同一高度自由下落的的物体为参照物，则这些小 球相对参照物向各个方向做匀速运动，时间t后，它们都处于以参照物 为球心，半径为的球面上。因参照物在时间t内下降了的高度，故站在 地面上的人看到小球都处于以抛出点下方处为圆心、半径为的球面上。
7．在掷铅球时，铅球出手时距地面的高度为h、速度为v0，以何角度掷 铅球时，水平射程最远？ 解析： α h H v0 x
当：时，x有极值： 将t代入： 由上式可知，最佳投掷角不仅与v0有关，还与h有关，且总小于450， 一般在380—420的范围内，若h=0，α=450时水平射程最远，最大 值：。
高中物理竞赛辅导教程(新大纲版)
高中物理竞赛辅导教程(新大纲版)一、力学部分1. 运动学- 基本概念：位移、速度、加速度。
位移是矢量，表示位置的变化；速度是描述物体运动快慢和方向的物理量，加速度则反映速度变化的快慢。
- 匀变速直线运动公式：v = v_0+at，x=v_0t+(1)/(2)at^2，v^2-v_{0}^2 = 2ax。
这些公式在解决直线运动问题时非常关键，要注意各物理量的正负取值。
- 相对运动：要理解相对速度的概念，例如v_{AB}=v_{A}-v_{B}，在处理多个物体相对运动的问题时很有用。
- 曲线运动：重点掌握平抛运动和圆周运动。
平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动；圆周运动中要理解向心加速度a =frac{v^2}{r}=ω^2r，向心力F = ma的来源和计算。
2. 牛顿运动定律- 牛顿第二定律F = ma是核心。
要学会对物体进行受力分析，正确画出受力图。
- 整体法和隔离法：在处理多个物体组成的系统时，整体法可以简化问题，求出系统的加速度；隔离法用于分析系统内单个物体的受力情况。
- 超重和失重：当物体具有向上的加速度时超重，具有向下的加速度时失重，加速度为g时完全失重。
3. 动量与能量- 动量定理I=Δ p，其中I是合外力的冲量，Δ p是动量的变化量。
- 动量守恒定律：对于一个系统，如果合外力为零，则系统的总动量守恒。
在碰撞、爆炸等问题中经常用到。
- 动能定理W=Δ E_{k}，要明确功是能量转化的量度。
- 机械能守恒定律：在只有重力或弹力做功的系统内，机械能守恒。
要熟练掌握机械能守恒定律的表达式E_{k1}+E_{p1}=E_{k2}+E_{p2}。
二、电磁学部分1. 电场- 库仑定律F = kfrac{q_{1}q_{2}}{r^2}，描述真空中两个静止点电荷之间的相互作用力。
- 电场强度E=(F)/(q)，电场线可以形象地描述电场的分布情况。
- 电势、电势差：U_{AB}=φ_{A}-φ_{B}，电场力做功与电势差的关系W = qU。
圆周运动原理与应用
圆周运动原理与应用人们在日常生活中接触到的运动形式各式各样，但最常见的还是圆周运动。
无论是钟表的指针、风扇的叶片、汽车的轮胎、自行车的车轮，还是机械臂的关节、地球的自转、行星的公转，都是圆周运动的实例。
那么什么是圆周运动？它的原理是什么？它在哪些领域中有应用？一、圆周运动的概念圆周运动是指质点在平面内按照固定运动轨迹做匀速的旋转运动。
在圆周运动中，质点离开圆心的距离保持不变，速度大小恒定，方向不断变化，而且与半径的方向垂直。
圆周运动可以看做是一种二维的运动形式，是各种复杂运动的基础。
二、圆周运动的原理圆周运动的原理可以用牛顿第二定律来解释。
根据牛顿第二定律，物体的加速度是与作用力成正比、与物体质量成反比的。
在圆周运动中，由于物体的速度大小恒定，所以它的加速度大小也恒定。
然而，它的方向不断变化，因此必须受到一个向心力的作用，才能保持在圆周运动中。
向心力的大小与圆周运动速度的平方成正比，与质点离开圆心的距离成反比。
向心力的方向始终指向圆心，是质点受到的总合外力。
三、圆周运动的应用圆周运动在生活和工业中应用广泛。
以下是几个典型的应用：1. 赛车运动赛车在赛道上进行匀速圆周运动，驾驶员的技术包括在车速快的情况下保持突出的向心力，防止车辆失控滑出赛道。
了解赛车运动的原理对提高驾驶技术和竞赛成绩都有帮助。
2. 显示器刷新显示器是由大量的像素点组成的，每个像素点都可以发出不同的颜色。
通过分别控制每个像素点的发光时间，可以产生各种图像的效果。
在液晶屏上，像素点需要经过一段时间才能亮起来，所以必须按照一定的顺序逐行扫描像素点，以达到刷新显示的效果。
这就是一种圆周运动，其中的“圆心”是显示器的控制器。
3. 水平天文仪水平天文仪是用来观测天体的仪器，它能够在水平面上旋转，以便于观测不同方向的天空。
水平天文仪是一种典型的圆周运动，其驱动装置需要通过精密设计和制造来保证天文观测的精度和准确性。
4. 摆锤摆锤是通过重力作用实现圆周运动的简单仪器，常用于物理实验中。
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密
学校 班级
姓名 学号
密 封 线 内 不 得 答 题
高一物理竞赛讲义3——圆周运动
一、描述圆周运动的基本物理量及其关系
二、圆周运动的加速度
1.匀速圆周运动
2.变速圆周运动
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例1.如图所示，质点从O 点由静止开始沿半径为R 的圆周做速率均匀增大的运动，到达A 点时质点的加速度与速度方向夹角为α，质点通过的弧S 所对的圆心角为β，试确定α与β间的关系。
例2.如图所示，质点沿一圆周运动，过M 点时速度大小为v ，作加速度矢量与圆相交成弦MA =l ，试求此加速度的大小．
例3.赛车在公路的平直段上以尽可能大的加速度行驶，在0.1 s 内速度由10.0m/s 加大到10.5 m/s ，那么该赛车在半径为30 m 的环形公路段行驶中，要达到同样大的速度需要多少时间？当环形公路段的半径为多少时，赛车的速度就不可能增大到超过10 m/s ？（公路的路面是水平的）
例4. 有一只狐狸以不变的速度v 1沿着直线AB 逃跑，一只猎犬去追击。
（1）若猎犬以不变的速度追击。
某时刻狐狸在A 处，猎犬在D 处，且FD ⊥AB ，FD=a ，AF =b ，如图所示。
试求猎犬追上狐狸的最小速度。
（2）若猎犬以不变的速率v 2追击，且其运动方向始终对准狐狸。
某时刻狐狸在
F 处，
猎犬在D 处，且FD ⊥AB ，FD =L ，如图所示。
试求此时猎犬的加速度大小 （3）承第二问，从此时开始计时，需多长时间，猎犬追上狐狸？
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密
学校 班级
姓名 学号
密 封 线 内 不 得 答 题
例5.质点沿半径为R 的圆周运动，初速度的大小为v 0。
在运动过程中，点的切向加速度与法向加速度大小恒相等，求经时间T 质点的速度v ．
例6.如图所示，圆盘半径为R ，以角速度ω绕盘心O 转动，一质点沿径向槽以恒定速度u 自盘心向外运动，试求质点的加速度．
例7.如图所示,一等腰直角三角形OAB 在其自身平面内以等角速度ω绕顶点O 转动，某一点M 以等相对速度沿AB 边运动，当三角形转了一周时，M 点走过了AB ，如已知AB ＝b ，试求M 点在A 时的速度与加速度．
A
B。