高中物理竞赛辅导参考资料之

物理竞赛小绿本讲座

在物理竞赛中，小绿本是一本非常重要的参考资料。它是我们备战竞赛的利器，也是我们提高物理知识和解题能力的好帮手。小绿本的内容涵盖了物理竞赛中的各个领域，包括力学、热学、电磁学等等，所以它是我们学习物理竞赛的必备工具。

小绿本给我们提供了大量的例题和解题思路。每个章节都有一些典型例题，这些例题往往是经过精心挑选的，能够代表该章节的难度和考点。通过仔细分析这些例题，我们能够更好地理解和掌握物理的基本概念和原理。同时，小绿本还提供了详细的解题思路，帮助我们更好地理解解题思路和方法，提高我们的解题能力。

小绿本还提供了一些常用的公式和物理定律。虽然不能直接输出公式，但是我们可以通过文字的方式来描述这些公式和定律。比如说，小绿本中提到了牛顿第二定律F=ma，它描述了物体受到的力和加速度之间的关系。又比如说，小绿本中提到了光的折射定律n1sinθ1=n2sinθ2，它描述了光在两种介质中传播时的折射规律。这些公式和定律是我们解题的基础，我们需要熟练掌握它们，并能够灵活运用到实际问题中。

小绿本还包含了一些常见的物理实验和实验原理。通过学习这些实验，我们能够更好地理解物理的基本概念和原理。比如说，小绿本中提到了杨氏模量实验，它通过测量材料的弹性变形和应力来确定材料的刚度。又比如说，小绿本中提到了电流的测量实验，它通过测量电流通过导线的磁场力来确定电流的大小。这些实验可以帮助我们更加深入地理解物理的基本原理，并能够在解题时灵活运用。

小绿本还提供了一些物理竞赛中的常见解题技巧和策略。这些技巧和策略是我们备战竞赛的利器，能够帮助我们更好地解决复杂的物理问题。比如说，小绿本中提到了向心力问题的解题技巧，通过将向心力和重力进行分解，可以更好地解决这类问题。又比如说，小绿本中提到了电路分析的常见技巧，通过运用基尔霍夫定律和欧姆定律，可以更好地解决电路分析问题。这些技巧和策略可以帮助我们更高效地解决物理竞赛中的问题，并提高我们的解题速度和准确度。

1 运动学

第一讲 基本知识介绍

一．一． 基本概念

1． 质点质点

2． 参照物参照物

3． 参照系——固连于参照物上的坐标系（解题时要记住所选的是参照系，而不仅

是一个点）是一个点）

4．绝对运动，相对运动，牵连运动：v

绝=v

相+v

牵

二．运动的描述

1．位置：r=r(t)

2．位移：Δr=r(t+Δt)－r(t) 

3．速度：v=lim

Δt→0Δr/Δt.在大学教材中表述为：v=dr/dt, 表示r对t 求导数求导数

４．加速度a=a

n+a

τ。a

n:法向加速度，速度方向的改变率，且a

n=v2/ρ,ρ叫做曲率半径，（这

是中学物理竞赛求曲率半径的唯一方法）a

τ: 切向加速度，速度大小的改变率。a=dv/dt

5．以上是运动学中的基本物理量，以上是运动学中的基本物理量，也就是位移、也就是位移、也就是位移、位移的一阶导数、位移的一阶导数、位移的一阶导数、位移的二阶导数。位移的二阶导数。

可是三阶导数为什么不是呢？因为牛顿第二定律是F=ma,即直接和加速度相联系。

（a对t的导数叫“急动度”。）

6．由于以上三个量均为矢量，所以在运算中用分量表示一般比较好．由于以上三个量均为矢量，所以在运算中用分量表示一般比较好

三．等加速运动

v(t)=v

0+at r(t)=r

0+v

0t+1t+1//2 at2

一道经典的物理问题：二次世界大战中物理学家曾经研究，当

大炮的位置固定，以同一速度v

0沿各种角度发射，问：当飞机在哪

一区域飞行之外时，不会有危险？（注：结论是这一区域为一抛物

线，此抛物线是所有炮弹抛物线的包络线。此抛物线为在大炮上方

h=v2

/2g处，以v0平抛物体的轨迹。）

练习题：

一盏灯挂在离地板高l

2,天花板下面l

1处。灯泡爆裂，所有碎片以同样大小的速度v 朝

各个方向飞去。求碎片落到地板上的半径（认为碎片和天花板的碰撞是完全弹性的，（认为碎片和天花板的碰撞是完全弹性的，即切即切

向速度不变，法向速度反向；碎片和地板的碰撞是完全非弹性的，即碰后静止。

竞赛大纲

中学生物理竞赛大纲：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。

一.理 论 基 础

力 学

1. 运动学： 参考系

坐标系 直角坐标系※平面极坐标

质点运动的位移和路程 速度 加速度

矢量和标量 矢量的合成和分解 ※矢量的标积和矢积

匀速及匀变速直线运动及其图像

运动的合成与分解 抛体运动 圆周运动※曲线运动中的切向加速度和法向加速度 相对速度伽里略速度变换

刚体的平动和绕定轴的转动 角速度和角加速度

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 惯性参考系

摩擦力

弹性力 胡克定律※应力和应变（旧称胁强和胁变） ※杨氏模量和切变模量 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) 视重

※非惯性参考系※平动加速参考系(限于匀变速直线和匀速圆周运动)中的惯性力 ※匀速转动参考系中的惯性离心力

3．物体的平衡 共点力作用下物体的平衡

力矩※平行力的合成重心 刚体的平衡条件 物体平衡的种类

4．动量 冲量 动量 质点与质点组的动量定理 动量守恒定律

※质心 ※质心运动定理

反冲运动及火箭 5．※冲量矩 ※角动量 ※质点和质点组的角动量定理(不引入转动惯量) ※角动量守恒定律

6．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 恢复系数

7．在万有引力作用下物体的运动 开普勒定律 行星和人造天体的圆轨道运动和※※椭圆轨道运动

8．流体静力学 静止流体中的压强

浮力 9．振动 简谐振动 振幅 频率和周期 相位

振动的图像

参考圆 振动的速度 准弹性力由动力学方程确定简谐振动的频率

1 实验二 在气轨上研究瞬时速度

【思考题参考答案】

1．试测量气轨倾斜角度，并把实验中所求得的加速度a和gsin相比较。

答：测量的方法：先用匀速法把气垫导轨调节水平，然后，测出两个支点沿气轨的长度L，测出垫块的高度h，Lhsin。

测量加速度的方法：（1）将两个光电门安放在一定距离的适中位置，读出距离s，（2）滑块装上U型挡光片，将光电计时器调节到测两个速度状态，让滑块静止下滑测量经过两个光电门的速度v1、v2。（3）计算加速度a并与Lhggsin比较，其中svva22122。

注：为消除粘滞阻力影响，可以通过测量四个速度分别计算下滑和上升的加速度。道理如下：faaa下svv22122，svvaaaf22423上，所以svvvva421242322

2．使用平板型挡光片和两个光电门，如何测量滑块通过倾斜气轨上一点A的瞬时速度。

答：将光电计时器调到测量一个时间间隔状态，在滑块上装平板型挡光片，控制滑块从气轨上一个固定点P由静止滑下，从挡光片前沿挡第一光电门开始计时，挡第二光电门停止计时，测出时间t，根据匀变速运动公式，有atvvvBA，而tlatvvvvB22

选择不同的l，测出t，计算出tlv，在坐标纸上画出v—t曲线，确定斜率和截距，其斜率的绝对值为a/2，截距为A点的瞬时速度v。

【补充思考题】测量气轨的阻尼因数。滑块在气轨上运动，由于内摩擦和气轨平整度问题，也会有较小的阻力，一般认为阻力与速度方向相反，大小成正比。即bvf。设计一个实验，测量b值。

测量依据和测量公式：将气轨调节水平，放一质量为m的滑块，气轨上两光电门之间距离为s。轻推滑块是它向右运动，由于阻尼ABvv，同理，向左运动BAvv。

由于阻力很小，滑块接近匀速运动 vbf

利用牛顿第二定律 mbstmvbvvvAB，smvb P•