【正文】 并在距船s=150m的下游形成瀑布，為了使小船靠岸時(shí)，不至于被沖進(jìn)瀑布中，船對(duì)水的最小速度為多少？提示：如圖船航行答案：（三）同步練習(xí)=30176。(2) 運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性原理：分運(yùn)動(dòng)之間互不影響，彼此之間滿足自己的運(yùn)動(dòng)規(guī)律(3) 力的合成分解：遵循平行四邊形定則，方法有正交分解，解直角三角形等(4) 運(yùn)動(dòng)的合成分解：矢量合成分解的規(guī)律方法適用A． 位移的合成分解 參考系的轉(zhuǎn)換：動(dòng)參考系，靜參考系相對(duì)運(yùn)動(dòng)：動(dòng)點(diǎn)相對(duì)于動(dòng)參考系的運(yùn)動(dòng)絕對(duì)運(yùn)動(dòng)：動(dòng)點(diǎn)相對(duì)于靜參考系統(tǒng)（通常指固定于地面的參考系）的運(yùn)動(dòng)牽連運(yùn)動(dòng)：動(dòng)參考系相對(duì)于靜參考系的運(yùn)動(dòng)（5）位移合成定理：SA對(duì)地=SA對(duì)B+SB對(duì)地速度合成定理：V絕對(duì)=V相對(duì)+V牽連加速度合成定理：a絕對(duì)=a相對(duì)+a牽連（二）典型例題（1）火車在雨中以30m/s的速度向南行駛，雨滴被風(fēng)吹向南方，在地球上靜止的觀察者測得雨滴的徑跡與豎直方向成21。經(jīng)過時(shí)間T木筏劃到路線上標(biāo)有符號(hào)處。 同一剛體上兩點(diǎn)的相對(duì)速度和相對(duì)加速度 兩點(diǎn)的相對(duì)距離不變，相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡為圓弧，VA=VB+VAB,在AB連線上投影：[VA]AB=[VB]AB,aA=aB+aAB,aAB=,anAB+,aτAB, ,aτAB垂直于AB,anAB=VAB2/AB 例：A，B，C三質(zhì)點(diǎn)速度分別VA ，VB 2．） 練習(xí)題：一盞燈掛在離地板高l2,天花板下面l1處。 a=dv/dt 5．以上是運(yùn)動(dòng)學(xué)中的基本物理量，也就是位移、位移的一階導(dǎo)數(shù)、位移的二階導(dǎo)數(shù)。 參照物3．第二講 配套例題選講教材范本：龔霞玲主編《奧林匹克物理思維訓(xùn)練教材》，知識(shí)出版社，2002年8月第一版。不難看出：S1x + b = S cosθ ①設(shè)全程時(shí)間為t ，則有：S = at2 ②S1x = a1xt2 ③而隔離滑套，受力圖如圖23所示，顯然：mgsinθ= ma1x ④解①②③④式即可。解說：這是一個(gè)比較特殊的“連接體問題”，尋求運(yùn)動(dòng)學(xué)參量的關(guān)系似乎比動(dòng)力學(xué)分析更加重要。最后據(jù)a1 = 求a1 。（學(xué)生活動(dòng)）這兩個(gè)加速度矢量有什么關(guān)系？沿斜面方向、垂直斜面方向建x 、y坐標(biāo)，可得：a1y = a2y ①且：a1y = a2sinθ ②隔離滑塊和斜面，受力圖如圖20所示。對(duì)兩者列隔離方程時(shí)，務(wù)必在這個(gè)方向上進(jìn)行突破。解題思想：抓某個(gè)方向上加速度關(guān)系。答案：g 。需要設(shè)出貓爪抓棒的力f ，然后列貓的平衡方程和棒的動(dòng)力學(xué)方程，解方程組即可。設(shè)繩子張力為T ，m2的受力情況如圖，隔離方程為： = m2a隔離m1 ，仍有：T = m1a解以上兩式，可得：a = g最后用整體法解F即可。答案：F = 。答：（1）不會(huì)；（2）沒有；（3）若斜面光滑，對(duì)兩內(nèi)壁均無壓力，若斜面粗糙，對(duì)斜面上方的內(nèi)壁有壓力。應(yīng)用：如圖13所示，在傾角為θ的固定斜面上，疊放著兩個(gè)長方體滑塊，它們的質(zhì)量分別為m1和m2 ，它們之間的摩擦因素、和斜面的摩擦因素分別為μ1和μ2 ，系統(tǒng)釋放后能夠一起加速下滑，則它們之間的摩擦力大小為：A、μ1 m1gcosθ ； B、μ2 m1gcosθ ；C、μ1 m2gcosθ ； D、μ1 m2gcosθ ；解：略。第（1）情況的計(jì)算和原題基本相同，只是多了一個(gè)摩擦力的處理，結(jié)論的化簡也麻煩一些。補(bǔ)充：當(dāng)多個(gè)對(duì)象不具有共同的加速度時(shí)，一般來講，整體法不可用，但也有一種特殊的“整體方程”，可以不受這個(gè)局限（可以介紹推導(dǎo)過程）——Σ= m1 + m2 + m3 + … + mn其中Σ只能是系統(tǒng)外力的矢量和，等式右邊也是矢量相加。三、牛頓第二、第三定律的應(yīng)用要點(diǎn)：在動(dòng)力學(xué)問題中，如果遇到幾個(gè)研究對(duì)象時(shí)，就會(huì)面臨如何處理對(duì)象之間的力和對(duì)象與外界之間的力問題，這時(shí)有必要引進(jìn)“系統(tǒng)”、“內(nèi)力”和“外力”等概念，并適時(shí)地運(yùn)用牛頓第三定律。知識(shí)點(diǎn)，牛頓第二定律的瞬時(shí)性?，F(xiàn)將它們的水平繩剪斷，試求：在剪斷瞬間，兩種情形下小球的瞬時(shí)加速度。重力加速度g = 10 m/s2，試求扶梯對(duì)人的靜摩擦力f 。答：T = m 。矢量分解后，如圖8所示。沿加速度a方向建x軸，與a垂直的方向上建y軸，如圖7所示（N為斜面支持力）。試求此時(shí)繩子的張力T 。+ α） β= 90176。試求小車的加速度。答：gtgθ?；瑝K在固定、光滑、傾角為θ的斜面上下滑，試求其加速度。答案：0 ；g 。試問：① 如果在P處剪斷細(xì)繩，在剪斷瞬時(shí)，B的加速度是多少？② 如果在Q處剪斷彈簧，在剪斷瞬時(shí)，B的加速度又是多少？解說：第①問是常規(guī)處理?，F(xiàn)將一工件（大小不計(jì)）在皮帶左端A點(diǎn)輕輕放下，則在此后的過程中（ ）A、一段時(shí)間內(nèi)，工件將在滑動(dòng)摩擦力作用下，對(duì)地做加速運(yùn)動(dòng)B、當(dāng)工件的速度等于v時(shí)，它與皮帶之間的摩擦力變?yōu)殪o摩擦力C、當(dāng)工件相對(duì)皮帶靜止時(shí)，它位于皮帶上A點(diǎn)右側(cè)的某一點(diǎn)D、工件在皮帶上有可能不存在與皮帶相對(duì)靜止的狀態(tài)解說：B選項(xiàng)需要用到牛頓第一定律，A、C、D選項(xiàng)用到牛頓第二定律。應(yīng)用要點(diǎn)：合力為零時(shí)，物體靠慣性維持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；只有物體有加速度時(shí)才需要合力。第二部分 牛頓運(yùn)動(dòng)定律第一講 牛頓三定律一、牛頓第一定律定律。法二：引入摩擦角和整體法觀念。法一：隔離法。另一質(zhì)量為m的滑塊恰好能沿斜面勻速下滑。答案： 。簡要介紹……法二，整體法。已知斜面的質(zhì)量M = 10kg ，傾角為30176。（學(xué)生活動(dòng)）思考：如果F的大小是可以選擇的，那么能維持物體勻速前進(jìn)的最小F值是多少？解：見圖18，右圖中虛線的長度即Fmin ，所以，F(xiàn)min = Gsinφm 。由于灰色的三角形是一個(gè)頂角為30176。（學(xué)生分析受力→列方程→得結(jié)果。若此力大小不變，改為沿水平方向拉物體，物體仍能勻速前進(jìn)，求物體與水平面之間的動(dòng)摩擦因素μ。整體法：當(dāng)各個(gè)體均處于平衡狀態(tài)時(shí)，我們可以不顧個(gè)體的差異而講多個(gè)對(duì)象看成一個(gè)整體進(jìn)行分析處理，稱整體法。通常處理為φm = φms 。答案： 。由于金屬球和木板之間有摩擦（已知摩擦因素為μ），所以要將木板從球下面向右抽出時(shí)，至少需要大小為F的水平拉力。這種方法更直接、簡便。而且，兩球相互作用的斥力方向相反，大小相等，可用同一字母表示，設(shè)為F 。如圖15所示。答案：R 。解說：練習(xí)三力共點(diǎn)的應(yīng)用。答：T變小，N不變。答案：arccos 。本題旨在貫徹第三種思路。如圖11所示，一個(gè)重量為G的小球套在豎直放置的、半徑為R的光滑大環(huán)上，另一輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)為k ，自由長度為L（L＜2R），一端固定在大圓環(huán)的頂點(diǎn)A ，另一端與小球相連。但物體在靜止后靜摩擦力f′≡ G ，與N沒有關(guān)系。如何避開牛頓第二定律，是本題授課時(shí)的難點(diǎn)。答案：當(dāng)β= 90176。顯然，隨著β增大，N1單調(diào)減小，而N2的大小先減小后增大，當(dāng)N2垂直N1時(shí)，N2取極小值，且N2min = Gsinα。第三講 習(xí)題課如圖7所示，在固定的、傾角為α斜面上，有一塊可以轉(zhuǎn)動(dòng)的夾板（β不定），夾板和斜面夾著一個(gè)質(zhì)量為m的光滑均質(zhì)球體，試求：β取何值時(shí)，夾板對(duì)球的彈力最小。二、轉(zhuǎn)動(dòng)平衡特征：物體無轉(zhuǎn)動(dòng)加速度。答案：距棒的左端L/4處。點(diǎn)積的大小：c = abcosα，其中α為和的夾角。意義：的大小對(duì)應(yīng)由和作成的平行四邊形的面積。（學(xué)生活動(dòng)）觀察與思考：這兩個(gè)加速度是否相等，勻速率圓周運(yùn)動(dòng)是不是勻變速運(yùn)動(dòng)？答：否；不是。解說：如圖3所示，A到B點(diǎn)對(duì)應(yīng)T的過程，A到C點(diǎn)對(duì)應(yīng)T的過程。差矢量大小：a = ，其中θ為和的夾角。名詞：為“被減數(shù)矢量”，為“減數(shù)矢量”，為“差矢量”。法則：平行四邊形法則。教材范本：龔霞玲主編《奧林匹克物理思維訓(xùn)練教材》，知識(shí)出版社，2002年8月第一版。目標(biāo)瞄準(zhǔn)初賽過關(guān)。復(fù)賽第十三屆（1994年）開始統(tǒng)一，只有計(jì)算題六個(gè)，考試時(shí)量均為3小時(shí)。④ 滿分140分。理論考試前20名參加試驗(yàn)考試，取理論、試驗(yàn)考試總分前10名者參加省集訓(xùn)隊(duì)。③ 初賽：每年九月第一個(gè)星期天考試。⑤ 考試內(nèi)容：筆試和試驗(yàn)各5小時(shí)，分兩天進(jìn)行，滿分各為30分和20分。最新高中物理競賽講義（完整版）最新高中物理競賽講義（完整版）目錄最新高中物理競賽講義（完整版） 1第0部分 緒言 3一、高中物理奧賽概況 3二、知識(shí)體系 3第一部分 力＆物體的平衡 4第一講 力的處理 4第二講 物體的平衡 6第三講 習(xí)題課 7第四講 摩擦角及其它 10第二部分 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 13第一講 牛頓三定律 13第二講 牛頓定律的應(yīng)用 14第二講 配套例題選講 22第三部分 運(yùn)動(dòng)學(xué) 22第一講　基本知識(shí)介紹 22第二講 運(yùn)動(dòng)的合成與分解、相對(duì)運(yùn)動(dòng) 24第四部分 曲線運(yùn)動(dòng) 萬有引力 26第一講 基本知識(shí)介紹 26第二講 重要模型與專題 27第三講 典型例題解析 36第五部分 動(dòng)量和能量 36第一講 基本知識(shí)介紹 36第二講 重要模型與專題 38第三講 典型例題解析 50第六部分 振動(dòng)和波 51第一講 基本知識(shí)介紹 51第二講 重要模型與專題 55第三講 典型例題解析 63第七部分 熱學(xué) 64一、分子動(dòng)理論 64二、熱現(xiàn)象和基本熱力學(xué)定律 66三、理想氣體 68四、相變 74五、固體和液體 78第八部分 靜電場 79第一講 基本知識(shí)介紹 79第二講 重要模型與專題 82第九部分 穩(wěn)恒電流 92第一講 基本知識(shí)介紹 92第二講 重要模型和專題 96第十部分 磁場 105第一講 基本知識(shí)介紹 105第二講 典型例題解析 109第十一部分 電磁感應(yīng) 115第一講、基本定律 115第二講 感生電動(dòng)勢 118第三講 自感、互感及其它 122第十二部分 量子論 125第一節(jié) 黑體輻射 125第二節(jié) 光電效應(yīng) 128第三節(jié) 波粒二象性 134第四節(jié) 測不準(zhǔn)關(guān)系 137第0部分 緒言一、高中物理奧賽概況國際（International Physics Olympiad 簡稱IPhO）① 1967年第一屆，（波蘭）華沙，只有五國參加。④ 1994年第二十五屆，首次在中國（北京）承辦。② 1984年開始第一屆CPhO，此后每學(xué)年舉辦一屆。全省命題，各省組織。按成績挑選15~25名參加國家集訓(xùn)隊(duì)，到有關(guān)大學(xué)強(qiáng)化訓(xùn)練，最后從中選拔5名優(yōu)秀隊(duì)員參加IPhO 。② 題型與風(fēng)格：初賽第十一屆（1992年）開始統(tǒng)一，只有天空和計(jì)算。教法貫徹① 高一：針對(duì)“高考要求”，進(jìn)度盡量超前高一新課，知識(shí)點(diǎn)只做有限添加。③ 復(fù)賽對(duì)象在約15天的時(shí)間內(nèi)模擬考試，進(jìn)行考法訓(xùn)練。名詞：為“和矢量”。和矢量方向：在、之間，和夾角β= arcsin減法表達(dá)： = － 。將被減數(shù)矢量和減數(shù)矢量的起始端平移到一點(diǎn)，然后連接兩時(shí)量末端，指向被減數(shù)時(shí)量的時(shí)量，即是差矢量。例題：已知質(zhì)點(diǎn)做勻速率圓周運(yùn)動(dòng)，半徑為R ，周期為T ，求它在T內(nèi)和在T內(nèi)的平均加速度大小。本題只關(guān)心各矢量的大小，顯然： = = = ，且： = = ， = 2= 所以：= = = ，= = = 。叉積的大?。篶 = absinα，其中α為和的夾角。 = c名詞：c稱“矢量的點(diǎn)積”，它不再是一個(gè)矢量，而是一個(gè)標(biāo)量。解說：直接用三力共點(diǎn)的知識(shí)解題，幾何關(guān)系比較簡單。答：不會(huì)。作用點(diǎn)：先假定一個(gè)等效作用點(diǎn)，然后讓所有的平行力對(duì)這個(gè)作用點(diǎn)的和力矩為零。由于G的大小和方向均不變，而N1的方向不可變，當(dāng)β增大導(dǎo)致N2的方向改變時(shí)，N2的變化和N1的方向變化如圖8的右圖所示。之間取值，N2的極值討論是很容易的。物體在豎直方向的運(yùn)動(dòng)先加速后減速，平衡方程不再適用。物體在運(yùn)動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)摩擦力f = μN(yùn) ，必持續(xù)增大。答案：B 。解說：平行四邊形的三個(gè)矢量總是可以平移到一個(gè)三角形中去討論，解三角形的典型思路有三種：①分割成直角三角形（或本來就是直角三角形）；②利用正、余弦定理；③利用力學(xué)矢量三角形和某空間位置三角形相似。）容易判斷，圖中的灰色矢量三角形和空間位置三角形ΔAOB是相似的，所以： ⑴由胡克定律：F = k（ R） ⑵幾何關(guān)系：= 2Rcosθ ⑶解以上三式即可。試判斷：在此過程中，繩子的拉力T和球面支持力N怎樣變化？解：和上題完全相同。試求球體的重心C到球心O的距離。幾何計(jì)算比較簡單。兩根等長的細(xì)線，一端拴在同一懸點(diǎn)O上，另一端各系一個(gè)小球，兩球的質(zhì)量分別為m1和m2 ，已知兩球間存在大小相等、方向相反的斥力而使兩線張開一定角度，分別為45和30176。首先注意，圖16中的灰色三角形是等腰三角形，兩底角相等，設(shè)為α。（學(xué)生活動(dòng)）思考：解本題是否還有其它的方法？答：有——將模型看成用輕桿連成的兩小球，而將O點(diǎn)看成轉(zhuǎn)軸，兩球的重力對(duì)O的力矩必然是平衡的。如圖17所示，一個(gè)半徑為R的均質(zhì)金屬球上固定著一根長為L的輕質(zhì)細(xì)桿，細(xì)桿的左端用鉸鏈與墻壁相連，球下邊墊上一塊木板后，細(xì)桿恰好水平，而木板下面是光滑的水平面。同理，木板插進(jìn)去時(shí)，球體和木板之間的摩擦f′= = F′。此時(shí)，要么物體已經(jīng)滑動(dòng)，必有：φm = arctgμ（μ為動(dòng)摩擦因素），稱動(dòng)摩擦力角；要么物體達(dá)到最大運(yùn)動(dòng)趨勢，必有：φms = arct