高中物理竞赛力学课件
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高中物理力学竞赛试卷
一、不定项选择题(共50分)
1.做匀加速直线运动的质点,连续过A、B、C三点,已知AB和BC两段长度相等,质点在AB段的平均速度为3m/s,在BC段的平均速度为6m/s,则质点经过A点、C点时的速度之比为( )
A.1:2 B.2:5 C.1:5 D.1:7
2.将4个可视为质点的物体分别沿光滑轨道AB、AC、AD、AE,由A点同时从静止开始下滑,如图所示。则在到达底端前,某一时刻物体在各自轨道上的位置连线如图中粗实线所示,期中正确的是( )
A B C D
3.小木块放在倾角为的斜面上,受到一个水平方向不为零的力F作用处于静止状态,如图所示,则小木块受到斜面的支持力和摩擦力的合力的方向与竖直向上的方向的夹角可能是( )
A.等于零 B.左上方,
C.右上方, D.左上方,
4.已知1F、2F的合力方向竖直向下,若保持1F的大小、方向,2F的大小都不变,而将2F的方向在竖直平面内转过060角,仍保持1F、2F合力方向竖直向下,下列判断正确的是( )
A.1F一定大于2F B.1F可能小于2F
C.2F方向与水平面成030角 D.1F方向与2F方向成060角
5. “套圈”是一项老少皆宜的体育运动项目.如图所示,水平地面上固定着3根直杆1、2、3,直杆的粗细不计,高度均为0.1m,相邻两直杆之间的距离为0.3m.比赛时,运动员将内圆直径为0.2m的环沿水平方向抛出,刚抛出时环平面距地面的高度为1.35m,环的中心与直杆1的水平距离为1m.假设直杆与环的中心位于同一竖直面,且运动中环心始终在该平面上,环面在空中保持水平,忽略空气阻力的影响,g取10m/s2.以下说法正确的是( )
高三物理竞赛辅导讲义(一)
一、知识讲解
1.动量
运动物体的质量和速度的乘积叫动量,即p=mv。动量是矢量,其方向与速度的方向相同.两个动量相等必须是大小相等,方向相同.
动量和动能的区别和联系:
(1)动量是矢量,动能是标量,因此物体的动量发生变化时,动能不一定变化;而物体的动能发生变化时,其动量一定变化.
(2)动量和动能都与物体的质量有关,两者从不同角度描述了运动物体的特征,两者都是状态量,且二者大小间存在关系式p2=2mEk.
2.动量的变化
物体末动量与初动量的差叫做动量的变化,公式为△p=p’一p.动量是矢量,因此动量的变化也是矢量.
3.系统 内力和外力
(1)系统:碰撞问题的研究对象不是一个物体,而是两个或两个以上的物体.我们说这两个或这两个以上的物体组成了一个力学系统.
(2)内力:碰撞时两个物体之间的相互作用力.
(3)外力:除碰撞时两个物体之间的相互作用力之外的其他力叫做外力.
4.动量守恒定律
(1)内容:相互作用的物体,如果不受外力作用,或者它们所受的合外力为零,它们的总动量保持不变.
(2)常用的三种表达式
①p’=p,其中p’、p分别表示系统的末动量和初动量.
②m1v1+m2v2=m1v1’+m2v2’.
③△p1=△p2其中△p1、△p2分别表示系统初、末动量的变化量.
5.判定动量守恒条件
(1)在运用定律时,系统的选取有时十分重要,选择某系统,动量可能守恒,对另一系统就可能不守恒.
(2)动量守恒定律成立的条件
①系统不受外力或系统所受的外力的合力为零;
②系统所受的外力的合力虽不为零,但系统的内力远大于外力:
③系统所受的合外力不为零,但在某方向上的合力为零,则在该方向上系统的总动量的分量保持不变.
力学实验竞赛试题
一、用手枪发射金属子弹,请你设计测子弹初速度的实验方法。至少设计三种不同的方法,要求用简洁的文字和图示说明物理过程,并写出相应的公式。
二、 在考虑弹簧本身的质量情况下,测出弹簧的有效质量。
(仪器和器材)弹簧(最大拉力不超过6克)、砝码托盘、悬挂弹簧支架、毫米刻度尺附支架、秒表、天平。
(说明)在忽略弹簧本身质量情况下,弹簧振子振动系统的质量就是振子的质量M,当弹簧质量跟振子相比大到不能忽略时,振动系统的质量应是振子质量和弹簧有效质量之和.
(要求)1,推导出m0的计算式;2,简要写出实验步骤并记录和整理数据。
三、 用天平称衡的方法,测定一个试管有标尺部分的平均内横截面积。
1,可选用的器材:物理天平、试管(内贴有毫米格子纸并带有底座)、杯子、水(密度为1.00克/厘米3)、煤油(密度为0.8克/厘米3)、擦拭用纸、搅拌棒,滴管。
2,要求:正确使用天平,写出测量公式,记录测量值及得出测量结果。
四、测定A、B两种材料组成的混合物中,两种材料的体积比。
(仪器和用具)物理天平、比重瓶、烧杯、细绳、待测混合物、微粒状纯材料B、蒸馏水。 已知:材料A的密度为0.880克/厘米3,蒸馏水的密度为1.00克/厘米3
五、 测定液体的密度。
1,器材:两种液体密度已知、玻璃管一支(如图所示)其带刻度部分直径均匀、小重物(保险丝)若干、细铜丝少许、待测液体,其密度介于两种液体密度之间。
2,用具:清水一杯、毛巾一块、剪刀一把、坐标纸一张。
3,要求:(1)用上述器材制作一只测定液体密度的仪器;(2)用已知密度给该仪器定标,在直角坐标纸上作出呈线性关系的定标曲线。(3)测出待测液体的密度。
六、 研究“倾斜摆”振动周期。
(仪器用具)装置如图所示、卷尺、秒表、游标卡尺、重垂线、线、坐标纸、倾斜摆(摆锤的质量远大于摆杆的质量) (要求)1,试猜测在摆角很小的情况下,摆的振动周期与哪些因素有关(摆杆的质量略去不计);2,用实验的方法探索摆的周期与可控变量的关系,将周期与相应变量的关系通过变量替换,用直线图象来表达,归纳出周期公式,说明实验误差的主要来源。
1 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
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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k1,k2,…的若干个弹簧串联使用时.等效弹簧的劲度系数的倒数为:nkkk1...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=k1+…kn,即弹簧变硬.(k=k1+…kn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)