物理竞赛讲义1

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1、第一部分：静力学一、复习基础知识点一、考点内容1．力是物体间的相互作用，是物体发生形变和物体运动状态变化的原因。2．重力是物体在地球表面附近所受到的地球对它的引力，重心。3．形变与弹力，胡克定律。4．静摩擦，最大静摩擦力。5．滑动摩擦，滑动摩擦定律。6．力是矢量，力的合成与分解。7．平衡，共点力作用下物体的平衡。二、知识结构三、复习思路在复习力的概念时,同学们应注重回顾学过的各种具体的力,包括电磁学中的各种力,也可以联系牛顿第三定律展开研究力的相互性。对于重力,在复习时可以联系万有引力定律,分清为什么“重力是由于地球的吸引而产生的力”

2、。且通过分析物体随地球自转需向心力,最终认识重力与万有引力之间的差异很小,一般可认为。摩擦力是本单元的重点,也是难点，要结合具体的例子，对摩擦力的大小和方向，摩擦力的有无的讨论以及物体在水平面、斜面上、竖直墙上等的滑动摩擦力与弹力的关系等，要分门别类地进行讨论、研究。三、基础知识（一）力的处理1、矢量的运算（1）加法表达：+=。名词：为“和矢量”。法则：平行四边形法则。如图1所示。和矢量大小：c=，其中α为和的夹角。和矢量方向：在、之间，和夹角sinβ=（2）减法：表达：=－。名词：为“被减数矢量”，为“减数矢量”，为“差矢量”。法则

3、：三角形法则。如图2所示。将被减数矢量和减数矢量的起始端平移到一点，然后连接两时量末端，指向被减数时量的时量，即是差矢量。差矢量大小：a=，其中θ为和的夹角。差矢量的方向可以用正弦定理求得。一条直线上的矢量运算是平行四边形和三角形法则的特例。（二）、共点力的合成1、平行四边形法则与矢量表达式2、一般平行四边形的合力与分力的求法：余弦定理（或分割成RtΔ）解合力的大小；正弦定理解方向（三）、力的分解1、按效果分解2、按需要——正交分解二、物体的平衡（一）共点力平衡1、特征：质心无加速度。2、条件：Σ=0，或=0，=0例题：如图5所示，长

4、为L、粗细不均匀的横杆被两根轻绳水平悬挂，绳子与水平方向的夹角在图上已标示，求横杆的重心位置。解说：直接用三力共点的知识解题，几何关系比较简单。答案：距棒的左端L/4处。（学生活动）思考：放在斜面上的均质长方体，按实际情况分析受力，斜面的支持力会通过长方体的重心吗？解：将各处的支持力归纳成一个N，则长方体受三个力（G、f、N）必共点，由此推知，N不可能通过长方体的重心。正确受力情形如图6所示（通常的受力图是将受力物体看成一个点，这时，N就过重心了）。答：不会。（二）转动平衡1、特征：物体无转动加速度。2、条件：Σ=0，或ΣM+=ΣM-

5、如果物体静止，肯定会同时满足两种平衡，因此用两种思路均可解题。3、非共点力的合成大小和方向：遵从一条直线矢量合成法则。作用点：先假定一个等效作用点，然后让所有的平行力对这个作用点的和力矩为零。四、基础习题回顾1．（2003年高考理综（新课程卷））如右上图所示,一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球心,碗的内表面及碗口是光滑的。一根细线跨在碗口上,线的两端分别系有质量为和的小球，当它们处于平衡状态时，质量为的小球与O点的连线与水平线的夹角为=600。两小球的质量之比为：A、B、C、D、2．（2005年广州二摸大综合）一块砖放在水

6、平地面的木板上，现缓慢抬起木板的一端，使木板绕另一端缓缓转动，在砖与木板间发生相对滑动前，关于砖受到的摩擦力F，以下叙述中正确的是：A．F随木板倾角的增大而减小B．F随木板倾角的增大而增大C．F的大小不随木板倾角的增大而改变D．无法判断F大小的变化3．如图所示，质量为的物体用一通过定滑轮的轻绳栓住，在大小为F的拉力作用下匀速运动，物体与竖直墙接触且轻绳平行于墙壁，则物体与墙壁之间的摩擦力为：A、大小为,方向向上B、大小为F-,方向向上C、大小为∣F-∣,方向向上D、零4．如图，将质量为的物体置于固定的光滑斜面上，斜面倾角为，水平力F作

7、用在上，物体处于静止状态，关于对斜面的压力大小表示有以下四式：①；②；③；④。则以下判断正确的是：A、只有④正确B、只有③和④正确C、只有①与②正确D、①②③④正确5．在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的。用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F—x图线如图所示，由图可知弹簧的劲度系数为。图线不过坐标原点的原因是由于。6．机械设计中常用到下面的力学原理，如右图，只要使连杆AB与滑块在平面间的夹角大于某个值，那么，无论连

8、杆AB对滑块施加多大的作用力，都不可能使之滑动，并且连杆AB对滑块施加的作用力越大，滑块就越稳定，工程力学上称这为“自锁”现象。为使滑块能“自锁”应满足什么条件？（设滑块与所在平面间的动摩擦因数为）7．（2004年全国春