湖南省岳阳县第一中学2014年物理奥赛教案第二讲运动和力知识要点：参照系。质点运动的位移和路程，速度，加速度。相对速度。矢量和标量。矢量的合成和分解。匀速及匀速直线运动及其图象。运动的合成。抛体运动。圆周运动。刚体的平动和绕定轴的转动。牛顿第一、二、三运动定律。惯性参照系的概念。开普勒定律。行星和人造卫星的运动。一、参考系参考系：研究物体运动时，选定不动的物体叫参考系。【例1】某人划船逆流而上，当船经过一桥时，船上一小木块掉在河水里。但一直航行至上游某处时此人才发现，便立即返航追赶。当他返航经过一小时追上这小木块时，发现小木块距桥有6000米远。若此人向上航行和向下航行时的划力一样，问河水流速是多少？分析：小结：二、运动的合成与分解(速度的合成与分解)1、运动的合成与分解例如工厂车间里的天车吊运重物时，物体相对于横梁上的小车有竖直向上的位移S物车，同时小车相对于横梁有一水平方向的位移S车梁，则物体相对于横梁的合成位移S物梁为S物梁=S物车+S车梁在这里合位移与分位移包含有变换参考系的作用。2、速度的合成与分解相对速度当船相对于水有划行速度v船水，水相对于岸有流速v水岸时，则船相对于岸的速度v船岸(即岸上的观察者所观察到的船的实际运动速度)是两个分速度的矢量和，这可表示为v船岸=v船水+v水岸其中，岸叫做不动参考系，水叫做运动参考系，v船水叫做相对速度，v水岸时叫做牵连速度，v船岸是船相对于“不动”参考的速度，叫做绝对速度。因此，“绝对”速度等于牵连速度和相对速度之矢量和。根据运动的相对性可知v船水=-v水船，因此，当已知水对岸速度v水岸和船对岸的速度v船岸时，求船对水的速度v船水时，则有v船水=v船岸-v水岸3、加速度合成与分解与上面水的速度合成与分解一样，加速度也可合成与分解，公式如下：a=a1+a2例如，单摆作摆动时，即有切向加速度a也有径向加速度an，则摆球的合加速度为a=a+an写成大小表达式为：a=【例2】在平直的轨道上火车A以速度v1向前匀速行驶，司机忽然发现在前方同一轨道上距A为S远处有另一辆火车B正沿相同的方向以较小的速度v2做匀速运动(v1>v2)，于是他立即使车做匀减速运动，加速度大小为a，要使两车不致相撞，则a应满足什么条件？分析：S物车S车梁S物梁aana【例3】如图所示，一辆汽车以速度v1在雨中行驶，雨滴落下的速度为v2与竖直方向偏前角，求车后的一捆行李不会被雨淋湿的条件。解析：答案：≥【例4】骑自行车的人以4m/s的速度向东行驶，感觉风从正南吹来，当车速为6m/s时，感觉风从东南吹来。求风速(风相对于地的速度)分析：设风相对人的速度为v风对人，人对地的速度为v人对地，风对地的绝对速度为v风对地，则第一次：v风对地=v风对人+v人对地第二次：v'风对地=v'风对人+v'人对地根据上式，画出平等四边形如图所示，则有：v风对地==由矢量图可知，AA'=AC，这就是第一次风相对于人的速度大小，则v风对人=v'人对地-v人对地=6-4=2m/s，方向向北。设v风对地的方向与东西方向夹角为，则有：tan=v风对人/v人对地=2/4=0.5=arctan0.526.6【例5】如图所示，直杆1、2交角为，交点为A，若两杆各以垂直于自身的速度v1、v2沿着纸平面运动，则交点A的运动速度大小为多少？解析：【例6】一人站在离平直公路距离为d=50m的B处，公路上有一汽车以v1=10m/s的速度行驶，如图所示，当汽车在与人相距L=200m的A处时，人立即以速度v2=3m/s奔跑。为了使人跑到到公路上时，能与车相遇，问：(1)人奔跑的方向与AB连线的夹角为多少？(2)经多长时间人赶上汽车？(3)若其它条件不变，人在原处开始匀速奔跑时要与车相遇，最小速度多少？解析：【例7】大海里人游泳速度为v，陆地上人跑步的速度为v',设某地海岸线是直线，有一个厕所在陆地上离海岸线距离为L，在距离海岸线L'的海域有一个人要去所里有急事，人与厕所的连线与海岸线夹角为，求人要到达所里，最快多久。解析：三、抛体运动(斜抛运动)运动特点：a=g，方向铅垂向下。在水平轴为x，竖直轴为y的坐标系中，设v0与x轴成，水平分量vx，AA'DBCv人对地v'人对地v风对地v风对人v'人对地行李ABCdv2v112竖直分量为vy，由有vx=v0c...
