高中物理竞赛的知识点包括:
1. 力学:主要涉及牛顿运动定律、动量、功和能量等基础知识,以及重力、弹力、摩擦力等基本概念。
2. 电学:包括库仑定律、电场强度、电势能、电容等电学基础知识,还有直流电、交流电等内容。
3. 热学:涉及温度、热力学第一第二定律、热膨胀、热传导等基础知识。
4. 光学:主要涉及光的折射、反射和衍射等基础知识。
5. 原子和原子核物理学:这部分内容比较难,涉及到原子和原子核的微观模型、粒子和波粒二象性、能级、辐射和吸收等高深的理论知识。
此外,还有一些综合题型,涉及多个章节的知识点,综合性较强。
以上内容仅供参考,建议查阅高中物理竞赛相关书籍或请教有经验的人士。
高中物理竞赛知识点:牛顿第二定律
例题:
质量为$m$的小车在光滑水平面上以速度$v_{0}$向右运动,小车前方有一宽度为$L$的固定挡板,小车上的质量为$M$的铁块以水平速度飞来与挡板碰撞后留在小车上,由于碰撞时间极短,碰撞后小车和铁块共同速度大小保持不变,但方向向左。已知铁块与小车间的动摩擦因数为$\mu $,求铁块从开始与小车碰撞到最终不再从小车上滑落为止,小车在挡板处发生的位移大小。
【分析】
设小车和铁块碰撞后的共同速度为$v$,根据动量守恒定律得
$mv_{0} = (m + M)v$
对铁块,根据牛顿第二定律得
$Mg = \mu(m + M)g\frac{L}{t}$
其中$t$为铁块在摩擦力作用下从开始运动到离开小车的时间。
【解答】
解法一:设小车和铁块碰撞后的共同速度为$v$,根据动量守恒定律得
$mv_{0} = (m + M)v$
设铁块从开始与小车碰撞到最终不再从小车上滑落为止,小车在挡板处发生的位移大小为$x$,则铁块在摩擦力作用下从开始运动到离开小车的时间为$t = \frac{L}{v}$
对铁块,根据动能定理得
$- \mu(m + M)g\frac{L}{t} = 0 - \frac{1}{2}Mv^{2} - \frac{1}{2}mv_{0}^{2}$
解得$x = \frac{Mv_{0}^{2}}{2g\mu(M + m)}$。
解法二:设小车和铁块碰撞后的共同速度为$v$,根据动量守恒定律得
$mv_{0} = (m + M)v$
设铁块从开始与小车碰撞到最终不再从小车上滑落为止,小车在挡板处发生的位移大小为$x$,则铁块从开始运动到离开小车的过程中,根据动能定理得
$- \mu(m + M)g\frac{L}{2} = \frac{1}{2}Mv^{2} - \frac{1}{2}mv_{0}^{2}$
解得$x = \frac{Mv_{0}^{2}}{2g\mu(M + m)}$。