新版高一物理竞赛讲义
最新高一物理竞赛讲义第10讲(试卷测试).教师版
测试时间120分钟总分8⨯20=160分1． 如图所示，质量为M 的物体放在粗糙的斜面上而不下滑，斜面与水平面的夹角为α，设摩擦系数2tan μα=，试问用一个与斜面平行的水平力F 去推，物体F 至少要多大时才能使物体开始滑动．【解析】M 在斜面上受力分析：cos F f θ=sin sin Mg f αθ=2tg cos 2sin f N Mg Mg μααα==⋅=∴30θ=︒，3sin F Mg α=2． 水面上浮着冰块，冰块里包着木块，冰融化后，水面是否上升？如果把木块换成铁块，冰融化后水面是否上升？【解析】 木块，水面无变化；铁块，水面下降．3.如图所示，压延机由两轮组成，两轮直径均为d ＝50cm ，轮间的间隙a ＝0.5cm ，两轮按反方向转动。
已知烧红的铁块与铸铁轮之间的动摩擦因数μ＝0.1，问能压延的铁板厚度最大为多少？解析：隔离右上角一点，受力分析之，在临界点,摩擦力f 与正压力N 在水平方向的分量大小相等、方向相反,有f cosθ=F N sinθ而且f=μF N再由几何知识得：最大厚度为0.748cm4.一块长方形的木板被锯成A 、B 两块然后对在了一起，如图所示，已知m A =0.1kg ，m B =0.3kg ，木板与地面的动摩擦因数为0.2，现用水平推力F 推B ，使A 、B 保持矩形整体沿力的方向作匀速直线运动．（g =10m/s2）求（1）F 的大小；（2）B 对A 的弹力；（3）A 、B 间的摩擦力．1)f A =μF NA = μm A g =0.2N2)F NA = f A Cos30° = 0.173N3)f BA = f A Sin30° = 0.1N5.质量分布均匀的梯子AB 靠在墙上，其自重P=200N,如图所示，梯子长度为l ，并与水平夹角θ=60°。
已知所有接触面间静摩擦因数均为0.25，现有一重P 1=650N 的人沿着梯子慢慢滴往上爬，问人所能到达的最高点C 距离最低点A 距离s 为多少？解析：6.一只狗与狐狸相距L ，现在让狐狸有垂直于L 的一个速度v ，此时开始狗以不变的速率v '追狐狸，并且每时每刻都指向狐狸，求狗一开始时的加速度，和狗追上狐狸的时间？【解析】 加速度：时间：设t '时刻狗的速度与竖直方向的夹角为θ．22cos V t L v t θ⊥'⋅∆==⋅⋅∆狗22sin V t vt v t θ'⋅∆==⋅⋅∆总狗∥v <狐狸对参考()2sin V V t L θ-⋅∆=狗狐 ∴22sin 2sin v t v t L v t v t θθ''⋅∆-⋅⋅∆==-⋅∆2sin 2sin v t v t θθ''⋅∆=⋅∆总 ∴2v L v t t v '=-'总总 ∴22Lv t v v '='-总7.有一竖直放置，两端封闭的长玻璃管，管内为真空，管内有一小球自某处自由下落（初速度为0）落到玻璃管底部时与底部发生弹性碰撞以后小球将在玻璃管内不停地上下跳动，现用支架固定一照相机，每隔T 拍一照片，曝光时间不计．发现小球均处于同一位置，求小球开始下落处距底部距离h 的可能值，以及各h 值相的照片中小球位置离玻璃管底部的距离H ．【解析】 ①若H 在顶端或底部：22h T n g =⋅，2122T h g n ⎛⎫= ⎪⎝⎭，1n =，2，…，对应0H =或h ．②若H 不在顶端或底部：则可知122h gτττ==+ a 若12ττ=，则2h T n ng τ== ∴22g T h n ⎛⎫= ⎪⎝⎭()21324g H h h τ=-= b 若12ττ≠，则222222h g T T n n h g n τ⎛⎫==⇒= ⎪⎝⎭而0H h <<综上，0H h <<，222g T h n ⎛⎫= ⎪⎝⎭．这里21n +表示小球在T 内位于高度H 处的次数34H h =，22g T h n ⎛⎫= ⎪⎝⎭，这里1n +表示小球在T 内位于高度H 处的次数0H =或h ，222g T h n ⎛⎫= ⎪⎝⎭，这里1n +表示小球在T 内位于高度H 处的次数8.在水平面上，用两根不可伸长的绳子AM 和BM 共同拉动一个物体，某到绳端A 点和B 点移动的速度分别为1v 和2v ，1v 沿MA 方向且与地面平行，2v 沿MB 方向且与地面平行，AMB α∠=，求此到物体的移动速度．【解析】【解析】 图里面的角度应该是αβ-2cos v v β⋅=()1cos v v αβ⋅-=2211222cos sin v v v v v αα-+⇒=。
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。
高中物理竞赛讲义(完整版)
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 (4)一、高中物理奥赛概况 (4)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 (15)第二部分牛顿运动定律 (19)第一讲牛顿三定律 (19)第二讲牛顿定律的应用 (20)第二讲配套例题选讲 (31)第三部分运动学 (32)第一讲基本知识介绍 (32)第二讲运动的合成与分解、相对运动 (34)第四部分曲线运动万有引力 (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 (51)第五部分动量和能量 (51)第一讲基本知识介绍 (51)第二讲重要模型与专题 (54)第三讲典型例题解析 (71)第六部分振动和波 (71)第一讲基本知识介绍 (71)第二讲重要模型与专题 (77)第三讲典型例题解析 (89)第七部分热学 (89)一、分子动理论 (90)二、热现象和基本热力学定律 (92)三、理想气体 (95)四、相变 (104)五、固体和液体 (109)第八部分静电场 (111)第一讲基本知识介绍 (111)第二讲重要模型与专题 (116)第九部分稳恒电流 (130)第一讲基本知识介绍 (130)第二讲重要模型和专题 (135)第十部分磁场 (148)第一讲基本知识介绍 (148)第二讲典型例题解析 (153)第十一部分电磁感应 (160)第一讲、基本定律 (161)第二讲感生电动势 (165)第三讲自感、互感及其它 (170)第十二部分量子论 (174)第一节黑体辐射 (174)第二节光电效应 (178)第三节波粒二象性 (187)第四节测不准关系 (190)第0部分绪言一、高中物理奥赛概况1、国际（International Physics Olympiad 简称IPhO）①1967年第一届，（波兰）华沙，只有五国参加。
高一物理竞赛讲义第3讲.教师版
第 3 讲运动的关系温馨寄语前面我们议论了物理量以及物理量之间的关系，特别是变化率变化量的关系。
我们还学习了特别牛的几个方法：相对运动法，微元法，图像法。
但是，物理抽象思想除了物理量以外，还有一大块就是模型，而各样模型都有自己的一些特色，依据这些特色，决定了这些模型的运动学性质。
研究这些性质就成了我们今日的主要任务。
知识点睛一、分速度和合速度第一速度作为矢量是能够合成和分解的。
可是相同的作为矢量，速度的合成和分解，和力这个矢量有一点不一样。
这个不一样在于，两个作用在同一个物体上的力，能够直接合成。
可是同一个物体，已经知道在两个方向上的速度，最后的总速度，其实不必定是这两个速度的矢量和。
（ CPhO选讲）比如：（里面速度是通两个速度各自从矢量尾端做垂订交获得的）第二个原就是：合速度=真的个物体的运速度矢量。
里力和速度的区是：我看到的多个力，不得是“协力”在各个方向上的投影；可是我看到的多个速度，就是“合速度”在各个方向上的分速度。
所以，当且当两个分速度相互垂直的候，合速度等于两个分速度的矢量和。
个西大家能够想。
遛狗的候，每个狗的力是作用在一同的，所以遛狗越多，需要的力越大。
可是每个狗都有个速度，最后遛狗人的速度和狗的速度大小是差不多的，不会因遛狗个数越多就速度越快⋯⋯二、体关关系的模型1．（杆）两头运的关：运合运，由伸运与旋运合成。
运 =旋运 +伸运【例】吊苹果逗儿童儿有两种逗法，一种是伸，一种是。
不：一段不行伸的伸运速度相等——沿（杆）速度相等，速无多大不行改子度。
2．叠加运动的关系先举个例子：如图的定滑轮，两边重物都在竖直运动，而且滑轮也在竖直运动，设两边重物位移分别沃为 x1x2，轮中心的位移为x。
不难由绳索长度不变得位移关系：x1x2x2对应的必定有速度关系：v1v2v2加快度关系：a1a2a2我们用运动关系的目的是为了使未知量变少。
物理学中特别重要的思想就是把现实中的物体抽象成为理想的模型，而后用物理原理以及模型对应的牵涉关系来解决问题．常有的模型有杆，绳，斜面，等等．3.轻杆杆两头，沿着杆方向的速度相同4.轻绳绳索的两头也是沿着绳索的方向速度相同．绳索中的力是能够突变的，突变的条件是剪断或许是忽然绷紧等等．5.斜面斜面模型的一个重点点是当物体沿着斜面下滑的时候，它垂直于斜面方向上的速度和斜面相同．也就是二者之间只有沿着斜面的相对运动．6.转动两个物体之间相对转动，这意味着除了接触点的法向速度等于物体上这一点的法向速度以外，还有一个条件是接触点在两个物体上走过的距离相等，这也等价于两个物体在接触点的切向速度相等。
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。
高一全国物理竞赛内部讲义第4讲
1. 相变，饱和蒸汽计算2. 小量法在热力学中应用知识点睛一．相变相以及相变的概念比较复杂，这里我们仅仅是引入这个概念用以取代初中课本上的物态变化而已，随着我们同学处理的问题越来越多，大家会逐渐的领会。
相变产生时具有两个共同特点：第一：物质发生相变时，体积要发生显著的变化。
例如，在一个大气压下，1kg 的水沸腾而变成蒸气时，体积由1.043× 10-3m 3变为1.673m 3。
对大多数物质来说由液相变为固相时，体积要减小，但也有少数物质体积增大（如水、锑等）。
第二，相变时，伴有相变潜热（latent heat ）。
所谓相变潜热是指单位物质由1 相转变为2 相时所吸收的热量。
例如但当1kg 冰溶解成水时，要吸收3.36×105J 的热量（溶解热）对潜热的解释：根据分子运动论，固态溶解为液态时体积增加，即分子间距增加，这样就需要反抗分子间的引力作功，从而使分子的势能增加。
根据能量守恒定律，吸收的潜热使分子势能增加，又热力学第一定律知道，吸收的热量等于内能的增加和克服外界压强作功之和。
因此，相变潜热l 等于单位质量物质的内能的增量 (U 2- U 1) . 和克服外界压强作功p ( v 2- v 1) . 之和， 即：)()(1212υυ-+-=p U U l式中第一部分称为内潜热；后一部分是相变时克服外界压强作的功，称为外潜热。
式中v 2与v 1为单位质量（或者摩尔量）的体积，即比容（或体积度）。
二．饱和蒸汽计算：气液相变 物质由液态转变为气态叫汽化，由气态转化为液态的过程叫液化。
在一定压强下，单位质量液体变为同温度气体时所吸收的热量称为汽化热，一般用L 表示；相应的一定压强下，单位质量的气体凝结为同温度液体时所放出的热量称为凝结热，数值也是L ，在汽化和凝结过程中，吸收或放出的热量为：Q=mL液体的汽化 ①蒸发在密闭的容器中，随着蒸发的不断进行，容器内蒸汽的密度不断增大，这时返回液体中的蒸气分子数也不断增多，直到单位时间内跑出液面的分子数与反回液面的分子数相等时，宏观上看蒸发现象就停止了。
高一物理竞赛讲义-直线运动(讲义)教案.doc
处理直线运动的科学思维方法一、图像法分析和解答物理问题，除了物理公式和数学方法外，还可以利用物理图像（函数图、矢量图、几何图、光路图等）这里先介绍如何利用t v -图象、t s -图象解答直线运动的各种问题步骤如下：1、根据物理规律中各个物理量的函数关系，在直角坐标系上定性地或者定量地画出相应地函数图像。
2、根据图像的斜率、截距、与坐标轴所包围的面积，以及图像交点的坐标等的物理意义，进行分析、推理和计算。
例1：一火车沿直线轨道从静止发出由A 地驶向B 地，并停止在B 地。
AB 两地相距s ，火车做加速运动时，其加速度最大为a 1，做减速运动时，其加速度的绝对值最大为a 2，由此可可以判断出该火车由A 到B 所需的最短时间为 。
解析：整个过程中火车先做匀加速运动，后做匀减速运动，加速度最大时，所用时间最短，分段运动可用图像法来解。
根据题意作v —t 图，如图所示。
由图可得11t v a =vt t t v s t v a 21)(212122=+==解得2121)(2a a a a s t +=例2：两辆完全相同的汽车，沿水平直路一前一后匀速行驶，速度为v 0，若前车突然以恒定的加速度刹车，在它刚停住时，后车以前车刹车时的加速度开始刹车。
已知前车在刹车过程中所行的距离为s ，若要保证两辆车在上述情况中不相碰，则两车在做匀速行驶时保持的距离至少为：A ．s B ．2s C ．3s D ．4s例3：一只老鼠从老鼠洞沿直线爬出，已知爬出速度v 的大小与距老鼠洞中心的距离s 成反比，当老鼠到达距老鼠洞中心距离s 1=1m 的A 点时，速度大小为v 1=20cm/s ，问当老鼠到达距老鼠洞中心s 2=2m 的B 点时，其速度大小v 2为多少？老鼠从A 点到达B 点所用的时间t 为多少？二、微元法微元法是分析、解决物理问题中的常用方法，也是从部分到整体的思维方法。
用该方法可以使一些复杂的物理过程用我们熟悉的物理规律迅速地加以解决，使所求的问题简单化。
高一物理竞赛讲义11_带电物体在电场中的运动.教师版
第11讲 带电物体在电场中的运动1. 电场中的能量2. 自能，互能，电场能本讲的主要例题只是通过带电粒子运动把整个电场一章的内容做一次复习。
知识点睛一.电势能 1.电势能的差静电力是保守力，可引入电势能的概念。
由保守力作功和势能增量的关系有： ΔEp a →b = -(W b - W a )q 0在电场中a 、b 两点电势能之差等于把q 0自a 点移至b 点过程中电场力所作的功。
电势能应属于q 0和产生电场的源电荷系统共有。
2.电势能选标准点(势能零点)，在电场中某点a 的电势能为即把q 0自a →“标准点”的过程中电场力作的功。
所以电势能的定义为：0q E a a p ϕ=3.连续电荷分布的静电能对于一个有限体积的带电体，我们姑且不考虑其微观结构而只注意其静电性质，那么可以说，这一带电体之所以能够结合在一起，是需要外力维持的。
我们设想下面的过程来说明如何构成一个有限大小的带电体。
开始的时候，所有的电荷都位于无穷远处，我们人为地将一个个电荷从无穷远处极缓慢地移动到指定的位置，那么，在这个极缓慢的过程中我们对电荷所施加的力与电荷所受的的静电力想必是大小相等而方向相反的，我们所作的功就应该等于电荷的电势能的增量。
不断地重复这一过程，直到最终组成我们所要的有限大小的带电体，在整个过程中，我们所作的功就是静电体系的静电能。
这样，从功能原理的角度我们重新解释了静电能。
下面通过一个简单的例子来说明书这一过程。
我们来计算一个半径为R 的均匀带电球体的电势能。
现在让我们从功能原理的角度考虑这个问题。
如图所示，为了构造一个半径为R 的带电球体，我们就要准静态地把电荷从无穷远处搬运到适当的位置，并组成球形。
假设在某个时候我们已经构成了如图所示的情形，即已经有了一个半径为r 的带电球体，接下来我们要继续从无穷远处搬运电荷，并将搬来的电荷均匀地分布在这个球体上。
我们本讲提纲每次搬运的电荷都是很少的，设电荷密度为ρ，那么每次搬运的电荷量可以表示为dr r ρπ24，而球表面的电势为rr 23441πρπε⋅，无穷远处的电势为零，故在某一次的搬运过程中我们所作的功即为电量为dr r ρπ24的电荷的电势能的改变，它就是dr r rr 2243441πρπρπε⋅⋅最后我们要组成半径为R 的带电球，于是该球体的电势能就是对上式的积分，即dr r rr W R22043441πρπρπε⋅⋅=⎰=41πε522513)4(R ρπ 可以将电荷密度ρ表示为334R Q π，这里Q 是这个球体的带电量，于是上式化为RQ W 204153πε=这便是半径为R 带电量为Q 的均匀球体的静电能。
高中物理竞赛讲义
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3一、高中物理奥赛概况3二、知识体系3第一部分力＆物体的平衡4第一讲力的处理 4第二讲物体的平衡6第三讲习题课7第四讲摩擦角及其它10第二部分牛顿运动定律 13第一讲牛顿三定律13第二讲牛顿定律的应用 14第二讲配套例题选讲 22第三部分运动学22第一讲基本知识介绍22第二讲运动的合成与分解、相对运动 24第四部分曲线运动万有引力 26第一讲基本知识介绍 26第二讲重要模型与专题 27第三讲典型例题解析36第五部分动量和能量36第一讲基本知识介绍36第二讲重要模型与专题 38第三讲典型例题解析50第六部分振动和波51第一讲基本知识介绍51第二讲重要模型与专题55第三讲典型例题解析63第七部分热学64一、分子动理论 64二、热现象和基本热力学定律66三、理想气体68四、相变74五、固体和液体 78第八部分静电场79第一讲基本知识介绍79第二讲重要模型与专题82第九部分稳恒电流92第一讲基本知识介绍92第二讲重要模型和专题 96第十部分磁场105第一讲基本知识介绍105第二讲典型例题解析109第十一部分电磁感应115第一讲、基本定律115第二讲感生电动势118第三讲自感、互感及其它122第十二部分量子论125第一节黑体辐射125第二节光电效应128第三节波粒二象性134第四节测不准关系137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。
②几乎每年一届，参赛国逐年增加，每国代表不超过5人。
③中国参赛始于1986年的第十七届，此后未间断，成绩一直辉煌。
④ 1994年第二十五届，首次在中国（北京）承办。
⑤考试内容：笔试和试验各5小时，分两天进行，满分各为30分和20分。
成绩最佳者记100% ，积分在90%以上者获金奖，78%~89者获银奖，65~77%者获铜奖。
高中物理竞赛讲义(教师用)
高中物理竞赛讲义(教师用)1. 简介这份讲义是为高中物理竞赛的教师准备的，旨在帮助教师们为他们的学生提供必要的指导和知识，以在物理竞赛中取得好成绩。
本讲义涵盖了高中物理竞赛的相关主题和考点，旨在增强学生的物理研究和解决实践问题的能力。
2. 理论知识2.1 运动学- 物体的运动、位置、位移和速度- 速度与加速度的关系- 弹性碰撞和非弹性碰撞- 动量和动量守恒定律- 运动的图示和图表分析2.2 力学- 牛顿三大定律- 重力和万有引力定律- 平衡和平衡力- 斜面上的物体- 力的图示和分析2.3 动力学- 动能和功- 功率- 机械能守恒- 弹性势能和势能- 摩擦力和摩擦系数2.4 光学- 光的传播和反射- 光的折射和折射定律- 光的成像和镜子- 光的波动性和光的粒子性- 光的干涉和衍射2.5 电学- 电荷和电场- 电势差和电势能- 电流和电路- 电阻和电阻率- 磁场和电磁感应3. 实践问题解决技巧3.1 解题方法- 阅读和理解问题- 利用已知信息建立方程- 运用适当的公式和定律- 进行数值计算和代入- 检查答案的合理性3.2 实验设计和数据处理- 选择适当的实验设计- 编制实验步骤和记录数据- 进行数据处理和分析- 得出结论并评估实验误差- 提出改进实验的建议4. 竞赛技巧- 熟悉竞赛规则和评分标准- 高效利用时间并掌握时间管理技巧- 提高问题理解能力和答题速度- 合理分配答题顺序和选择题目顺序- 注重细节和准确性，避免计算错误和拼写错误以上是本讲义的主要内容，希望能够帮助到教师们为高中物理竞赛的学生提供有效的指导和支持。
做好准备、提高学生的物理竞赛能力，是我们共同的目标。
祝愿所有参与的学生在竞赛中取得优异的成绩！。
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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。
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。
由于静摩擦力f 0属于范围0＜f≤f m ，故接触面作用于物体的全反力F '同接触面法线的夹角⎪⎭⎫⎝⎛=-N f tg 01α≤φ0，这就是判断物体不发生滑动的条件。
换句话说，只要全反力F '的作用线落在（0，φ0）范围时，无穷大的力也不能推动木块，这种现象称为自锁。
本节主要内容是力学中常见三种力的性质。
在竞赛中以弹力和摩擦力尤为重要，且易出错。
弹力和摩擦力都是被动力，其大小和方向是不确定的，总是随物体运动性质变化而变化。
弹力中特别注意轻绳、轻杆及胡克弹力特点；摩擦力方向总是与物体发生相对运动或相对运动趋势方向相反。
另外很重要的一点是关于摩擦角的概念，及由摩擦角表述的物体平衡条件在竞赛中应用很多，充分利用摩擦角及几何知识的关系是处理有摩擦力存在平衡问题的一种典型方法。
【典型例题】【例题1】如图所示，一质量为m 的小木块静止在滑动摩擦因数为μ=33的水平面上，用一个与水平方向成θ角度的力F 拉着小木块做匀速直线运动，当θ角为多大时力F 最小？【例题2】如图所示，有四块相同的滑块叠放起来置于水平桌面上，通过细绳和定滑轮相互联接起来.如果所有的接触面间的摩擦系数均为μ，每一滑块的质量均为m ，不计滑轮的摩擦.那么要拉动最上面一块滑块至少需要多大的水平拉力?如果有n 块这样的滑块叠放起来，那么要拉动最上面的滑块，至少需多大的拉力?θFNF F f f 0αφ【例题3】如图所示，一质量为m=1㎏的小物块P 静止在倾角为θ=30°的斜面上，用平行于斜面底边的力F=5N 推小物块，使小物块恰好在斜面上匀速运动，试求小物块与斜面间的滑动摩擦因数（g 取10m/s 2）。
【练习】1、如图所示，C 是水平地面，A 、B 是两个长方形物块，F 是作用在物块B 上沿水平方向的力，物块A 和B 以相同的速度作匀速直线运动，由此可知，A 、B 间的滑动摩擦因数μ1和B 、C 间滑动摩擦因数μ2有可能是：（ ）A 、μ1=0，μ2=0；B 、μ1=0，μ2≠0；C 、μ1≠0，μ2=0；D 、μ1≠0，μ2≠0；2、如图所示，水平面上固定着带孔的两个挡板，一平板穿过挡板的孔匀速向右运动，槽中间有一木块置于平板上，质量为m ，已知木板左、右两侧面光滑，底面与平板之间摩擦因数为μ，当用力F 沿槽方向匀速拉动物体时，拉力F 与摩擦力μmg 大小关系是（ ）A 、F ＞μmgB 、F=μmgC 、F ＜μmgD 、无法确定3、每根橡皮条长均为l =3m ，劲度系数为k =100N/m ，现将三根橡皮条首尾相连成如图所示的正三角形，并用同样大小的对称力拉它，现欲使橡皮条所围成的面积增大一倍，则拉力F 应为多大？4、两本书A 、B 交叉叠放在一起，放在光滑水平桌面上，设每页书的质量为5克，两本书均为200页，纸与纸之间的摩擦因数为0.3，A 固定不动，用水平力把B 抽出来，求水平力F 的最小值。
5、（90国际奥赛题）（哥伦比亚）一个弹簧垫，如图所示，由成对的弹簧组成。
所有的弹簧具有相同的劲度系数10N/m ，一个重为100N 的重物置于垫上致使该垫的表面位置下降了10cm ，此弹簧垫共有多少根弹簧？（假设当重物放上后所有的弹簧均压缩相同的长度）。
6、(第三届全国预赛)如图所示用力F 推一放在水平地面上的木箱，质量为M ，木箱与地面间摩擦因数为问：当力F 与竖直成夹角多大时，力F 再大也无法推动木箱?AB F第二讲：共点力作用下物体的平衡（一）力的运算法则1、力的平行四边形定则：是所有矢量合成与分解所遵循的法则。
2、力的三角形定则：两个矢量相加将两个力首尾相连，连接剩余的两个端点的线段表示合力的大小，合力的方向由第一个矢量的始端指向第二个矢量的末端（如图1-1-1所示）；两个矢量相减，将这两个力的始端平移在一起，连接剩余的两个端点的线段即为这两个力的差矢量的大小，差矢量的方向指向被减．．矢量（如图1-1-2所示）。
（二）平行力的合成与分解同向平行力的合成：两个平行力F A 和F B 相距AB ，则合力ΣF 的大小为F A +F B ，作用点C 满足F A ×AC=F B ×BC 的关系。
F AΣF图1-1-3ΣFB 图1-1-4F→ F 1→ F 2 → F→F 1 →F 2→ 图1-1-1图1-1-221F F F +=12F F F -=反向平行力的合成：两个大小不同的反向平行力F A 和F B （F A ＞F B ）相距AB ，则合力ΣF 的大小为F A －F B 同向，作用点C 满足F A ×AC=F B ×BC 的关系。
（三）共点力作用下物体平衡条件：这些力的合力为零，即ΣF=0。
（四）三力汇交原理若一个物体受三个非平行力作用而处于平衡状态，则这三个力必为共点力。
（五）受力分析1、受力分析的地位：物体的受力分析是高中物理中一个至关重要的知识,它贯穿高中物理的全过程，是学好力学知识的基础。
2、受力分析的顺序：一重二弹三摩擦（四其它），要防多画、少画、错画。
3、受力分析时常用方法：整体法、隔离法、假设法。
4、受力分析时常用的计算工具：平行四边形定则、正交分解法、二力平衡、作用力与反作用力定律。
本节内容重点是充分运用共点力平衡条件及推论分析和计算处于平衡态下物体受力问题，竞赛中还应掌握如下内容和方法：①力的矢量三角形法：物体受三个共点力作用而平衡时，这三力线相交，构成首尾相连封闭的三角形，问题化为解三角形，从而使问题得以简化；②摩擦平衡问题，由临界状态寻求突破口；③竞赛中物体受力由一维向二维或三维拓展，空间力系平衡问题转化为平面力系平衡问题求解。
【例题1】如右图所示，匀质球质量为M 、半径为R ；匀质棒B 质量为m 、长度为l 。
求它的重心。
【解】第一种方法是：将它分隔成球和棒两部分，然后用同向平行力合成的方法找出重心C 。
C 在AB 连线上，且AC ·M=BC ·m ；第二种方法是：将棒锤看成一个对称的“哑铃”和一个质量为-M 的球A '的合成，用反向平行力合成的方法找出重心C ，C 在AB 连线上，且BC ·（2M+m ）=C A '·M 。
不难看出两种方法的结果都是mM l R M BC +⎪⎭⎫ ⎝⎛+=2。
【例题2】如图所示，一轻绳跨过两个等高的轻定滑轮（不计大小和摩擦），两端分别挂上质量为m 1=4kg 和m 2=2kg 的物体，如图，在滑轮间绳上悬挂物体m 为了使三个物体能保持平衡，则m 的取值范围多大？（M+m ）g（2M+m ）g【例题3】如图所示，直角斜槽间夹角为90°，对水平面的夹角为θ，一横截面为正方形的物块恰能沿此槽匀速下滑。
假定两槽面的材料和表面情况相同，试求物块与槽面间的滑动摩擦因数μ多大？【例题4】如图所示，三个相同的光滑圆柱体，半径为r ，推放在光滑圆柱面内，试求下面两个圆柱体不致分开时，圆柱面的半径R 应满足的条件。
【练习】1、如图所示，长为L=5m 的细绳两端分别系于竖直地面上相距X=4m 的两杆的顶端mA、B，绳上挂一光滑的轻质挂钩，下端连着一个重为G=12N的重物，平衡时绳中张力T 等于多少牛顿？2、如图所示，小圆环重为G，固定的大环半径为R轻弹簧原长为l（l<2R），其劲度系数为k，接触光滑，则小环静止时弹簧与竖直方向的夹角θ应为多大？3、如图所示，一轻杆两端固结两个小球A和B，A、B两球质量分别为4m和m，轻绳长为L，求平衡时OA、OB分别为多长？（不计绳与滑轮间摩擦）4、如图所示，n个完全相同的正方体木块一个紧挨一个排列成一条直线放在水平地面上，正方体木块与水平地面的滑动摩擦因数为μ，现用一水平力F推第一块木块，使这n块木块一起做匀速直线运动，则第k块木块对第k+1块木块的作用力为多大？5、如图所示，物体m 在与斜面平行的拉力F 作用下，沿斜面匀速上滑，在这过程中斜面在水平地面上保持静止。