(高中物理竞赛培训教材.docVIP

高中物理竞赛培训教材 目 录 第一讲 力的处理……………………………………………………………… （2） 第二讲 力矩和力矩平衡……………………………………………………… （5） 第三讲 直线运动 …………………………………………………………… （15） 第四讲 相对运动……………………………………………………………… （29） 第五讲 关联速度……………………………………………………………… （40） 第六讲 力…………………………………………………………………………（55） 第七讲 摩擦角及其它……………………………………………………………（65） 第八讲 一般物体的平衡稳度………………………………………………… （76） 第九讲 牛顿定律……………………………………………………………… （85） 第十讲 万有引力 天体的运动………………………………………………… （94） 第十一讲 功和能………………………………………………………………… （104） 第十二讲 功能原理和机械能守恒定律………………………………………… （122） 第十三讲 动量和能量…………………………………………………………… （129） 第十四讲 机械振动和机械波…………………………………………………… （146） 第十五讲 热力学基础…………………………………………………………… （154） 第十六讲 原子物理…………………………………………………………… （160） 第十七讲 电场…………………………………………………………………… （184） 第十八讲 静电场中的导体与电介质…………………………………………… （201） 第十九讲 电路…………………………………………………………………… （215） 第二十讲 磁场对电流的作用和电磁感应……………………………………… （224） 第二十一讲 带电粒子在电磁场中的运动…………………………………………（234） 第二十二讲 交流电、电磁振荡、电磁波……………………………………………（242） 第一讲 力的处理 一、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β= arcsin 2、减法 表达： = － 。 名词：为“被减数矢量”，为“减数矢量”，为“差矢量”。 法则：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。 例题：已知质点做匀速率圆周运动，半径为R ，周期为T ，求它在T内和在T内的平均加速度大小。 解说：如图3所示，A到B点对应T的过程，A到C点对应T的过程。这三点的速度矢量分别设为、和。 根据加速度的定义 = 得：= ，= 由于有两处涉及矢量减法，设两个差矢量 = － ，= － ，根据三角形法则，它们在图3中的大小、方向已绘出（的“三角形”已被拉伸成一条直线）。 本题只关心各矢量的大小，显然： = = = ，且： = = ， = 2= 所以：= = = ，= = = 。 观察与思考：这两个加速度是否相等，匀速率圆周运动是不是匀变速运动？ 3、乘法 矢量的乘法有两种：叉乘和点乘，和代数的乘法有着质的不同。 ⑴ 叉乘 表达：× = 名词：称“矢量的叉积”，它是一个新的矢量。 叉积的大小：c = absinα，其中α为和的夹角。意义：的大小对应由和作成的平行四边形的面积。 叉积的方向：垂直和确定的平面，并由右手螺旋定则确定方向，如图4所示。 显然，×≠×，但有：×= －× ⑵ 点乘 表达：· = c 名词：c称“矢量的点积”，它不再是一个矢量，而是一个标量。 点积的大小：c = abcosα，其中α为和的夹角。 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 第二讲 力矩和力矩平衡 力矩是表示力对物体产生转动作用的物理量，是物体转动转动状态改变的原因。它等于力和力臂的乘积。表达式为：M=FL，其中力臂L是转动轴到F的力线的（垂直）距离。单位：　Nm　效