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1、圆我们心中的梦圆我们心中的梦圆我们心中的梦圆我们心中的梦迈进向往的明天迈进向往的明天迈进向往的明天迈进向往的明天山东大学物理系山东大学物理系山东大学物理系山东大学物理系 刘希明刘希明刘希明刘希明 0531 8856 85530531 8856 8553139 5416 1397139 5416 13971物理竞赛辅导 山东大学刘希明细节影响成败细节影响成败细节影响成败细节影响成败过程决定结果过程决定结果过程决定结果过程决定结果2物理竞赛辅导 山东大学刘希明主要参考书目主要参考书目力学（新概念物理教程）赵凯华力学（新概念物理教程）赵凯华 高等教育出版社高等教育出版社 1995年年经典力学经典力学
2、 张启仁张启仁 科学出版社科学出版社经典力学经典力学 张元棨张元棨 科学出版社科学出版社经典动力学经典动力学 （美（美)D.T.Gretnwoof 科学出版社科学出版社高等物理精编高等物理精编 程稼禾程稼禾 中国科技大学出版社中国科技大学出版社理论力学基础教程理论力学基础教程 林纯镇林纯镇 北京大学出版社北京大学出版社量子物理学量子物理学 美美 伯克利物理学教程伯克利物理学教程 科学出版社科学出版社全国中学生物理奥林匹克竞赛参考资料全国中学生物理奥林匹克竞赛参考资料 北京教育出版社北京教育出版社3物理竞赛辅导 山东大学刘希明4物理竞赛辅导 山东大学刘希明BAOCa a1 1a a2 25物理竞
3、赛辅导 山东大学刘希明6物理竞赛辅导 山东大学刘希明7物理竞赛辅导 山东大学刘希明8物理竞赛辅导 山东大学刘希明9物理竞赛辅导 山东大学刘希明F Fa ab bc c远地点远地点远地点远地点近地点近地点10物理竞赛辅导 山东大学刘希明11物理竞赛辅导 山东大学刘希明12物理竞赛辅导 山东大学刘希明xvv0Fa+ca+cH13物理竞赛辅导 山东大学刘希明14物理竞赛辅导 山东大学刘希明15物理竞赛辅导 山东大学刘希明16物理竞赛辅导 山东大学刘希明17物理竞赛辅导 山东大学刘希明18物理竞赛辅导 山东大学刘希明19物理竞赛辅导 山东大学刘希明20物理竞赛辅导 山东大学刘希明21物理竞赛辅导 山东
4、大学刘希明动量动量动量动量 角动量角动量角动量角动量 能量能量能量能量经典系统的物理量经典系统的物理量22物理竞赛辅导 山东大学刘希明自由度与独立坐标自由度与独立坐标23物理竞赛辅导 山东大学刘希明动量与冲量动量与冲量24物理竞赛辅导 山东大学刘希明动量与冲量动量与冲量25物理竞赛辅导 山东大学刘希明动量与冲量动量与冲量牛顿第二定律给出加速度与力的关系，力作用的时牛顿第二定律给出加速度与力的关系，力作用的时间一直持续到运动全过程。冲量定理处理短时间作间一直持续到运动全过程。冲量定理处理短时间作用力引起的效果，直接得到受冲量作用对象的速度用力引起的效果，直接得到受冲量作用对象的速度改变，速度的增
5、量等于冲量除以质量改变，速度的增量等于冲量除以质量。 冲击力有两个特点冲击力有两个特点：在冲击过程中在冲击过程中常规力可以忽略常规力可以忽略不及。由于冲击力作用时间比常规力小几个数量级，不及。由于冲击力作用时间比常规力小几个数量级，所有在冲击力作用期间质点的位移比常规力小几个数所有在冲击力作用期间质点的位移比常规力小几个数量级，因此冲击力的第二个特点是在冲击力作用下，量级，因此冲击力的第二个特点是在冲击力作用下，质点的速度发生突变，但质点的速度发生突变，但位置没有发生改变位置没有发生改变。26物理竞赛辅导 山东大学刘希明【分析分析】铁锤击中铁钉时间极短，是一个冲击铁锤击中铁钉时间极短，是一个冲
6、击过程，可以忽略重力作用，而无外力作用，动过程，可以忽略重力作用，而无外力作用，动量守恒，求出铁钉进入地下的速度。量守恒，求出铁钉进入地下的速度。 铁锤与铁钉碰撞结束，铁钉以两者共同的速铁锤与铁钉碰撞结束，铁钉以两者共同的速度进入地下的深度为度进入地下的深度为a,此过程受重力与阻力作此过程受重力与阻力作用，最后停止运动，按动能定律，可求出铁钉用，最后停止运动，按动能定律，可求出铁钉受到的平均阻力。受到的平均阻力。27物理竞赛辅导 山东大学刘希明28物理竞赛辅导 山东大学刘希明光子的反射与折射iiik面积面积S29物理竞赛辅导 山东大学刘希明光的电磁理论光的电磁理论30物理竞赛辅导 山东大学刘希
7、明光的量子理论光的量子理论31物理竞赛辅导 山东大学刘希明iikk32物理竞赛辅导 山东大学刘希明33物理竞赛辅导 山东大学刘希明34物理竞赛辅导 山东大学刘希明例 光折射产生力一一透透明明的的玻玻璃璃半半球球，质质量量m,半半径径R，折折射射率率为为n,球球外外空空气气折折射射率率为为1，单单色色平平行行激激光光束束沿沿着着法法线线方方向向入入射射，激激光光束束的的半半径径ddR,中中心心在在球球心心。设设玻玻璃璃球球不不发发生生反反射射，当当忽忽略略（d d/R)3以以上上的的数数量量级级时时，求求维维持持半半球球在在地地球球引引力力中中平平衡衡的的激激光光功功率。率。ZR,n2d2d35
8、物理竞赛辅导 山东大学刘希明(1)光折射角角a aq qb bCAZd d36物理竞赛辅导 山东大学刘希明(2)入射光的功率37物理竞赛辅导 山东大学刘希明（3）折射光在Z方向的总动量38物理竞赛辅导 山东大学刘希明（3）折射光在Z方向的总动量39物理竞赛辅导 山东大学刘希明如图如图,一个玻璃制成的三棱镜一个玻璃制成的三棱镜,顶角为顶角为A,两个底角两个底角都为都为a,a,边长为边长为2 2h,厚度为厚度为b,密度为密度为r, r,折射率为折射率为n,棱棱镜各面镀有防反射膜镜各面镀有防反射膜,确保不发生反射确保不发生反射,棱镜保持棱镜保持固定不动固定不动.例题例题 光与三棱镜的作用光与三棱镜的
9、作用2hbAayxz40物理竞赛辅导 山东大学刘希明质点系动量定理质点系动量定理质点系动量定理质点系动量定理41物理竞赛辅导 山东大学刘希明质点系动量定理质点系动量定理 事事实实上上，单单个个质质点点的的系系统统并并不不多多。更更普普遍遍的的是是由由许许多质点构成的质点系统，质点系也成为质点组。多质点构成的质点系统，质点系也成为质点组。 有有时时候候按按照照处处理理问问题题的的不不同同要要求求，有有目目的的的的把把某某些质点看成质点组。些质点看成质点组。 质质点点组组中中每每个个质质点点受受到到的的所所有有作作用用力力，按按施施力力对对象象分分为为两两类类不不同同的的类类型型，一一是是质质点点
10、组组内内部部的的物物体体对对它它的的作作用用力力，另另一一类类是是质质点点组组以以外外的的物物体体对对它它的的作作用用力力，前前者者称称内内力力，后后者者称称外外力力。一一个个力力是是“外外力力”还还是是“内内力力”，决决定定于于质质点点组组的的范范围围，也也即即决决定定于于研研究究对对象象的的范范围围。设设n n个个质质点点组组成成的的质质点点系系，质质系系内内每每个个质质点点都满足运动方程都满足运动方程42物理竞赛辅导 山东大学刘希明43物理竞赛辅导 山东大学刘希明44物理竞赛辅导 山东大学刘希明45物理竞赛辅导 山东大学刘希明质点系动量定理质点系动量定理46物理竞赛辅导 山东大学刘希明4
11、7物理竞赛辅导 山东大学刘希明质点系动量定理质点系动量定理48物理竞赛辅导 山东大学刘希明动量定理小结动量定理小结49物理竞赛辅导 山东大学刘希明50物理竞赛辅导 山东大学刘希明51物理竞赛辅导 山东大学刘希明52物理竞赛辅导 山东大学刘希明53物理竞赛辅导 山东大学刘希明54物理竞赛辅导 山东大学刘希明55物理竞赛辅导 山东大学刘希明质点系例题质点系例题56物理竞赛辅导 山东大学刘希明质点系例题质点系例题57物理竞赛辅导 山东大学刘希明质点系例题质点系例题58物理竞赛辅导 山东大学刘希明质点系例题质点系例题59物理竞赛辅导 山东大学刘希明60物理竞赛辅导 山东大学刘希明61物理竞赛辅导 山东
12、大学刘希明62物理竞赛辅导 山东大学刘希明63物理竞赛辅导 山东大学刘希明64物理竞赛辅导 山东大学刘希明变质量系统的运动变质量系统的运动变质量系统的运动变质量系统的运动65物理竞赛辅导 山东大学刘希明变质量系统的运动变质量系统的运动66物理竞赛辅导 山东大学刘希明67物理竞赛辅导 山东大学刘希明68物理竞赛辅导 山东大学刘希明69物理竞赛辅导 山东大学刘希明70物理竞赛辅导 山东大学刘希明71物理竞赛辅导 山东大学刘希明72物理竞赛辅导 山东大学刘希明73物理竞赛辅导 山东大学刘希明稳定运动稳定运动w wa amgNf74物理竞赛辅导 山东大学刘希明稳定运动稳定运动w wa amgNf由由(
13、3)看出，摩擦力与看出，摩擦力与L0有关有关,存在关系存在关系75物理竞赛辅导 山东大学刘希明稳定运动稳定运动w wa amgNL076物理竞赛辅导 山东大学刘希明w wa amgNL0fL减少，减少，N减少，静摩擦力减少，静摩擦力f方向向上且随着增大。方向向上且随着增大。77物理竞赛辅导 山东大学刘希明w wa amgNfL078物理竞赛辅导 山东大学刘希明w wa amgNfL079物理竞赛辅导 山东大学刘希明fLL0LL2后小后小环上滑环上滑L1L280物理竞赛辅导 山东大学刘希明碰撞碰撞碰撞碰撞与与与与散射散射散射散射81物理竞赛辅导 山东大学刘希明两体碰撞两体碰撞82物理竞赛辅导 山
14、东大学刘希明m1v10两体正碰两体正碰m2v2083物理竞赛辅导 山东大学刘希明两体正碰压缩过程两体正碰压缩过程 压缩阶段压缩阶段：两小球接触后，发生微小的压缩形变，两小球接触后，发生微小的压缩形变，物体各部分速度不同。达到最大压缩后，压缩阶段结物体各部分速度不同。达到最大压缩后，压缩阶段结束，此时物体各部分都有束，此时物体各部分都有相同的速度相同的速度，而且碰撞的两，而且碰撞的两物体物体速度也相等速度也相等。在这一阶段冲击力的冲量称为压缩。在这一阶段冲击力的冲量称为压缩冲量。从开始碰撞到两物体达到最大压缩为压缩阶段冲量。从开始碰撞到两物体达到最大压缩为压缩阶段称为压缩阶段。称为压缩阶段。84
15、物理竞赛辅导 山东大学刘希明两体正碰恢复阶段两体正碰恢复阶段恢复阶段：恢复阶段：压缩阶段结束达到最大压缩。如果压缩阶段结束达到最大压缩。如果两物体之间，两物体质元之间没有力作用两物两物体之间，两物体质元之间没有力作用两物体不再发生形变，没有恢复阶段。体不再发生形变，没有恢复阶段。 如果仍然存在力的作用，存在恢复过程。恢如果仍然存在力的作用，存在恢复过程。恢复过程中压缩逐渐变小，恢复过程结束时，两复过程中压缩逐渐变小，恢复过程结束时，两物体之间，两物体内部各质元之间，不再有相物体之间，两物体内部各质元之间，不再有相互作用力，物体内部各质元之间有相同的速度，互作用力，物体内部各质元之间有相同的速度
16、，两物体之间不再有相互作用力，碰撞过程结束。两物体之间不再有相互作用力，碰撞过程结束。85物理竞赛辅导 山东大学刘希明两体正碰两体正碰弹性碰撞弹性碰撞86物理竞赛辅导 山东大学刘希明两体正碰两体正碰弹性碰撞弹性碰撞87物理竞赛辅导 山东大学刘希明两体正碰两体正碰弹性碰撞弹性碰撞88物理竞赛辅导 山东大学刘希明两体正碰两体正碰弹性碰撞弹性碰撞89物理竞赛辅导 山东大学刘希明90物理竞赛辅导 山东大学刘希明【动量传递动量传递】91物理竞赛辅导 山东大学刘希明【动量传递动量传递】92物理竞赛辅导 山东大学刘希明【动量传递动量传递】93物理竞赛辅导 山东大学刘希明【两次碰撞两次碰撞】94物理竞赛辅导
17、山东大学刘希明【两次碰撞两次碰撞】95物理竞赛辅导 山东大学刘希明96物理竞赛辅导 山东大学刘希明97物理竞赛辅导 山东大学刘希明98物理竞赛辅导 山东大学刘希明两体正碰两体正碰完全非弹性碰撞完全非弹性碰撞99物理竞赛辅导 山东大学刘希明100物理竞赛辅导 山东大学刘希明101物理竞赛辅导 山东大学刘希明两体正碰两体正碰一般碰撞一般碰撞102物理竞赛辅导 山东大学刘希明两体正碰两体正碰一般碰撞一般碰撞103物理竞赛辅导 山东大学刘希明两体正碰两体正碰一般碰撞一般碰撞104物理竞赛辅导 山东大学刘希明两体正碰两体正碰一般碰撞一般碰撞105物理竞赛辅导 山东大学刘希明106物理竞赛辅导 山东大学刘希明多次碰撞多次碰撞 vxya ab bAkAK1107物理竞赛辅导 山东大学刘希明AkAk+1xy108物理竞赛辅导 山东大学刘希明109物理竞赛辅导 山东大学刘希明110物理竞赛辅导 山东大学刘希明111物理竞赛辅导 山东大学刘希明112物理竞赛辅导 山东大学刘希明两体斜碰两体斜碰 m1v10m2v20法线法线切线切线v1v2113物理竞赛辅导 山东大学刘希明两体斜碰两体斜碰 114物理竞赛辅导 山东大学刘希明山东大学物理系山东大学物理系 刘希明刘希明0531 8856 8553139 5416 115物理竞赛辅导 山东大学刘希明
