高中物理競賽知識系統(tǒng)整理

1、物理知識整理物理知識整理知識點(diǎn)睛知識點(diǎn)睛一一慣性力慣性力先思考一個問題:設(shè)有一質(zhì)量為m的小球，放在一小車光滑的水平面上，平面上除小球(小球的線度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車的橫向線度）之外別無他物，即小球水平方向合外力為零。然后突然使小車向右對地作加速運(yùn)動，這時小球?qū)⑷绾芜\(yùn)動呢？地面上的觀察者認(rèn)為地面上的觀察者認(rèn)為：小球?qū)㈧o止在原地，符合牛頓第一定律；車上的觀察者覺得車上的觀察者覺得：小球以－as相對于小車作加速運(yùn)動；我們假設(shè)車上的人熟知牛頓定律，尤其

2、對加速度一定是由力引起的印象至深，以致在任何場合下，他都強(qiáng)烈地要求保留這一認(rèn)知，于是車上的人說：小球之所以對小車有as的加速度，是因?yàn)槭艿搅艘粋€指向左方的作用力，且力的大小為mas；但他同時又熟知，力是物體與物體之間的相互作用，而小球在水平方向不受其它物體的作用物理上把這個力命名為慣性力。慣性力的理解：(1)慣性力不是物體間的相互作用。因此，沒有反作用。(2)慣性力的大小等于研究對象的質(zhì)量m與非慣性系的加速度as的乘積，而方向與as相反

3、，即samf?????（3）我們把牛頓運(yùn)動定律成立的參考系叫慣性系，不成立的叫非慣性系，設(shè)一個參考系相對絕對空間加速度為as，物體受相對此參考系加速度為a牛頓定律可以寫成：amfF???????其中F為物理受的“真實(shí)的力”，f為慣性力，是個“假力”。（4）如果研究對象是剛體，則慣性力等效作用點(diǎn)在質(zhì)心處，說明：關(guān)于真假力，絕對空間之類的概念很詭異，這樣說牛頓力學(xué)在邏輯上都是顯得很不嚴(yán)密。所以質(zhì)疑和爭論的人比較多。不過筆者建議初學(xué)的時候不必

4、較真，要能比較深刻的認(rèn)識這個問題，既需要很廣的物理知識面，也需要很強(qiáng)的物理思維能力。在這個問題的思考中培養(yǎng)出愛因斯坦2.0版本的概率很低（因?yàn)楝F(xiàn)有的迷惑都被1.0版本解決了），在以后的學(xué)習(xí)中我們的同學(xué)會逐漸對力的概念，空間的概念清晰起來，腦子里就不會有那么多低營養(yǎng)的疑問了。極其不建議想不明白這問題的同學(xué)Baidu這個問題，網(wǎng)上的討論文章倒是極其多，不過基本都是民哲們的夢囈，很容易對不懂的人產(chǎn)生誤導(dǎo)。二二慣性力的具體表現(xiàn)（選講）慣性力的具

5、體表現(xiàn)（選講）1.作直線加速運(yùn)動的非慣性系中的慣性力這時慣性力僅與牽連運(yùn)動有關(guān)，即僅與非慣性系相對于慣性系的加速度有關(guān)。慣性力將具有與恒定重力相類似的特性，即與慣性質(zhì)量正比。記為：samf?????2.做圓周運(yùn)動的非慣性系中的慣性力這時候的慣性力可分為離心力以及科里奧利力：1）離心力為背向圓心的一個力：rmf2???解析：顯然分離時人的加速度幾乎與踏板仍然一樣，隔離人，此時人加速度為g，說明踏板也是這個值，人和踏板相互作用力N=0，隔離

6、踏板知其受合力等于其重力，所以是在彈簧原長處分離。這個問題也可以用慣性力去解決。講解的時候不妨多對熟知的結(jié)論（用向上的力拉地面上箱子，拉力等于重力時箱子離開地面）適用范圍作出描述，并把這個問題向著原有情景類比，訓(xùn)練學(xué)生類比能力。二二“輕物”動力學(xué)分析“輕物”動力學(xué)分析反思：反思：“輕”是物理習(xí)題中經(jīng)常描述的詞，指的的質(zhì)量忽略不計(jì)的物體，這類物體動力特點(diǎn)很容易通過思考發(fā)現(xiàn)。大家先不放思考一下：當(dāng)我們用一根輕繩拉一個物體加速前進(jìn)時，為什么我

7、們對繩子的拉力等于繩子對物體的拉力？只能用牛頓定律去解釋，而不能用力具有傳遞性之類的理論.總結(jié)是：“輕”物體在動力學(xué)中的行為特征是1.受的力以及力矩的特點(diǎn)：2.運(yùn)動特點(diǎn)：牛頓運(yùn)動定律定理對流體靜力學(xué)規(guī)律的拓展牛頓運(yùn)動定律定理對流體靜力學(xué)規(guī)律的拓展流體力學(xué)是最古老的物理學(xué)之一，也是物理上在工業(yè)上應(yīng)用最廣泛的物理學(xué)之一。在流體中使用牛頓運(yùn)動定律比較復(fù)雜，比較容易想到的是取一小片質(zhì)點(diǎn)為對象，受力分析，這個方法能處理一些不考慮壓縮，靜態(tài)的流體問

8、題。復(fù)雜的情況，我們以后會逐步在各章介紹一些。由于在工業(yè)上的應(yīng)用廣泛，流體力學(xué)發(fā)展成了一門體系龐大的，模型與方程眾多的獨(dú)立學(xué)科。大學(xué)的物理系的同學(xué)也不會太深入學(xué)習(xí)。一般來說，具有物理能力的人不太了解流體力學(xué)的應(yīng)用體系，熟悉方程的人又普遍缺乏物理的思維能力。可以說，這方面我國的理論水平還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國家，這些年我國在某些技術(shù)上有了些進(jìn)步，但是理論上的差距才是真正是級別性的差距，因?yàn)椴皇撬械墓蕉紩_發(fā)表的，還有很多問題等待我們同學(xué)將

9、來去突破。有個兩個簡單的原理要先交代一下：1：對每一個流體質(zhì)元，其現(xiàn)對周圍流體靜止時受到的力都垂直與接觸面，這是由于流體之間無靜摩擦的原因，可以看當(dāng)成流體的定義。2：對無窮小質(zhì)元，忽略質(zhì)量力（重力與慣性力）后各個面的壓強(qiáng)處處一樣，這個證明很容易用微元法實(shí)現(xiàn)，這里就不證明了。這個原理其實(shí)就是帕斯卡原理，但是初中課本上表述的帕斯卡原理完全無法在負(fù)責(zé)情況下應(yīng)用，這里提醒大家不要用“液體能傳遞壓強(qiáng)之類”的樸素理論分析問題。知識點(diǎn)睛知識點(diǎn)睛恒力作