高中物理奥赛方法

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高中物理学习中的物理学奥赛技巧与经验分享

高中物理学习中的物理学奥赛技巧与经验分享

高中物理学习中的物理学奥赛技巧与经验分享在高中物理学习过程中,参加物理学竞赛是一种提高自己物理水平的有效途径。

然而,为了在物理学奥赛中获得好成绩,除了掌握基本的物理知识外,还需要一些技巧和经验。

本文将为大家分享一些在高中物理学习中参加物理学奥赛的技巧和经验。

一、深入理解基础知识要在物理学奥赛中获得好成绩,首先需要扎实的基础知识。

理解物理学的基础概念和公式是取得好成绩的基础。

通过反复阅读教材,做大量的练习题,加深对知识的理解和记忆。

建议可以使用不同的学习资料,例如参考书或在线学习资源,以便获得更广泛和深入的知识。

二、解答题的技巧在物理学奥赛中,解答题通常是占据较大比例的部分。

为了在这一部分获得高分,需要掌握一些解题技巧。

首先,要认真阅读题目,并理解题目所要求的问题。

其次,可以通过画图或简化问题的方式对题目进行分析和求解。

在解题过程中,要注意排除干扰项,提炼出关键信息。

最后,要注重解题方法的合理性和推理过程的严谨性。

通过多做练习,熟悉不同类型的解题方法,提高解题效率和准确性。

三、实验题的技巧在物理学奥赛中,实验题也是一个重要的考察方面。

为了在实验题中获得好成绩,首先要熟悉实验的基本原理和装置。

要仔细阅读实验题目,理解实验的目的和要求。

在进行实验时,要注意安全和仪器的正确使用。

实验过程中要做好记录和数据处理。

在实验结果的分析中要理性思考,结合实际情况进行合理的推测和解释。

通过多参与实验,提高实验操作的熟练度和实验数据的处理能力。

四、团队合作的重要性物理学奥赛通常会有团队竞赛项目。

团队合作是一个重要的因素,可以提高整个团队的成绩。

在团队合作中,要发挥自己的特长,与队友进行有效的沟通和合作。

要相互尊重和支持,共同解决问题,共享知识和经验。

通过团队合作,可以互相补充,提高整体实力,取得更好的成绩。

五、不断学习和提高最后,要保持对物理学的热爱和持续的学习。

物理学是一门综合性的学科,与其他科学和技术领域密切相关。

高中物理竞赛流程详细解析

高中物理竞赛流程详细解析

高中物理竞赛流程详细解析高中物理竞赛国内竞赛主要分为:物理竞赛预赛、物理竞赛复赛、物理竞赛决赛三个流程,国际性赛事分为国际物理奥林匹克竞赛和亚洲物理奥林匹克竞赛。

一、全国中学生物理竞赛预赛(CPhO)1、高中物理竞赛入门级赛事,每年9月上旬举办(也就是秋学期开学),由全国竞赛委员会统一命题,各省市、学校自行组织,所有中学生均可报名;2、考试形式:笔试,共3小时,5道选择题、每题6分,5道填空题、每题10分,6道大题、每题20分,共计200分;3、考试主要考力学、热学、电磁学、光学、近代物理等相关内容(回台回复“物竞考纲”查看明细);4、比赛分别设置了一等奖、二等奖和三等奖,因为预赛主要是各省市为了选拔复赛选手而筹备的,所以一般一等奖可以参加复赛。

5、一般来说,考完试后2~3天即可在考点查询成绩。

二、全国中学生物理竞赛复赛(CPhO)1、高中阶段最重要的赛事,其成绩对于自主招生及参加清北学科营等有直接影响,每年9月下旬举办(也就是预赛结束后)。

2、复赛分为笔试+实验:笔试,共3小时,8道大题,每题40分,共计320分;实验,共90分钟,2道实验,每道40分,共计80分;总分400分。

3、笔试由全国竞赛委员会统一命题,各省市自行组织、规定考点,大多数省份只有预赛一等奖的同学可以参加;实验由各省市自行命题,根据笔试成绩组织前几十名左右考生参加(也就是说实验不是所有人都考,只有角逐一等奖的同学才参加),最终根据实验和笔试的总成绩评定出一等奖、二等奖、三等。

4、各省市的实验时间稍有不同,具体可参考当地往年的考试时间。

5、考试内容在预赛的基础上稍有增加,具体考纲后台回复“物竞考纲”查看。

6、比赛设置了一等奖、二等奖、三等奖,也就是我们常说的省一、省二、省三,其中各省省一前几名入选该省省队,可参加决赛。

7、成绩有什么用?省一等奖可基本满足除清华、北大、复旦以外其他985/211高校的自主招生条件;省二等奖可满足部分985/211高校的自主招生条件;省三等奖可满足大部分211学校的自主招生条件。

高中奥林匹克物理竞赛解题方法

高中奥林匹克物理竞赛解题方法
解析若一次直接起动,车头的牵引力需克服摩擦力做功,使各节车厢动能都增加,若利用倒退起动,则车头的牵引力需克服摩擦力做的总功不变,但各节车厢起动的动能则不同.
原来挂钩之间是张紧的,倒退后挂钩间存在△s的宽松距离,设火车的牵引力为F,则有:
车头起动时,有
拉第一节车厢时:
故有
拉第二节车厢时:
故同样可得:
……
设经时间t可捕捉猎物,再把t分为n个微小时间间隔△t,在每一个△t内每只猎犬的运动可视为直线运动,每隔△t,正三角形的边长分别为a1、a2、a3、…、an,显然当an→0时三只猎犬相遇.
因为

此题还可用对称法,在非惯性参考系中求解.
例4一列进站后的重载列车,车头与各节车厢的质量相等,均为m,若一次直接起动,车头的牵引力能带动30节车厢,那么,利用倒退起动,该车头能起动多少节同样质量的车厢?
向下的压力Ni+1.选碗边B点为轴,根据力矩平衡有
所以 ①
再以A6B6为研究对象,受力情况如图6—3乙所示,A6B6受到薄片
A5B5向上的支持力N6、碗向上的支持力和后一个薄片A1B1向下的压力
N1、质点向下的压力mg.选B6点为轴,根据力矩平衡有
由①、②联立,解得
所以,A1B1薄片对A6B6的压力为
推理可得

另由题意知
因此该车头倒退起动时,能起动45节相同质量的车厢.
例5有n块质量均为m,厚度为d的相同砖块,平放在水平地面上,现将它们一块一块地叠放起来,如图6—2所示,人至少做多少功?
解析将平放在水平地面上的砖一块一块地叠放起来,每次克服重
力做的功不同,因此需一次一次地计算递推出通式计算.
将第2块砖平放在第一块砖上人至少需克服重力做功为

高中物理竞赛流程详细解析

高中物理竞赛流程详细解析

高中物理竞赛流程详细解析高中物理竞赛国内竞赛主要分为:物理竞赛预赛、物理竞赛复赛、物理竞赛决赛三个流程,国际性赛事分为国际物理奥林匹克竞赛和亚洲物理奥林匹克竞赛。

一、全国中学生物理竞赛预赛(CPhO)1、高中物理竞赛入门级赛事,每年9月上旬举办(也就是秋学期开学),由全国竞赛委员会统一命题,各省市、学校自行组织,所有中学生均可报名;2、考试形式:笔试,共3小时,5道选择题、每题6分,5道填空题、每题10分,6道大题、每题20分,共计200分;3、考试主要考力学、热学、电磁学、光学、近代物理等相关内容(回台回复“物竞考纲”查看明细);4、比赛分别设置了一等奖、二等奖和三等奖,因为预赛主要是各省市为了选拔复赛选手而筹备的,所以一般一等奖可以参加复赛。

5、一般来说,考完试后2~3天即可在考点查询成绩。

二、全国中学生物理竞赛复赛(CPhO)1、高中阶段最重要的赛事,其成绩对于自主招生及参加清北学科营等有直接影响,每年9月下旬举办(也就是预赛结束后)。

2、复赛分为笔试+实验:笔试,共3小时,8道大题,每题40分,共计320分;实验,共90分钟,2道实验,每道40分,共计80分;总分400分。

3、笔试由全国竞赛委员会统一命题,各省市自行组织、规定考点,大多数省份只有预赛一等奖的同学可以参加;实验由各省市自行命题,根据笔试成绩组织前几十名左右考生参加(也就是说实验不是所有人都考,只有角逐一等奖的同学才参加),最终根据实验和笔试的总成绩评定出一等奖、二等奖、三等。

4、各省市的实验时间稍有不同,具体可参考当地往年的考试时间。

5、考试内容在预赛的基础上稍有增加,具体考纲后台回复“物竞考纲”查看。

6、比赛设置了一等奖、二等奖、三等奖,也就是我们常说的省一、省二、省三,其中各省省一前几名入选该省省队,可参加决赛。

7、成绩有什么用?省一等奖可基本满足除清华、北大、复旦以外其他985/211高校的自主招生条件;省二等奖可满足部分985/211高校的自主招生条件;省三等奖可满足大部分211学校的自主招生条件。

高中物理竞赛备战物理竞赛掌握物理问题的解题技巧和思路

高中物理竞赛备战物理竞赛掌握物理问题的解题技巧和思路

高中物理竞赛备战物理竞赛掌握物理问题的解题技巧和思路在高中物理竞赛备战期间,掌握物理问题的解题技巧和思路是非常重要的。

本文将分享一些有效的方法和策略,帮助同学们在竞赛中更好地应对物理问题。

一、理清物理知识框架在备战物理竞赛之前,同学们需要系统地学习相关的物理知识,并理清知识的框架。

可以从重要的基础知识出发,逐步扩展到更高级的内容。

例如从力学、热学、光学、电磁学等方面入手,逐层递进地学习相关的理论和公式。

二、强化基本概念和公式的理解熟练掌握基本概念和公式是解决物理问题的基础。

同学们需要逐个概念进行理解,通过实例和图表进行实际应用,加深对概念的理解和记忆。

同时,要掌握一些常见的公式和其推导过程,这有助于加深对公式的理解和记忆,并能更好地运用到解题中。

三、注重解题方法的培养解题方法的培养至关重要。

需要培养一些常见的问题解决思路和方法,例如分析-分类-求解法、模型建立法、变形和逆向思维法等。

这些方法能够帮助同学们更快、更准确地解决物理问题,并在竞赛中取得好成绩。

四、多做习题和模拟试题理论学习只是第一步,同学们还需要通过多做习题和模拟试题来巩固所学知识,并提高解题的能力。

可以选择一些经典习题和竞赛试题进行训练,熟悉不同类型的题目和解题思路。

同时,需要注意进行错题总结,分析错误原因,找到解题的漏洞,以避免类似错误的再次发生。

五、培养逻辑思维和分析问题的能力物理竞赛中,逻辑思维和分析问题的能力非常重要。

同学们需要培养逻辑思维,学会抓住问题的关键点,建立问题与知识之间的联系。

培养逻辑思维能力可以通过解决一些有逻辑推理的问题,如逻辑谜题、思维游戏等。

同时,多进行物理问题的思考和讨论,加深对问题本质的理解和把握。

六、关注前沿科技和物理研究领域对于物理竞赛选手来说,关注前沿科技和物理研究领域的最新动态是非常有益的。

通过阅读相关的科技新闻、研究报告和论文,能够拓宽知识面,了解物理学的最新发展和应用。

这些信息的获取有助于拓展思维,提升解题能力,并能在竞赛中运用到实际问题中。

2024-2025高中物理奥赛解题方法:十 假设法含答案

2024-2025高中物理奥赛解题方法:十 假设法含答案

2024-2025高中物理奥赛解题方法:十 假设法含答案十、假设法方法简介假设法是对于待求解的问题,在与原题所给条件不相违的前提下,人为的加上或减去某些条件,以使原题方便求解。

求解物理试题常用的有假设物理情景,假设物理过程,假设物理量等,利用假设法处理某些物理问题,往往能突破思维障碍,找出新的解题途径,化难为易,化繁为简。

赛题精析例1:如图10—1所示,一根轻质弹簧上端固定,下端挂一质量为m 0的平盘,盘中有一物体,质量为m 。

当盘静止时,弹簧的长度比其自然长度伸长了L 。

今向下拉盘使弹簧再伸长ΔL 后停止,然后松手放开。

设弹簧总处在弹性限度以内,则刚松开手时盘对物体的支持力等于( )A 、(1 +L L ∆)mg B 、(1 +L L ∆)(m + m 0)g C 、L L ∆mg D 、L L∆(m + m 0)g 解析:此题可以盘内物体为研究对象受力分析,根据牛顿第二定律列出一个式子,然后再以整体为研究对象受力分析,根据牛顿第二定律再列一个式子和根据平衡位置的平衡条件联立求解,求解过程较麻烦。

若采用假设法,本题将变得非常简单。

假设题中所给条件ΔL = 0 ,其意义是没有将盘往下拉,则松手放开,弹簧长度不会变化,盘仍静止,盘对物体的支持力的大小应为mg 。

以ΔL = 0代入四个选项中,只有答案A 能得到mg 。

由上述分析可知,此题答案应为A 。

例2:如图10—2所示,甲、乙两物体质量分别为m 1 =2kg ,m 2 = 3kg ,叠放在水平桌面上。

已知甲、乙间的动摩擦因数为μ1 = 0.6 ,物体乙与平面间的动摩因数为μ2 = 0.5 ,现用水平拉力F 作用于物体乙上,使两物体一起沿水平方向向右做匀速直线运动,如果运动中F 突然变为零,则物体甲在水平方向上的受力情况(g 取10m/s 2)A 、大小为12N ,方向向右B 、大小为12N ,方向向左C 、大小为10N ,方向向右D 、大小为10N ,方向向左解析:当F 突变为零时,可假设甲、乙两物体一起沿水平方运动,则它们运动的加速度可由牛顿第二定律求出。

高中物理竞赛技巧分享

高中物理竞赛技巧分享

高中物理竞赛技巧分享选修物理是高中学生的必修科目之一,在学习物理的过程中,许多学生会产生兴趣,甚至想参加物理竞赛。

然而,物理竞赛的难度较大,需要学生有更高的物理知识和技巧。

本文将分享一些高中物理竞赛的技巧,希望能帮助到有志于参加物理竞赛的同学。

一、背诵公式和常数物理竞赛的基础是物理公式和常数的掌握,建议同学们要把常用的公式和物理常数都做到烂熟于心,这样在比赛中才能快速反应、迅速解答问题。

例如:牛顿第二定律、功率公式、动能公式、万有引力公式、电场强度公式等。

二、练习计算题物理竞赛中占比较大的是计算题,因此同学们需要多练习计算题。

有些计算题不是简单的代入公式就能得到答案的,可能需要巧妙的变形和推导。

建议同学们多做综合性的例题,通过练习,将常用的方法和知识点都掌握熟练,有助于在比赛中灵活应用,提高计算速度。

三、加强实验能力实验在物理学习中占有非常重要的地位,也是物理竞赛的重要内容。

比如物理竞赛中会考察学生对实验过程中仪器的使用和误差的处理等能力。

因此,同学们需要加强实验能力,掌握实验思想,学会使用仪器,熟悉实验过程中的误差处理等基本实验技能。

四、善于思维分析物理竞赛中虽然有很多基本知识和公式,但是一些题目的解法并不是简单的套用公式,需要运用物理常识和思维分析能力来解决问题。

因此,建议同学们平时多练习思维题和综合性题,培养自己的思维分析能力,增强对问题的理解和把握能力,这是比死记硬背更重要的一点。

五、多参加竞赛和训练参加物理竞赛,是提高物理科学素养的一种重要途径。

在参加物理竞赛的同时,同学们也可以了解到其他地区的同学们的物理水平和解题思路,可以互相帮助和交流,拓展自己的物理思路。

同时,参加竞赛并不光是为了取得好成绩,更是通过比赛来锻炼自己的解题能力和提高自己的竞赛心理素质。

结语以上是高中物理竞赛技巧分享,当然不同的竞赛需要掌握不同的技巧,在比赛中要灵活运用,根据题目的难度和要求选择合适的解题思路和方法。

高中物理奥赛方法(清晰版)

高中物理奥赛方法(清晰版)

高中物理奥赛经典一、整体法方法简介整体是以物体系统为研究对象,从整体或全过程去把握物理现象的本质和规律,是一种把具有相互联系、相互依赖、相互制约、相互作用的多个物体,多个状态,或者多个物理变化过程组合作为一个融洽加以研究的思维形式。

整体思维是一种综合思维,也可以说是一种综合思维,也是多种思维的高度综合,层次深、理论性强、运用价值高。

因此在物理研究与学习中善于运用整体研究分析、处理和解决问题,一方面表现为知识的综合贯通,另一方面表现为思维的有机组合。

灵活运用整体思维可以产生不同凡响的效果,显现“变”的魅力,把物理问题变繁为简、变难为易。

赛题精讲例 1:如图 1—1 所示,人和车的质量分别为 m 和 M ,人用水平力 F 拉绳子,图中两端绳子均处于水平方向,不计滑轮质量及摩擦,若人和车保持相对静止,且水平地面是光滑的,则车的加速度为 。

解析:要求车的加速度,似乎需将车隔离出来才能求解,事实上,人和车保持相对静止,即人和车有相同的加速度,所以可将人和车看做一个整体,对整体用牛顿第二定律求解即可。

将人和车整体作为研究对象,整体受到重力、水平面的支持力和两条绳的拉力。

在竖直方向重力与支持力平衡,水平方向绳的拉力为 2F ,所以有:2F = (M + m)a ,解得:a = 2FM + m例 2:用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来,如图 1—2 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( )解析:表示平衡状态的图是哪一个,关键是要求出两条轻质细绳对小球a和小球b 的拉力的方向,只要拉力方向求出后,。

图就确定了。

整体法第 1 页(共 13 页)高中物理奥赛经典先以小球a 、b 及连线组成的系统为研究对象,系统共受五个力的作用,即两个重力(m a + m b)g ,作用在两个小球上的恒力 F a、F b和上端细线对系统的拉力 T1。

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高中物理奥赛经典一、整体法方法简介整体是以物体系统为研究对象,从整体或全过程去把握物理现象的本质和规律,是一种把具有相互联系、相互依赖、相互制约、相互作用的多个物体,多个状态,或者多个物理变化过程组合作为一个融洽加以研究的思维形式。

整体思维是一种综合思维,也可以说是一种综合思维,也是多种思维的高度综合,层次深、理论性强、运用价值高。

因此在物理研究与学习中善于运用整体研究分析、处理和解决问题,一方面表现为知识的综合贯通,另一方面表现为思维的有机组合。

灵活运用整体思维可以产生不同凡响的效果,显现“变”的魅力,把物理问题变繁为简、变难为易。

赛题精讲例1:如图1—1所示,人和车的质量分别为m和M,人用水平力F拉绳子,图中两端绳子均处于水平方向,不计滑轮质量及摩擦,若人和车保持相对静止,且水平地面是光滑的,则车的加速度为。

解析:要求车的加速度,似乎需将车隔离出来才能求解,事实上,人和车保持相对静止,即人和车有相同的加速度,所以可将人和车看做一个整体,对整体用牛顿第二定律求解即可。

将人和车整体作为研究对象,整体受到重力、水平面的支持力和两条绳的拉力。

在竖直方向重力与支持力平衡,水平方向绳的拉力为2F,所以有:2F = (M + m)a ,解得:a = 2FM m例2:用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来,如图1—2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()解析:表示平衡状态的图是哪一个,关键是要求出两条轻质细绳对小球a和小球b 的拉力的方向,只要拉力方向求出后,。

图就确定了。

整体法第1页(共13页)高中物理奥赛经典先以小球a、b及连线组成的系统为研究对象,系统共受五个力的作用,即两个重力(m a + m b)g ,作用在两个小球上的恒力 F a、F b和上端细线对系统的拉力 T1。

因为系统处于平衡状态,所受合力必为零,由于F a、F b大小相等,方向相反,可以抵消,而(m a+ m b)g的方向竖直向下,所以悬线对系统的拉力T1的方向必然竖直向上。

再以b 球为研究对象, b 球在重力m b g 、恒力F b和连线拉力T2三个力的作用下处于平衡状态,已知恒力向右偏上30°,重力竖直向下,所以平衡时连线拉力T2的方向必与恒力F b和重力m b g的合力方向相反,如图所示,故应选A。

例3:有一个直角架AOB,OA 水平放置,表面粗糙,OB 竖直向下,表面光滑,OA上套有小环P,OB上套有小环Q,两个环的质量均为m,两环间由一根质量可忽略、不何伸长的细绳相连,并在某一位置平衡,如图1—4所示。

现将P环向左移动一段距离,两环再次达到平衡,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态相比,OA杆对P环的支持力N和细绳上的拉力T的变化情况是()A.N 不变,T 变大B.N 不变,T 变小C.N 变大,T 变小D.N 变大,T 变大解析:先把P、Q看成一个整体,受力如图1—4—甲所示,则绳对两环的拉力为内力,不必考虑,又因OB杆光滑,则杆在竖直方向上对Q无力的作用,所以整体在竖直方向上只受重力和OA杆对它的支持力,所以N不变,始终等于P、Q的重力之和。

再以Q为研究对象,因OB杆光滑,所以细绳拉力的竖直分量等于Q环的重力,当P环向左移动一段距离后,发现细绳和竖直方向夹角a变小,所以在细绳拉力的竖直分量不变的情况下,拉力T应变小。

由以上分析可知应选B。

例4:如图1—5所示,质量为M的劈块,其左右劈面的倾角分别为θ1= 30°、θ2= 45°,质量分别为m1=3kg和m2= 2.0kg的两物块,同时分别从左右劈面的顶端从静止开始下滑,劈块始终与水平面保持相对静止,各相互接触面之间的动摩擦因数均为μ=0.20 ,求两物块下滑过程中(m1和m2均未达到底端)劈块受到地面的摩擦力。

(g = 10m/s2)解析:选M、m1和m2构成的整体为研究对象,把在相同时间内,M保持静止,m1和m2分别以不同的加速度下滑三个过程视为一个整体过程来研究。

根据各种性质的力产生的条件,在水平方向,整体除受到地面的静摩擦力外,不可能再受到其他力;如果受到静摩擦力,那么此力便是整体在水平方向受到的合外力。

整体法第2页(共13页)高中物理奥赛经典根据系统牛顿第二定律,取水平向左的方向为正方向,则有:F 合 x = Ma′+ m1a1x-m2a2x其中a′、a1x和a2x分别为M、m1和m2在水平方向的加速度的大小,而a′= 0,a1x = g (sin30°-μcos30°) ⋅ cos30°,a2x = g (sin45°-μcos45°) ⋅ cos45°。

所以:F 合 = m1g (sin30°-μcos30°) ⋅ cos30°-m2g (sin45°-μcos45°) ⋅ cos45°= 3 ×10×(12-0.2×23)×23-2.0×10×(22-0.3×22)×22=-2.3N负号表示整体在水平方向受到的合外力的方向与选定的正方向相反。

所以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1—6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。

解析:以人、车整体为研究对象,根据系统牛顿运动定律求解。

如图1—6—甲,由系统牛顿第二定律得:(M + m)gsinθ = ma解得人的加速度为 a =M m gsinθm例6:如图1—7所示,质量M = 10kg的木块ABC静置于粗糙的水平地面上,滑动摩擦因数μ= 0.02,在木块的倾角θ为30°的斜面上,有一质量m = 1.0kg的物块静止开始沿斜面下滑,当滑行路程s = 1.4m时,其速度v = 1.4m/s ,在这个过程中木块没有动,求地面对木块的摩擦力的大小和方向。

(重力加速度取g = 10/s2)解析:物块m由静止开始沿木块的斜面下滑,受重力、弹力、摩擦力,在这三个恒力的作用下做匀加速直线运动,由运动学公式可以求出下滑的加速度,物块m是处于不平衡状态,说明木块M一定受到地面给它的摩察力,其大小、方向可根据力的平衡条件求解。

此题也可以将物块m、木块M视为一个整体,根据系统的牛顿第二定律求解。

整体法第3页(共13页)高中物理奥赛经典由运动学公式得物块 m 沿斜面下滑的加速度:a = v 2t − v 02 = v 2t = 1.42 = 0.7m/s 2 2s 2s 2 ⋅1.4以 m 和 M 为研究对象,受力如图 1—7—甲所示。

由系统的牛顿第二定律可解得地面对木块 M 的摩擦力为 f = macosθ = 0.61N ,方向水平向左。

例 7:有一轻质木板 AB 长为 L ,A 端用铰链固定在竖直墙上,另一端用水平轻绳 CB 拉住。

板上依次放着 A 、B 、C 三个圆柱体,半径均为 r ,重均为 G ,木板与墙的夹角为 θ ,如图 1—8 所示,不计一切摩擦,求 BC 绳上的张力。

解析:以木板为研究对象,木板处于力矩平衡状态,若分别以圆柱体 A 、B 、C 为研究对象,求 A 、B 、C 对木板的压力,非常麻烦,且容易出错。

若将 A 、B 、C 整体作为研究对象,则会使问题简单化。

以 A 、B 、C 整体为研究对象,整体受到重力 3G 、木板的支持力 F 和墙对整体的支持力 F N ,其中重力的方向竖直向下,如图 1—8—甲所示。

合重力经过圆柱 B 的轴心,墙的支持力 F N 垂直于墙面,并经过圆柱 C 的轴心,木板给的支持力 F 垂直于木板。

由于整体处于平衡状态,此三力不平行必共点,即木板给的支持力 F 必然过合重力墙的支持力 F N 的交点。

根据共点力平衡的条件:ΣF = 0 ,可得:F = sin 3G θ 。

由几何关系可求出 F 的力臂 L = 2rsin 2θ + r + r·cotθsin θ以木板为研究对象,受力如图 1—8—乙所示,选 A 点为转轴,根据力矩平衡条件 ΣM = 0 ,有:F ⋅ L = T ⋅ Lcosθ3Gr(2sin 2 θ + 1 + cot θ) sin θ 即: = T ⋅ Lcosθ sin θ解得绳 CB 的张力:T = 3Gr (2tanθ + 1 + cos θ ) 图 1—8 乙 L sin 2 θ⋅ cos θ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/s 2) ( ) A .10N ⋅ s B .20 N ⋅ s C .30 N ⋅ s D .40 N ⋅ s解析:小球从静止释放后,经下落、接触软垫、反弹上升三个过程后到达最高点。

动量没有变化,初、末动量均为零,如图1—9 所示。

这时不要分开过程求解,而是要把小球运动的三个过程作为一个整体来求解。

设小球与软垫接触时间内小球受到合力的冲量大小为 I ,下落高度为 H 1 ,下落时间为 t 1 ,接触反弹上升的高度为 H 2 ,上升的时间为 t 2 ,则以竖直向上为正方向,根据动量定理得:图 1—9-mg ⋅ t 1 + I -mg ⋅ t 2 = 0整体法第4页(共13页)高中物理奥赛经典而t1= 2H1 ,t2= 2H2g g故:I = m( 2gH1 + 2gH2 ) = 30N ⋅ s答案:C例9:总质量为M的列车以匀速率v0在平直轨道上行驶,各车厢受的阻力都是车重的k 倍,而与车速无关。

某时刻列车后部质量为m 的车厢脱钩,而机车的牵引力不变,则脱钩的车厢刚停下的瞬间,前面列车的速度是多少?解析:此题求脱钩的车厢刚停下的瞬间,前面列车的速度,就机车来说,在车厢脱钩后,开始做匀加速直线运动,而脱钩后的车厢做匀减速运动,由此可见,求机车的速度可用匀变速直线运动公式和牛顿第二定律求解。

现在若把整个列车当作一个整体,整个列车在脱钩前后所受合外力都为零,所以整个列车动量守恒,因而可用动量守恒定律求解。

根据动量守恒定律,得:Mv0= (M-m)V即:V =Mv0 M − m即脱钩的车厢刚停下的瞬间,前面列车的速度为Mv。

M − m【说明】显然此题用整体法以列车整体为研究对象,应用动量守恒定律求解比用运动学公式和牛顿第二定律求简单、快速。

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