高二物理競賽相對運(yùn)動 常見力和基本力課件

第一章力和運(yùn)動§1-3相對運(yùn)動常見力和基本力復(fù)習(xí)：圓周運(yùn)動的3種描述方式自然坐標(biāo)系軌跡方程：運(yùn)動方程：速度：加速度：直角坐標(biāo)系（線量）速度：加速度：角位置：角位移：角速度：角加速度：直角坐標(biāo)系（角量）運(yùn)動方程：軌跡：s已知23目錄第一章力和運(yùn)動第二章運(yùn)動的守恒量和守恒定律第三章剛體和流體的運(yùn)動第四章相對論基礎(chǔ)第五章氣體動理論第六章熱力學(xué)基礎(chǔ)第七章靜止電荷的電場第八章恒定電流的磁場第九章電磁感應(yīng)電磁場理論1-1質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的描述1-2圓周運(yùn)動和一般曲線運(yùn)動1-3

相對運(yùn)動常見力和基本力1-4牛頓運(yùn)動定律1-5伽利略相對性原理

非慣性系慣性力4①相對運(yùn)動相對運(yùn)動（relativemotion）：在不同參考系中觀察同一物體運(yùn)動所給出的運(yùn)動描述之間的關(guān)系問題?；咀鴺?biāo)系：質(zhì)點(diǎn)：P運(yùn)動坐標(biāo)系：在K系中：

伽利略坐標(biāo)變換：空間絕對性時間絕對性絕對時空觀(勻速)5速度變換定理基本坐標(biāo)系：質(zhì)點(diǎn)：P運(yùn)動坐標(biāo)系：在K系中：

速度變換定理：加速度變換：成立條件：相對速度較小時速度合成：在同一參考系中一個質(zhì)點(diǎn)的速度和它的各分速度的關(guān)系。絕對速度相對速度牽連速度6思考題一個人在以恒定速度運(yùn)動的火車上豎直向上拋出一石子，此石子能否落入此人的手中？

如果石子拋出后，火車以恒定的加速度前進(jìn)，結(jié)果又將如何？

能不能

例題1-6某人以4km/h的速度向東行進(jìn)時，感覺風(fēng)從正北吹來，如果將行進(jìn)速度增加一倍，則感覺風(fēng)從東北方向吹來。求：相對于地面的風(fēng)速和風(fēng)向。4507例題1-7

lh(a)hl45av雨車v雨地V地車(b)8例題1-8一升降機(jī)以加速度1.22m/s2上升，當(dāng)上升速度為2.44m/s時，有一螺帽自升降機(jī)的天花板上松落，天花板與升降機(jī)的底面相距2.74m。計算：螺帽從天花板落到底面所需的時間；螺帽相對于升降機(jī)外固定柱的下降距離。解：把松落點(diǎn)作為坐標(biāo)系原點(diǎn)，y軸的正方向定為豎直向上的方向.在螺帽松脫(t=0)時，螺帽以初速v0=2.44m/s作豎直上拋運(yùn)動，

到t時，它離開出發(fā)點(diǎn)的距離:（1）在這段時間內(nèi)，升降機(jī)以初速v0作加速度1.22m/s2的勻加速運(yùn)動，

它上升的距離為：（2）910②常見力(1)

重力重力：由于地球的吸引，地球表面附近的物體受的力。

重力加速度：在重力的作用下，物體產(chǎn)生的加速度。大小就是物體的重量。

質(zhì)量為m的物體，所受重力：F=mg。1974年4月4日，比利時人JohnMassis在紐約的一處鐵軌上將兩節(jié)客車車廂成功拖動。當(dāng)時他用牙僅僅咬住一副以繩子連接的嚼子，同時向后傾身并用腳盡力蹬鐵路的枕木。兩節(jié)車廂總重量約達(dá)80噸。11常見力(2)

彈力彈力：發(fā)生形變的物體，由于要恢復(fù)原狀，

會對與它接觸的物體產(chǎn)生力的作用。1)彈簧的彈力：當(dāng)彈簧被拉伸或壓縮時對連接體的作用力。這種彈力總是使彈簧恢復(fù)原長。遵守胡克定律，即F=-kx。

k:彈簧的勁度系數(shù)，決定于彈簧本身的結(jié)構(gòu)。2)正壓力（或支持力）：

兩個物體通過一定面積相接觸,

兩個物體發(fā)生了形變（這種形變十分微小）而產(chǎn)生了這種力。

該力的大小取決于相互壓緊的程度，方向總是垂直于接觸面而指向?qū)Ψ健?/p>

3)拉力：

繩或線對物體的拉力是由于繩或線發(fā)生了形變而產(chǎn)生的。

該力的大小取決于繩或線被拉緊的程度，方向總是沿著繩或線而指向繩或線要收縮的方向。12常見力(3)

摩擦力摩擦力：兩個相互接觸的物體在沿接觸面相對運(yùn)動或有

相對運(yùn)動趨勢時，在接觸面之間產(chǎn)生一對阻止相對運(yùn)動的力。1、靜摩擦力相互接觸的兩個物體之間在外力作用下，雖有運(yùn)動趨勢，

但并不產(chǎn)生相對運(yùn)動，這時的摩擦力叫做靜摩擦力。大小的變化范圍：最大靜摩擦力的大小與接觸面間的正壓力N

正比，靜摩擦系數(shù)，與接觸物體的材料和表面狀況有關(guān)。2、滑動摩擦力相互接觸的兩物體間有相對滑動時的摩擦力稱為滑動摩擦力。大小與接觸面間的正壓力成正比，滑動摩擦系數(shù)除與接觸物體的材料和表面狀況有關(guān)外，還和物體的相對速度有關(guān)。多數(shù)情況下，隨速度增加而減少，當(dāng)相對速度不太大時，可看作常數(shù)。關(guān)于摩擦力的本質(zhì)，至今還不十分清楚，

但可以肯定，它與物質(zhì)分子間的電磁相互作用有關(guān)。問題：摩擦力方向是否一定和它的運(yùn)動方向相反？13常見力(4)萬有引力萬有引力：存在于任何兩個物體之間的吸引力。萬有引力常數(shù)：粒子之間的萬有引力非常小。14常見力(5)流體阻力物體在流體（液體或氣體）中和流體有相對運(yùn)動時，物體會受到流體的阻力。阻力的方向和物體相對于流體的速度方向相反，大小和相對速度的大小有關(guān)。相對速率較小時，阻力大小與相對速率成正比。

k:

決定于物體的大小和形狀及流體的性質(zhì)。

相對速率較大時，阻力大小將和相對速率的

平方成正比，若物體在空氣中運(yùn)動時，阻力大小:

：空氣密度；

：物體有效截面；：阻力系數(shù)；在公寓樓里養(yǎng)的貓都喜歡在窗臺上睡覺。如果不慎從7樓以上落下，

受傷程度隨著高度的增加而減少。15*基本力：萬有引力、電磁力、強(qiáng)力、弱力電磁力：存在于靜止電荷之間的電性力，以及運(yùn)動電荷之間的電性力和磁性力。強(qiáng)力、弱力：存在于亞微觀領(lǐng)域。相互作用類型相對強(qiáng)度力程引力相互作用10-40長程（∝）弱相互作用10-5～10-15m電磁相互作用10-2長程（∝）強(qiáng)相互作用110-18m四種基本的相互作用解題指導(dǎo)

1、運(yùn)動學(xué)問題：有兩類

（1）已知運(yùn)動方程，求速度、加速度；(微分法)（2）已知速度或加速度、初始條件，求運(yùn)動方程。(積分法)2、基本思路：建立坐標(biāo)系；列有關(guān)方程；先求分量后合成。16力學(xué)單位制選定的物理量叫作基本量（長度、質(zhì)量、時間），相應(yīng)的單位叫作基本單位（米、千克、秒）；其他物理量叫作導(dǎo)出量，相應(yīng)的單位叫作導(dǎo)出單位。基本單位和由它們組成的導(dǎo)出單位構(gòu)成一套單位制。

國際單位制，其國際代號是SI

。

長度單位：米

1983年第17屆國際計量大會確定：

“米是光在真空中1/299792458s的時間間隔內(nèi)所經(jīng)路程的長度”

質(zhì)量單位：千克

1889年和1901年第一屆和第三屆國際計量大會確定：“千克等于國際千克原器的質(zhì)量”

時間單位：秒

1967年第13屆國際計量大會決議確定：

“秒是銫—133原子基態(tài)的兩個超精細(xì)能級之間躍遷所對應(yīng)的輻射的9192631770個周期的持續(xù)的時間”

17量綱為了直觀地定性地表示某個導(dǎo)出物理量和基本物理量之間的關(guān)系，通常將這個導(dǎo)出量用若干個基本量的乘方之積表示出來，這樣的表示式稱為該物理量的量綱。如：基本量長度、質(zhì)量、時間的量綱用L、M、T

表示，

則導(dǎo)出量速度的量綱表示為

量綱用途檢驗公式：用加減號連接的項量綱相同。猜測公式：研究一個新的物理現(xiàn)象時，常常先從實驗上發(fā)現(xiàn)在這個現(xiàn)象中某幾個物理量之間存在著某種聯(lián)系，可并不知道這種聯(lián)系的確切形式。運(yùn)用量綱分析有時能幫助找出這些物理量之間的函數(shù)關(guān)系。

18本章小結(jié)(1)運(yùn)動學(xué)：研究物體運(yùn)動的幾何特性，即僅從幾何的角度研究物體的空間位置隨時間的變化規(guī)律。采用3種方法：矢量法、坐標(biāo)法、自然法。研究4個問題：軌跡、運(yùn)動方程、速