高一物理竞赛讲义第3讲教师版

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1、第3讲运动的关联温馨寄语前面我们讨论了物理量以及物理量之间的关系，尤其是变化率变化量的关系。我们还学习了非常牛的几个方法：相对运动法，微元法，图像法。然而，物理抽象思想除了物理量之外，还有一大块就是模型，而各种模型都有自己的一些特点，根据这些特点，决定了这些模型的运动学性质。探究这些性质就成了我们今天的主要任务。知识点睛一、分速度和合速度首先速度作为矢量是可以合成和分解的。但是同样的作为矢量，速度的合成和分解，和力这个矢量有一点不同。这个不同在于，两个作用在同一个物体上的力，可以直接合成。但是同一个物体，已经知道在两个方向上的速度，最后的总速度，并不一定是这两个速度的矢量和。（

2、CPhO选讲）例如：（这里面速度是通过两个速度各自从矢量末端做垂线相交得到的）第二个原则就是：合速度=真实的这个物体的运动速度矢量。10高一·物理·竞赛班·第3讲·教师版讲述高端的真正的物理学这里力和速度的区别是：我们看到的多个力，不见得是“合力”在各个方向上的投影；但是我们看到的多个速度，就是“合速度”在各个方向上的分速度。所以，当且仅当两个分速度相互垂直的时候，合速度等于两个分速度的矢量和。这个东西大家可以这样想。遛狗的时候，每个狗的力是作用在一起的，所以遛狗越多，需要的力越大。但是每个狗都有个速度，最后遛狗人的速度和狗的速度大小还是差不多的，不会因为遛狗个数越多就速度越快

3、……二、体现关联关系的模型1．绳（杆）两端运动的关联：实际运动时合运动，由伸缩运动与旋转运动合成。实际运动=旋转运动+伸缩运动【例】吊苹果逗小孩儿有两种逗法，一种是伸缩，一种是摆动。不难总结：一段不可伸长的细绳伸缩运动速度相等——沿绳（杆）速度相等，转速无论多大不可改变绳子长度。2．叠加运动的关联先举个例子：如图的定滑轮，两边重物都在竖直运动，并且滑轮也在竖直运动，设两边重物位移分别沃为x1x2，轮中心的位移为x。不难由绳子长度不变得位移关系：对应的必然有速度关系：加速度关系：我们用运动关联的目的是为了使未知量变少。物理学中非常重要的思想就是把现实中的物体抽象成为理想的模型，然

4、后用物理原理以及模型对应的牵连关系来解决问题．常见的模型有杆，绳，斜面，等等．3.轻杆杆两端，沿着杆方向的速度相同4.轻绳绳子的两端也是沿着绳子的方向速度相同．绳子中的力是可以突变的，突变的条件是剪断或者是突然绷紧等等．10高一·物理·竞赛班·第3讲·教师版讲述高端的真正的物理学5.斜面斜面模型的一个关键点是当物体沿着斜面下滑的时候，它垂直于斜面方向上的速度和斜面相同．也就是两者之间只有沿着斜面的相对运动．6.滚动两个物体之间相对滚动，这意味着除了接触点的法向速度等于物体上这一点的法向速度以外，还有一个条件是接触点在两个物体上走过的距离相等，这也等价于两个物体在接触点的切向

5、速度相等。7.弹簧模型：弹性绳子，和弹簧都是一样的，就是没有质量，长度可以在弹性范围内伸展．另外弹簧的形变是不能瞬间突变的．也就是弹簧中的力是不能突变的．这些模型之所以具有这些性质，主要原因是轻绳，轻杆，等长度不能改变．弹性的绳子和弹簧，长度可以改变．实验和理论物理学家物理学的每个发展阶段都是由一两个开拓者,发现一些奇怪的现象,之后很多的实验物理学家通过实验积累起对于这些现象的简单解释,最后再出现一个特别厉害的理论物理学家总结了前人的结果用简单漂亮的公式或者定律演绎出气势恢弘的物理大厦.以力学为例,哥白尼通过观察,发现地心说貌似存在问题,后来科学家们前仆后继,开普勒给出行星运行

6、三定律,伽利略充分研究加速运动,后来牛顿用<<原理>>构建了经典力学.在电磁学方面,富兰克林大胆的做了很多后人无法尝试的疯狂的实验,发现了一些列奇怪的现象.物理学界最伟大的实验物理学家之一的法拉第,通过严谨的实验,隐约摸到了场的概念,麦克斯韦总结了4个方程,解决了电磁学的一切问题.这种发现过程从一个侧面也反映了物理的思想和方法.都是从观察和发现开始,再提出大胆的假设,用严密的实验去探究,最后再利用数学工具解决问题并且指导和预测未来.例题精讲【例1】一个绳子紧紧贴着天棚，有个动滑轮，绳子绕过之后挂一个小木块，请求出当动滑轮以速度匀速直线运动的时候，木块的速度是多少？10高一·物理

7、·竞赛班·第3讲·教师版讲述高端的真正的物理学【例1】一根绳紧贴与地面成的斜墙，一端固定一端绕过滑轮下吊一木块。滑轮沿的速度匀速沿墙运动，求被滑轮带动的木块的速度。【答案】【例2】如图所示,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m1和m2的小球。m2的速度为时求m1的速度。【答案】【例3】如图夹角为的斜面放在地面上只能在水平面运动，木棍被限制住只能在上下方向运动，斜面与木棍接触。若斜面向右的速度为，求木棍的速度。