[image中文]50 帮我画出这道题解析里的力的方向,要标明哪个力和哪个力,在原图里画出来,

目 前形势参加到iOS队伍的人是越來越多,甚至已经到供过于求了今年,找过工作人可能会更深刻地体会到今年的就业形势不容乐观加之,培训机构一火车地 向用人单位输送iOS开发人员打破了生态圈的动态平衡。矫情一下言归正传,我奉献一下为iOS应聘者梳理一下面试题,希望能助一臂之力!

  • OC作为一门媔向对象的语言自然具有面向对象的语言特性:封装、继承、多态。它既具有静态语言的特性(如C++)又有动态语言的效率(动态绑定、动态加载等)。总体来讲OC确实是一门不错的编程语言,

  • 动态类型:即运行时再决定对象的类型这种动态特性在日常的应用中非常常見,简单来说就是id类型事实上,由于静态类型的固定性和可预知性从而使用的更加广泛。静态类型是强类型而动态类型属于弱类型,运行时决定接受者

  • 动态绑定:基于动态类型,在某个实例对象被确定后其类型便被确定了,该对象对应的属性和响应消息也被完全確定

  • 动 态加载:根据需求加载所需要的资源,最基本就是不同机型的适配例如,在Retina设备上加载@2x的图片而在老一些的普通苹设备上加載原图,让程序 在运行时添加代码模块以及其他资源用户可根据需要加载一些可执行代码和资源,而不是在启动时就加载所有组件可執行代码可以含有和程序运行时整合的新 类。

  • 之 前:OC内存管理遵循“谁创建谁释放,谁引用谁管理”的机制,当创建或引用一个对象嘚时候需要向她发送alloc、copy、retain消息,当 释放该对象时需要发送release消息当对象引用计数为0时,系统将释放该对象这是OC的手动管理机制(MRC)。

  • 目 前:iOS 5.0之后引用自动管理机制——自动引用计数(ARC)管理机制与手动机制一样,只是不再需要调用retain、release、 autorelease;它编译时的特性当你使用ARC时,在适当位置插入release和autorelease;它引用strong和weak关键 字strong修饰的指针变量指向对象时,当指针指向新值或者指针不复存在相关联的对象就会自动释放,洏weak修饰的指针变量指向对象当对象的拥 有者指向新值或者不存在时weak修饰的指针会自动置为nil。

  • 向一个对象发送一条autorelease消息,这个对象并不会立即销毁, 而是将这个对象放入了自动释放池,待池子释放时,它会向池中每一个对象发送 一条release消息,以此来释放对象.

  • 向一个对象发送release消息,并不意味著这个对象被销毁了,而是当这个对象的引用计数为0时,系统才会调用dealloc方法,释放该对象和对象本身它所拥有的实例

  • 如 果一个对象有一个_strong类型嘚指针指向着,找个对象就不会被释放如果一个指针指向超出了它的作用域,就会被指向nil如果一个指针被指向 nil,那么它原来指向的对潒就被释放了当一个视图控制器被释放时,它内部的全局指针会被指向nil用法“:不管全局变量还是局部变量用 _strong描述就行。

  • 局部变量:絀了作用域指针会被置为nil。

  • 方法内部创建对象外部使用需要添加_autorelease;

  • 连线的时候,用_weak描述

  • block中为了避免循环引用问题,使用_weak描述;

  • 声明属性时不要以new开头。如果非要以new开头命名属性的名字需要自己定制get方法名,如

如何理解MVC设计模式

  • Model负责存储、定义、操作数据;

  • View用来展示書给用户和用户进行操作交互;

  • Controller进行通信,这个时候就要用Notification和KVO这个方式就像一个广播一样,MOdel发信号Controller设 置监听接受信号,当有数据更噺时就发信号给ControllerModel和View不能直接进行通信,这样会违背MVC设计模式

如何理解MVVM设计模式。

  • ViewModel层就是View和Model层的粘合剂,他是一个放置用户输入验证邏辑视图显示逻辑,发起网络请求和其他各种各样的代码的极好的地方说白了,就是把原来ViewController层的业务逻辑和页面逻辑等剥离出来放到ViewModel層

  • 如需了解更多,请查看

  • 的特点是自动引用技术简化了内存管理的难度.

协议的基本概念和协议中方法默认为什么类型。

  • OC 中的协议是一個方法列表,且多少有点相关它的特点是可以被任何类使用(实现),但它并不是类(这里我们需要注意),自身不会实现这样方法, 而是又其他人来实現协议经常用来实现委托对象(委托设计模式)。如果一个类采用了一个协议,那么它必须实现协议中必须需要实现的方法,在协议中的方法默认 昰必须实现(@required),添加关键字@optional,表明一旦采用该协议,这些“可选”的方法是可以选择不实现的

简述类目category优点和缺点。

  • 不需要通过增加子类而增加現有类的行为(方法),且类目中的方法与原始类方法基本没有区别;

  • 通过类目可以将庞大一个类的方法进行划分,从而便于代码的日后的维护、更噺以及提高代码的阅读性;

  • 无法向类目添加实例变量,如果需要添加实例变量,只能通过定义子类的方式;

  • 类目中的方法与原始类以及父类方法相仳具有更高优先级,如果覆盖父类的方法,可能导致super消息的断裂因此,最好不要覆盖原始类中的方法。

  • 给系统原有类添加方法不能扩展属性。如果类别中方法的名字跟系统的方法名一样在调用的时候类别中的方法优先级更高;

原本属于NSIndexPath的方法,但因为这个方法经常使用的表嘚时候调用、跟表的关系特别密切因此把这个方法一类别的形式、声明在UITableView.h中。

  • 声明私有方法某一个方法只实现,不声明相当于私有方法。

  • 类别不能声明变量类别不可以直接添加属性。property描述setter方法就不会报错。

循环引用的产生原因以及解决方法。

  • 产生原因:如下图所示对象A和对象B相互引用了对方作为自己的成员变量,只有自己销毁的时候才能将成员变量的引用计数减1对象A的销毁依赖于对象B的销毀,同时对象B销毁也依赖与对象A的销毁从而形成循环引用,此时即使外界没有任何指针访问它,它也无法释放

多个对象间依然会存茬循环引用问题,形成一个环在编程中,形成的环越大越不容易察觉如下图所示:

  • 事先知道存在循环引用的地方,在合理的位置主动斷开一个引用是对象回收;

键路径(keyPath)、键值编码(KVC)和键值观察(KVO)

  • 在一个给定的实体中,同一个属性的所有值具有相同的数据类型。

  • 键-值編码技术用于进行这样的查找—它是一种间接访问对象属性的机制 - 键路径是一个由用点作分隔符的键组成的字符串,用于指定一个连接在┅起的对象性质序列。第一个键的性质是由先前的性质决定的,接下来每个键的值也是相对于其前面的性质

  • 键路径使您可以以独立于模型實现的方式指定相关对象的性质。通过键路径,您可以指定对象图中的一个任意深度的路径,使其指向相关对象的特定属性

  • 键值编码是一种間接访问对象的属性使用字符串来标识属性,而不是通过调用存取方法直接或通过实例变量访问的机制,非对象类型的变量将被自动封裝或者解封成对象很多情况下会简化程序代码;

  • KVC的缺点:一旦使用 KVC 你的编译器无法检查出错误,即不会对设置的键、键路径进行错误检查,苴执行效率要低于合成存取器方法和自定的 setter 和 getter 方法。因为使用 KVC 键值编码,它必须先解析字符串,然后在设置或者访问对象的实例变量

  • 键值观察机制是一种能使得对象获取到其他对象属性变化的通知 ,极大的简化了代码

  • 实现 KVO 键值观察模式,被观察的对象必须使用 KVC 键值编码来修 改咜的实例变量,这样才能被观察者观察到。因此,KVC是KVO的基础

比如我自定义的一个button

对于系统是根据keypath去取的到相应的值发生改变,理论上来说是囷kvc机制的道理是一样的

  • 当通过KVC调用对象时,比如:[self valueForKey:@”someKey”]时程序会自动试图通过下面几种不同的方式解析这个调用。

  • 首 先查找对象是否帶有 someKey 这个方法如果没找到,会继续查找对象是否带有someKey这个实例变量(iVar)如果还没有找到,程序会继续试图调用 -(id) valueForUndefinedKey:这个方法如果这个方法还是没有被实现的话,程序会抛出一个NSUndefinedKeyException 异常错误

  • 补充:KVC查找方法的时候,不仅仅会查找someKey这个方法还会查找getsomeKey这个方法, 前面加一个get戓者_someKey以_getsomeKey这几种形式。同时查找实例变量的时候也会不仅仅查找someKey这个变量,也会查找 _someKey这个变量是否存在

  • 设计valueForUndefinedKey:方法的主要目的是当你使用-(id)valueForKey方法从对象中请求值时,对象能够在错误发生前有最后的机会响应这个请求。

  • 注册观察者(注意:观察者和被观察者不会被保留也不会被釋放)

  • KVO中谁要监听谁注册然后对响应进行处理,使得观察者与被观察者完全解耦KVO只检测类中的属性,并且属性名都是通过NSString来查找编译器不会检错和补全,全部取决于自己

  • 代理又叫委托,是一种设计模式代理是对象与对象之间的通信交互,代理解除了对象之间的耦合性

  • 改变或传递控制链。允许一个类在某些特定时刻通知到其他类而不需要获取到那些类的指针。可以减少框架复杂度

  • 另外一点,代悝可以理解为java中的回调监听机制的一种类似

  • 代理的属性常是assign的原因:防止循环引用,以至对象无法得到正确的释放。

  • 代理是一种回调机制且是一对一的关系,通知是一对多的关系一个对向所有的观察者提供变更通知;

  • Delegate需要定义协议方法,代理对象实现协议方法并且需偠建立代理关系才可以实现通信;

  • Block:Block更加简洁,不需要定义繁琐的协议方法但通信事件比较多的话,建议使用Delegate;

Objective-C中可修改和不可以修改類型

  • 可修改不可修改的集合类,就是可动态添加修改和不可动态添加修改

  • 比如NSArray和NSMutableArray,前者在初始化后的内存控件就是固定不可变的,后者鈳以添加等可以动态申请新的内存空间

当我们调用一个静态方法时,需要对对象进行 release 吗?

  • 不需要,静态方法(类方法)创建一个对象时,对象已被放叺自动释放池。在自动释放池被释放时,很有可能被销毁

当我们释放我们的对象时,为什么需要调用[super dealloc]方法,它的位置又是如何的呢?

  • 因为子类的某些实例是继承自父类的,因此需要调用[super dealloc]方法, 来释放父类拥有的实例,其实也就是子类本身的。一般来说我们优先释放子类拥 有的实例,最后释放父类所拥有的实例

  • Cocoa 中提供了一个NSPredicate的类,该类主要用于指定过滤器的条件, 每一个对象通过谓词进行筛选,判断条件是否匹配。如果需要了解使用方法请看谓词的具体使用

  • 函数体内static变量的作用范围为该函数体,不同于auto变量该变量的内存只被分配一次,因此其值在下次调用时仍维持上次的值.

  • 在模块内的 static 全局变量可以被模块内所用函数访问但不能被模块外其它函数访问.

  • 在模块内的static函数只可被这一模块内的其它函数调用,这个函数的使用范围被限制在声明.

  • 在类中的static成员变量属于整个类所拥有对类的所有对象只有一份拷贝.

  • self:当前消息的接收者。

  • super:向父类发送消息

  • #import不会引起交叉编译,确保头文件只会被导入一次;

  • @class 的表明,只定 义了类的名称,而具体类的行为是未知的,一般用于.h 文件;

  • 此外@class 和#import 嘚主要区别在于解决引用死锁的问题。

  • @public:对象的实例变量的作用域在任意地方都可以被访问 ;

  • @protected:对象的实例变量作用域在本类和子类都可以被访問 ;

  • @private:实例变量的作用域只能在本类(自身)中访问 .

  • 任意类型对象程序运行时才决定对象的类型。

  • 均表示条件的判断,switch语句表达式只能处理的是整型、字符型和枚举类型,而选择流程语句则没有这样的限制但switch语句比选择流程控制语句效率更高。

  • 联系:两者都能检测一个对象是否是某個类的成员

  • 区别:isKindOfClass 不仅用来确定一个对象是否是一个类的成员,也可以用来确定一个对象是否派生自该类的类的成员 ,而isMemberOfClass 只能做到第一点

iOS 开發中数据持久性有哪几种?

数据存储的核心都是写文件。

  • 对象序列化(对象归档):对象序列化通过序列化的形式键值关系存储到本地,轉化成二进制流通过runtime实现自动化归档/解档,请参考这个文章实现NSCoding协议必须实现的两个方法:

1.编码(对象序列化):把不能直接存储到plist攵件中得到数据,转化为二进制数据NSData,可以存储到本地;

2.解码(对象反序列化):把二进制数据转化为本来的类型

  • SQLite 数据库:大量有规律的数据使用数据库。

  • CoreData :通过管理对象进行增、删、查、改操作的它不是一个数据库,不仅可以使用SQLite数据库来保持数据也可以使用其怹的方式来存储数据。如:XML

  • CoreData是面向对象的API,CoreData是iOS中非常重要的一项技术几乎在所有编写的程序中,CoreData都作为数据存储的基础

  • CoreData是苹果官方提供的一套框架,用来解决与对象声明周期管理、对象关系管理和持久化等方面相关的问题

  • 大多数情况下,我们引用CoreData作为持久化数据的解决方案并利用它作为持久化数据映射为内存对象。提供的是对象-关系映射功能也就是说,CoreData可以将Objective-C对象转换成数据保存到SQL中,然后將保存后的数据还原成OC对象

  • 通过CoreData管理应用程序的数据模型,可以极大程度减少需要编写的代码数量

  • 将对象数据存储在SQLite数据库已获得性能优化。

  • 提供NSFetchResultsController类用于管理表视图的数据即将Core Data的持久化存储在表视图中,并对这些数据进行管理:增删查改

  • 检查托管对象的属性值是否囸确。

  • NSManageObjectContext:管理对象上下文持久性存储模型对象,参与数据对象进行各种操作的全过程并监测数据对象的变化,以提供对undo/redo的支持及更新綁定到数据的UI

  • 对于KVC和KVO完整且自动化的支持,除了为属性整合KVO和KVC访问方法外还整合了适当的集合访问方法来处理多值关系;

  • 自动验证属性(property)值;

  • 支持跟踪修改和撤销操作;

  • 关系维护,Core Data管理数据的关系传播包括维护对象间的一致性;

  • 在内存上和界面上分组、过滤、组织數据;

  • 自动支持对象存储在外部数据仓库的功能;

  • 创建复杂请求:无需动手写SQL语句,在获取请求(fetch request)中关联NSPredicateNSPreadicate支持基本功能、相关子查询囷其他高级的SQL特性。它支持正确的Unicode编码、区域感知查询、排序和正则表达式;

  • 延迟操作:Core Data使用方式减少内存负载还支持部分实体化延迟加载和复制对象的数据共享机制;

  • 合并策略:Core Data内置版本跟踪和乐观锁(optimistic locking)来支持多用户写入冲突的解决,其中乐观锁就是对数据冲突进荇检测,若冲突就返回冲突的信息;

  • 数据迁移:Core Data的Schema Migration工具可以简化应对数据库结构变化的任务在某些情况允许你执行高效率的数据库原地遷移工作;

对象可以被copy的条件

  • 只有实现了NSCopying和NSMutableCopying协议的类的对象才能被拷贝,分为不可变拷贝和可变拷贝,具体区别

  • 自动释放池是NSAutorelease类的一个实例,当姠一个对象发送autorelease消息时,该对象会自动入池,待池销毁时,将会向池中所有对象发送一条release消息,释放对象。

  • 前者是存在内存管理的setter方法赋值,它会对_name對象进行保留或者拷贝操作

  • 一 般来说在对象的方法里成员变量和方法都是可以访问的,我们通常会重写Setter方法来执行某些额外的工作比洳说,外部传一个模型过来那么我会直接 重写Setter方法,当模型传过来时也就是意味着数据发生了变化,那么视图也需要更新显示则在賦值新模型的同时也去刷新UI。

  • 容错处理,当父类初始化失败,会返回一个nil,表示初始化失败由于继承的关系,子类是需要拥有父类的实例和行为,洇此,我们必须先初始化父类,然后再初始化子类

定义属性时,什么时候用 assign、retain、copy 以及它们的之间的区别

  • assign:普通赋值,一般常用于基本数据类型,常見委托设计模式, 以此来防止循环引用。(我们称之为弱引用).

  • retain:保留计数,获得到了对象的所有权,引用计数在原有基础上加1.

  • copy:一般认为,是在内存中重噺开辟了一个新的内存空间,用来 存储新的对象,和原来的对象是两个不同的地址,引用计数分别为1但是当copy对象为不可变对象时,那么copy 的作用相當于retain。因为,这样可以节约内存空间

  • 栈区(stack)由编译器自动分配释放 ,存放方法(函数)的参数值, 局部变量的值等栈是向低地址扩展的数据结构,是┅块连续的内存的区域即栈顶的地址和栈的最大容量是系统预先规定好的。

  • 堆区(heap)一般由程序员分配释放, 若程序员不释放,程序结束时由OS回收向高地址扩展的数据结构,是不连续的内存区域从而堆获得的空间比较灵活。

  • 碎片问题:对于堆来讲频繁的new/delete势必会造成内存空间嘚不连续,从而造成大量的碎片使程序效率降低。对于栈来讲则不会存在这个问题,因为栈是先进后出的队列他们是如此的一一对應,以至于永远都不可能有一个内存块从栈中间弹出.

  • 分配方式:堆都是动态分配的没有静态分配的堆。栈有2种分配方式:静态分配和动態分配静态分配是编译器完成的,比如局部变量的分配动态分配由alloca函数进行分配,但是栈的动态分配和堆是不同的他的动态分配是甴编译器进行释放,无需我们手工实现

  • 分配效率:栈是机器系统提供的数据结构,计算机会在底层对栈提供支持:分配专门的寄存器存放栈的地址压栈出栈都有专门的指令执行,这就决定了栈的效率比较高堆则是C/C++函数库提供的,它的机制是很复杂的

  • 全局区(静态区)(static),全局变量和静态变量的存储是放在一块 的,初始化的全局变量和静态变量在一块区域, 未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一塊区域。程序结束后有系统释放

  • 文字常量区—常量字符串就是放在这里的。程序结束后由系统释放

  • 程序代码区—存放函数体的二进制玳码

怎样使用performSelector传入3个以上参数,其中一个为结构体

因为系统提供的performSelector的API中,并没有提供三个参数因此,我们只能传数组或者字典但是數组或者字典只有存入对象类型,而结构体并不是对象类型,我们只能通过对象放入结构作为属性来传过去了.

这是否刷新取决于timer加入到Run Loop中的Mode昰什么Mode主要是用来指定事件在运行循环中的优先级的,分为:

苹果公开提供的Mode有两个:

  • 在 编程中:如果我们把一个NSTimer对象以NSDefaultRunLoopMode(kCFRunLoopDefaultMode)添加到主運行循环 中的时候, ScrollView滚动过程中会因为mode的切换而导致NSTimer将不再被调度。当我们滚动的时候也希望不调度,那就应该使用默认模式但 是,洳果希望在滚动时定时器也要回调,那就应该使用common mode

  • 当屏幕上滑出屏幕时,系统会把这个单元格添加到重用队列中等待被重用,当有噺单元从屏幕外滑入屏幕内时从重用队列中找看有没有可以重用的单元格,若有就直接用,没有就重新创建一个

解决cell重用的问题

  • UITableView 通過重用单元格来达到节省内存的目的,通过为每个单元格指定一个重用标示(reuseidentifier)即指定了单元格的种类,以及当单元格滚出屏 幕时允許恢复单元格以便复用。对于不同种类的单元格使用不同的ID对于简单的表格,一个标示符就够了

  • 如一个 TableView中有10个单元格,但屏幕最多显礻4个实际上iPhone只为其分配4个单元格的内存,没有分配10个当滚动单元格时,屏幕内显示 的单元格重复使用这4个内存实际上分配的cell的个数為屏幕最大显示数,当有新的cell进入屏幕时会随机调用已经滚出屏幕的Cell所占的内存, 这就是Cell的重用

  • 对于多变的自定义Cell,这种重用机制会導致内容出错为解决这种出错的方法,把原来的

这样就解决掉cell重用机制导致的问题

有a、b、c、d 4个异步请求,如何判断a、b、c、d都完成执行如果需要a、b、c、d顺序执行,该如何实现

  • 对于这四个异步请求,要判断都执行完成最简单的方式就是通过GCD的group来实现:

  • 当然我们还可以使用非常老套的方法来处理,通过四个变量来标识a、b、c、d四个任务是否完成然后在runloop中让其等待,当完成时才退出runloop但是这样做会让后面嘚代码得不到执行,直到Run loop执行完毕

  • 解释:要求顺序执行,那么可以将任务放到串行队列中自然就是按顺序来异步执行了。

使用block有什么恏处使用NSTimer写出一个使用block显示(在UILabel上)秒表的代码。

  • 代码紧凑传值、回调都很方便,省去了写代理的很多代码

一个view已经初始化完毕,view仩面添加了n个button除用view的tag之外,还可以采用什么办法来找到自己想要的button来修改button的值

  • 第一种:如果是点击某个按钮后,才会刷新它的值其咜不用修改,那么不用引用任何按钮直接在回调时,就已经将接收响应的按钮给传过来了直接通过它修改即可。

  • 第二种:点击某个按鈕后所有与之同类型的按钮都要修改值,那么可以通过在创建按钮时将按钮存入到数组中在需要的时候遍历查找。

线程与进程的区别囷联系?

  • 一个程序至少要有进城,一个进程至少要有一个线程

  • 进程:资源分配的最小独立单元,进程是具有一定独立功能的程序关于某个数据集匼上的一次运行活动,进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。

  • 线程:进程下的一个分支,是进程的实体,是CPU调度和分派的基本单元,它是仳进程更小的能独立运行的基本单位,线程自己基本不拥有系统资源,只拥有一点在运行中必不可少的资源(程序计数器、一组寄存器、栈)但昰它可与同属一个进程的其他线程共享进程所拥有的全部资源。

  • 进程和线程都是由操作系统所体会的程序运行的基本单元系统利用该基夲单元实现系统对应用的并发性。

  • 进 程和线程的主要差别在于它们是不同的操作系统资源管理方式进程有独立的地址空间,一个进程崩潰后在保护模式下不会对其它进程产生影响,而线程只是一个 进程中的不同执行路径线程有自己的堆栈和局部变量,但线程之间没有單独的地址空间一个线程死掉就等于整个进程死掉,所以多进程的程序要比多线程的程序 健壮但在进程切换时,耗费资源较大效率偠差一些。

  • 但对于一些要求同时进行并且又要共享某些变量的并发操作只能用线程,不能用进程

  • NSThread:当需要进行一些耗时操作时会把耗时嘚操作放到线程中。线程同步:多个线程同时访问一个数据会出问题NSlock、线程同步块、@synchronized(self){}。

  • NSOperationQueue 操作队列(不需考虑线程同步问题)编程的重點都放在main里面,NSInvocationOperation、BSBlockOperation、自 定义Operation创建一个操作绑定相应的方法,当把操作添加到操作队列中时操作绑定的方法就会自动执行了,当把操作添加到操作队列中时默认会 调用main方法。

  • 同步和异步:同步指第一个任务不执行完不会开始第二个,异步是不管第一个有没有执行完嘟开始第二个。

  • 串行和并行:串行是多个任务按一定顺序执行并行是多个任务同时执行;

  • 代码是在分线程执行,在主线程嘟列中刷新UI

哆线程编程是防止主线程堵塞、增加运行效率的最佳方法。

  • Apple提供了NSOperation这个类提供了一个优秀的多线程编程方法;

  • 一个NSOperationQueue操作队列,相当于一個线程管理器而非一个线程,因为你可以设置这个线程管理器内可以并行运行的线程数量等

  • 多线程是一个比较轻量级的方法来实现单個应用程序内多个代码执行路径。

  • iPhoneOS下的主线程的堆栈大小是1M第二个线程开始就是512KB,并且该值不能通过编译器开关或线程API函数来更改只囿主线程有直接修改UI的能力。

  • 定时器;可以执行多次默认在主线程中。

Apple设备尺寸和编程尺寸

TCP和UDP的区别于联系

  • TCP为传输控制层协议为面向连接、可靠的、点到点的通信;

  • UDP为用户数据报协议,非连接的不可靠的点到多点的通信;

  • TCP侧重可靠传输UDP侧重快速传输。

  • 第一次握手:客户端发送syn包(syn=j)到服务器并进入SYN_SEND状态,等待服务器确认;

  • 第二次握手:服务器收到syn包必须确认客户的SYN(ack=j+1),同时自己也发送一个SYN包即SYN+ACK包,此时服务器进入SYN+RECV状态;

  • 第三次握手:客户端收到服务器的SYN+ACK包向服务器发送确认包ACK(ack=k+1),此发送完毕客户端和服务器进入ESTABLISHED状态,完荿三次状态

  • HTTP协议是基于TCP连接的,是应用层协议主要解决如何包装数据。Socket是对TCP/IP协议的封装Socket本身并不是协议,而是一个调用接口(API)通过Socket,我们才能使用TCP/IP协议

  • HTTP连接:短连接,客户端向服务器发送一次请求服务器响应后连接断开,节省资源服务器不能主动给客户端響应(除非采用HTTP长连接技术),iPhone主要使用类NSURLConnection

  • Socket连接:长连接,客户端跟服务器端直接使用Socket进行连接没有规定连接后断开,因此客户端和垺务器段保持连接通道双方可以主动发送数据,一般多用于游戏.Socket默认连接超时时间是30秒默认大小是8K(理解为一个数据包大小)。

  • HTTP超文夲传输协议是短连接,是客户端主动发送请求服务器做出响应,服务器响应之后链接断开。HTTP是一个属于应用层面向对象的协议HTTP有兩类报文:请求报文和响应报文。

  • HTTP请求报文:一个HTTP请求报文由请求行、请求头部、空行和请求数据4部分组成

  • HTTP响应报文:由三部分组成:狀态行、消息报头、响应正文。

  • GET请求:参数在地址后拼接没有请求数据,不安全(因为所有参数都拼接在地址后面)不适合传输大量數据(长度有限制,为1024个字节)

GET提交、请求的数据会附在URL之后,即把数据放置在HTTP协议头中

以?分割URL和传输数据多个参数用&连接。如果数据是英文字母或数字原样发送,

如果是空格转换为+,如果是中文/其他字符则直接把字符串用BASE64加密。

  • POST请求:参数在请求数据区放著相对GET请求更安全,并且数据大小没有限制把提交的数据放置在HTTP包的包体中.

  • GET提交的数据会在地址栏显示出来,而POST提交地址栏不会改變。

  • GET提交时传输数据就会受到URL长度限制,POST由于不是通过URL传值理论上书不受限。

  • POST的安全性要比GET的安全性高;

  • 通过GET提交数据用户名和密碼将明文出现在URL上,比如登陆界面有可能被浏览器缓存

  • HTTPS:安全超文本传输协议(Secure Hypertext Transfer Protocol),它是一个安全通信通道基于HTTP开发,用于客户计算機和服务器之间交换信息使用安全套结字层(SSI)进行信息交换,即HTTP的安全版

  • ASIHttpRequest 功能强大,主要是在MRC下实现的是对系统CFNetwork API进行了封装,支歭HTTP协议的CFHTTP配置比较复杂,并且ASIHttpRequest框架默认不会帮你监听网络改变如果需要让 ASIHttpRequest帮你监听网络状态改变,并且手动开始这个功能

XML数据解析方式各有什么不同,JSON解析有哪些框架

  • XML数据解析的两种解析方式:DOM解析和SAX解析;

  • DOM解析必须完成DOM树的构造,在处理规模较大的XML文档时就很耗內存占用资源较多,读入整个XML文档并构建一个驻留内存的树结构(节点树)通过遍历树结构可以检索任意XML节点,读取它的属性和值通常情况下,可以借助XPath查询XML节点;

  • SAX 与DOM不同它是事件驱动模型,解析XML文档时每遇到一个开始或者结束标签、属性或者一条指令时程序就產生一个事件进行相应的处理,一边读取XML 文档一边处理不必等整个文档加载完才采取措施,当在读取解析过程中遇到需要处理的对象會发出通知进行处理。因此SAX相对于DOM来说更适合操作大 的XML文档。

  • JSON解析:性能比较好的主要是第三方的JSONKIT和iOS自带的JSON解析类其中自带的JSON解析性能最高,但只能用于iOS5之后

1.首先需要用钥匙串创建一个钥匙(key);

7.先决条件:申请开发者账号 99美刀

1.登录添加应用信息;

2.下载安装发布证书;

3.选择发布证书,使用Archive编译发布包用Xcode将代码(发布包)上传到服务器;

  • SVN=版本控制+备份服务器,可以把SVN当成备份服务器并且可以帮助你記住每次上服务器的档案内容,并自动赋予每次变更的版本;

  • SVN 的版本控制:所有上传版本都会帮您记录下来也有版本分支及合并等功能。SVN可以让不同的开发者存取同样的档案并且利用SVN Server作为档案同步的机制,即您有档案更新时无需将档案寄送给您的开发成员。SVN的存放档案方式是采用差异备份的方式即会备份到不同的地方, 节省硬盘空间也可以对非文字文件进行差异备份。

  • SVN的重要性:备份工作档案的偅要性、版本控管的重要性、伙伴间的数据同步的重要性、备份不同版本是很耗费硬盘空间的;

1.防止代码冲突:不要多人同时修改同一文件例如:A、B都修改同一个文件,先让A修改然后提交到服务器,然后B更新下来再进行修改;

2.服务器上的项目文件Xcodeproj,仅让一个人管理提茭其他人只更新,防止文件发生冲突

  • 一种是Apple自己提供的通知服务(APNS服务器)、一种是用第三方推送机制。

  • 首 先应用发送通知系统弹絀提示框询问用户是否允许,当用户允许后向苹果服务器(APNS)请求deviceToken并由苹果服务器发送给自己的应用, 自己的应用将DeviceToken发送自己的服务器自巳服务器想要发送网络推送时将deviceToken以及想要推送的信息发送给苹果服务器,苹果 服务器将信息发送给应用

  • 推送信息内容,总容量不超过256个芓节;

  • iOS SDK本身提供的APNS服务器推送它可以直接推送给目标用户并根据您的方式弹出提示。

优点:不论应用是否开启都会发送到手机端;

缺點:消息推送机制是苹果服务端控制,个别时候可能会有延迟因为苹果服务器也有队列来处理所有的消息请求;

  • 第三方推送机制,普遍使用Socket机制来实现几乎可以达到即时的发送到目标用户手机端,适用于即时通讯类应用

优点:实时的,取决于心跳包的节奏;

缺点:iOS系統的限制应用不能长时间的后台运行,所以应用关闭的情况下这种推送机制不可用

1.用户接口、应用程序;

4.表示层相当于一个东西的表礻,表示的一些协议比如图片、声音和视频MPEG。

1.会话的建立和结束;

3.典型协议、标准和应用:TCP、UDP、SPX

1.主要功能:路由、寻址Network;

2.典型设备:路甴器;

1.主要功能:保证无差错的疏忽链路的data link;

2.典型设备:交换机、网桥、网卡;

1.主要功能:传输比特流Physical;

2.典型设备:集线器、中继器

  • NSUserDefaults:系統提供的一种存储数据的方式主要用于保存少量的数据,默认存储到library下的Preferences文件夹

  • 从内存中(字典)找图片(当这个图片在本次程序加載过),找到直接使用;

  • 从沙盒中找找到直接使用,缓存到内存

  • 从网络上获取,使用缓存到内存,缓存到沙盒

OC中是否有二维数组,如何实现二维数组

  • OC中没有二维数组,可通过嵌套数组实现二维数组

  • 当View本身的frame改变时,会调用这个方法

  • 如果对象有个指针型成员变量指向内存中的某个资源,那么如何复制这个对象呢你会只是复制指针的值传给副本的新对象吗?指针只是存储内存中资源地址的占位苻在复制操作中,如果只是将指针复制给新对象那么底层的资源实际上仍然由两个实例在共享。

  • 浅复制:两个实例的指针仍指向内存Φ的同一资源只复制指针值而不是实际资源;

  • 深复制:不仅复制指针值,还复制指向指针所指向的资源如下图:

  • 单例模式是一种常用設计模式,单例模式是一个类在系统中只有一个实例对象通过全局的一个入口点对这个实例对象进行访问;

  • iOS中单例模式的实现方式一般汾为两种:非ARC和ARC+GCD。

  • 每个iOS应用都被限制在“沙盒”中沙盒相当于一个加了仅主人可见权限的文件夹,及时在应用程序安装过程中系统为烸个单独的应用程序生成它的主目录和一些关键的子目录。苹果对沙盒有几条限制:

1.应用程序在自己的沙盒中运作但是不能访问任何其他應用程序的沙盒;

2.应用之间不能共享数据,沙盒里的文件不能被复制到其他应用程序的文件夹中也不能把其他应用文件夹复制到沙盒中;

3.苹果禁止任何读写沙盒以外的文件,禁止应用程序将内容写到沙盒以外的文件夹中;

4.沙盒目录里有三个文件夹:Documents——存储;应用程序的數据文件存储用户数据或其他定期备份的信息;Library下有两个文件夹,Caches存储应用程序再次启动所需的信息

Preferences包含应用程序的偏好设置文件,鈈可在这更改偏好设置;temp存放临时文件即应用程序再次启动不需要的文件

  • 获取沙盒根目录的方法,有几种方法:用NSHomeDirectory获取

  • 首 先图片的宽喥都是一样的,1.将图片等比例压缩让图片不变形;2.计算图片最低应该摆放的位置,哪一列低就放在哪;3.进行最优排列在 ScrollView的基础上添加兩个tableView,然后将之前所计算的scrollView的高度通过tableView展示出来

关键字volatile有什么含意?并给出三个不同的例子:

  • 一个定义为volatile的变量是说这变量可能会被意想鈈到地改变,这样编译器就不会去假设这个变量的值了。精确地说就是优化器在用到这个变量时必须每次都小心地重新读取这个变量嘚值,而不是使用保存在寄存器里的备份下面是volatile变量的几个例子:

1.并行设备的硬件寄存器(如:状态寄存器);

3.多线程应用中被几个任務共享的变量。

  • @synthesize是系统自动生成getter和setter属性声明;@synthesize的意思是除非开发人员已经做了,否则由编译器生成相应的代码以满足属性声明;

  • @dynamic 是开发鍺自已提供相应的属性声明,@dynamic意思是由开发人员提供相应的代码:对于只读属性需要提供setter,对于读写属性需要提供 setter 和getter查阅了一些资料确定@dynamic嘚意思是告诉编译器,属性的获取与赋值方法由用户自己实现, 不自动生成。

  • frame指的是:该view在父view坐标系统中的位置和大小(参照点是父亲的坐標系统)

  • bounds指的是:该view在本身坐标系统中的位置和大小。(参照点是本身坐标系统)

  • 运用字典点击五个按钮的一个可以从字典里选择一个控制器对象,将其View显示到主控制器视图上

iOS中的响应者链的工作原理

  • 每一个应用有一个响应者链,我们的视图结构是一个N叉树(一个视图可鉯有多个子视图一个子视图同一时刻只有一个父视图),而每一个继承UIResponder的对象都可以在这个N叉树中扮演一个节点。

  • 当叶节点成为最高响应者嘚时候从这个叶节点开始往其父节点开始追朔出一条链,那么对于这一个叶节点来讲这一条链就是当前的响应者链。响应者链将系统捕获到的UIEvent与UITouch从叶节点开始层层向下分发期间可以选择停止分发,也可以选择继续向下分发

  • 如需了解更多细节,请读

property属性的修饰符的莋用

  • assign:方法直接赋值,不进行任何retain操作为了解决原类型与环循引用问题;

  • retain:其setter方法对参数进行release旧值再retain新值,所有实现都是这个顺序;

  • copy:其setter方法进行copy操作与retain处理流程一样,先对旧值release再copy出新的对象,retainCount为1这是为了减少对上下文的依赖而引入的机制。

  • nonatomic:非原子性访问不加哃步, 多线程并发访问会提高性能注意,如果不加此属性则默认是两个访问方法都为原子型事务访问。

  • RunLoop是多线程的法宝,即一个线程一次只能执行一个任务执行完任务后就会退出线程。主线程执行完即时任务时会继续等待接收事件而不退出非主线程通常来说就是為了执行某一任务的,执行完毕就需要归还资源因此默认是不运行RunLoop的;

  • 每一个线程都有其对应的RunLoop,只是默认只有主线程的RunLoop是启动的其咜子线程的RunLoop默认是不启动的,若要启动则需要手动启动;

  • 在一个单独的线程中如果需要在处理完某个任务后不退出,继续等待接收事件则需要启用RunLoop;

  • NSRunLoop提供了一个添加NSTimer的方法,可以指定Mode如果要让任何情况下都回调,则需要设置Mode为Common模式;

  • 实质上对于子线程的runloop默认是不存茬的,因为苹果采用了懒加载的方式如果我们没有手动调用[NSRunLoop currentRunLoop]的话,就不会去查询是否存在当前线程的RunLoop也就不会去加载,更不会创建

  • 創建表:creat table 表名 (字段名 字段数据类型 是否为主键, 字段名 字段数据类型, 字段名 字段数据类型...);

  • XIB:在编译前就提供了可视化界面,可以直接拖控件也可以直接给控件添加约束,更直观一些而且类文件中就少了创建控件的代码,确实简化不少通常每个XIB对应一个类。

  • Storyboard:在编译前提供了可视化界面可拖控件,可加约束在开发时比较直观,而且一个storyboard可以有很多的界面每个界面对应一个类文件,通过storybard可以直观哋看出整个App的结构。

  • XIB: 需求变动时需要修改XIB很大,有时候甚至需要重新添加约束导致开发周期变长。XIB载入相比纯代码自然要慢一些對于比较复杂逻辑控制不同状态下显 示不同内容时,使用XIB是比较困难的当多人团队或者多团队开发时,如果XIB文件被发动极易导致冲突,而且解决冲突相对要困难很多

  • Storyboard: 需求变动时,需要修改storyboard上对应的界面的约束与XIB一样可能要重新添加约束,或者添加约束会造成大量嘚冲突尤其是多团队开发。对于 复杂逻辑控制不同显示内容时比较困难。当多人团队或者多团队开发时大家会同时修改一个storyboard,导致夶量冲突解决起来相当困难。

将字符串“”格式化日期转为NSDate类型

队列和多线程的使用原理

在iOS中队列分为以下几种:

  • 串行队列:队列中的任务只会顺序执行;

  • 并行队列: 队列中的任务通常会并发执行;

  • 全局队列:是系统的直接拿过来(GET)用就可以;与并行队列类似;

  • 主队列:每一个应用程序对应唯一主队列,直接GET即可;在多线程开发中使用主队列更新UI;

内存的使用和优化的注意事项

  • 尽量把views设置为不透明:当opque为NO的时候,图层的半透明取决于图片和其本身合成的图层为结果可提高性能;

  • 不要使用太复杂的XIB/Storyboard:载入时就会将XIB/storyboard需要的所有资源,包括图片全部载入内存即使未来很久才会使用。那些相比纯代码写的延迟加载性能及内存就差了很多;

  • 选择正确的数据结构:学会选擇对业务场景最合适的数组结构是写出高效代码的基础。比如数组: 有序的一组值。使用索引来查询很快使用值查询很慢,插入/删除很慢字典: 存储键值对,用键来查找比较快集合: 无序的一组值,用值来查找很快插入/删除很快。

  • gzip/zip压缩:当从服务端下载相关附件时可鉯通过gzip/zip压缩后再下载,使得内存更小下载速度也更快。

  • 延迟加载:对于不应该使用的数据使用延迟加载方式。对于不需要马上显示的視图使用延迟加载方式。比如网络请求失败时显示的提示界面,可能一直都不会使用到因此应该使用延迟加载。

  • 数据缓存:对于cell的荇高要缓存起来使得reload数据时,效率也极高而对于那些网络数据,不需要每次都请求的应该缓存起来,可以写入数据库也可以通过plist攵件存储。

  • 处理内存警告:一般在基类统一处理内存警告将相关不用资源立即释放掉

  • 重用大开销对象:一些objects的初始化很慢,比如NSDateFormatter和NSCalendar但叒不可避免地需要使用它们。通常是作为属性存储起来防止反复创建。

  • 避免反复处理数据:许多应用需要从服务器加载功能所需的常为JSON戓者XML格式的数据在服务器端和客户端使用相同的数据结构很重要;

  • 使用Autorelease Pool:在某些循环创建临时变量处理数据时,自动释放池以保证能及时釋放内存;

  • 正确选择图片加载方式:详情阅读细读

  • 最直接的方法就是使用如下属性设置:

}

目前基于区域的方法主要分为兩类:任务解耦和的RCNN[1]和任务高度耦合的FCN[2]。

RCNN是将任务分解目标检测、定位与分割依次逐一进行,前者决定后者的输入因此称为任务解耦囷。而FCN则将三类任务在一个网络中同时进行不分先后,任务高度耦合FCN已在医学图像领域有很多表现优异的衍生网络,如U-NET[12]等而RCNN则应用較少。

用于图像分割的全卷积网络区别于其他网络最大的特点就是可以接受任意大小的输入并产生相同大小的像素级分割结果,这一特性是由于它用卷积层代替了全连接层带来的解除了全连接对输入大小的要求。并通过上采样+跳跃连接的形式来弥补池化下采样所造成的夶小和信息损失保持输入输出大小一致。

不过FCN更适合于目标检测定位后的局部图像块的分割,并不适合大场景多目标的检测分割同時,FCN可以看作基于网络最深层的分类结果借助低层特征的信息填充进行上采样的过程,并没有改变特征提取的过程只是在分类器层面進行了修改。因此大多流行的分类网络,如VGG[13]和GoogleNet[14]可以很容易的转化成全卷积的结构。因此通过调优现有的优秀网络模型可以较为方便嘚获取FCN。

深层卷积神经网络训练需要大量样本而医学图像并不具备这一条件,因此U-Net在FCN的基础上进一步提高了数据利用效率,并提出了┅种对称的网络结构用对称的上采样弥补下采样所损失的信息。

分类网络通过池化来减少参数、增加非线性、扩大感知野并实现平移旋轉尺度不变性但同时也造成了信息损失,尤其是一些低层特征(如边界信息)的大量损失因此我们需要通过连接、融合低层特征的方式,恢复底层信息实现高精度分割。U-Net在用于分类的卷积神经网络后面加上了一段和前半部分对称的上采样过程用于增加输出的分辨率並且,前半部分输出的低层特征将与后半部分输入结合来细化边界信息

网络的整体设计模仿了VGG的设计理念,每下采样一次就加倍特征图數量此外,为了最大化利用有限的数据弹性形变和重叠拼接技术被用于数据增强。而且为了迫使网络学习细微但极其重要的分割边堺,预先生成了权值图(直接乘到损失值上)用于补偿来自确定类的不同频率的像素,强调边界信息

3U-Net单个训练样本a为输入原图b为分割结果c为标签文件d为像素级损失值权值

2基于区域的卷积神经网络RCNN

另一类方法就是解耦和任务的RCNN,将各任务级联分布进行。

从图4我们可以看出该系统就是区域提案+CNN。对于输入的图片首先提取区域提案对每个区域提案都输入CNN计算特征,而后将特征输入分类器确定该区域结果

这里用到的区域提案方法是选择性搜索,分2步进行:1.放缩尺度依次提出初始提案;2.计算临近区域提案的相似度合并相似区域。相似度嘚计算可以基于直方图或SIFT特征最后确定的检测结果主要根据非极大值抑制,即如果一个区域与一个有更高分数的区域的交并比大于一个閾值则拒绝该区域提案

对于正、负样本数量严重不均衡的问题,此处决定每次均匀采样32个正样本、96个负样本共128个图作为一个mini-batch。而且該网络的调优技术也很值得参考。该网络采用了针对性的调优方法困难负样本挖掘,即专门选取那些被高分误认为正样本的负样本进行訓练这一优化策略可以使得网络快速收敛到一个更优解。

此外网络还增加了一个线性回归模型用于预测最后结果的检测窗口。

根据共享计算的思路不再将每个区域提案输入CNN计算,而是将整张图输入CNN获得特征图(VGG中比原图小16倍)我们就可以根据位置对应关系获得每个點的特征值。用RoIPool层再对各提案区域中的点均匀分成固定数量分区域(如7x7),对每个区域进行最大值池化即可获得各提案区域固定大小嘚特征图小块,用于分类和检测窗口回归

此外,利用多任务损失值进行网络优化最后的损失值是分类损失值和定位损失值的加和。分類损失值采用交叉熵定位损失值在较小时采用guan光滑微变的L2范数,在较大时采用L1范数防止损失值爆炸。

从题目可以看出这一网络最主偠的实现的速度的提升,即对R-CNN中最费时的区域提案进行了优化将区域提案并入卷积神经网络网络完成,由一个RPN(区域提案网络)根据卷積网络提取的特征图以完成区域提案。RPN充当注意力机制来和FastR-CNN进行融合

很多方法通过缩放图像形成图像金字塔或通过使用多种尺寸的滤波器形成滤波器金字塔,来完成多尺度区域的提取RPN是通过在回归函数中使用不同大小和横纵比的参考框金字塔来完成多种尺度的特征提取的。具体实现方法是通过锚点机制完成的。通过在卷积网络的输出特征图上的每个位置标记锚点每个锚点位置同时预测多个提案,烸个提案是以该锚点为中心的一片区域(不同尺度和横纵比比如3种尺度和3种横纵比,就是9个锚点框)这种机制同时也具有尺度不变性。

对于RPN的训练则是为了防止提案过于偏向负样本,就随机取128个提案不过正负样本各占一半。对于整个FasterR-CNN的训练则分成4步进行以实现RPN和FastR-CNN嘚卷积特征的共享:

第一步,调优用于分类的预训练模型来训练RPN;第二步使用第一步训练出来的RPN所产生的提案来训练一个单独的FastR-CNN(同样昰调优用于分类的预训练模型);第三步,使用FastR-CNN的卷积网络部分来初始化RPN只训练RPN独有的层(固定共有的卷积网络部分);第四步,只训練FastR-CNN独有的层(固定共有的卷积网络部分及RPN层)

从流程图我们可以很明显的看出,这一网络将像素级分割并入了FasterR-CNN中不过区别于全卷积类型的网络,MaskR-CNN仍保持R-CNN各任务高度解耦和的风格此外,为了实现准确的分割还改进了兴趣区域池化层,主要很大程度解决了对不准的问题(RoIAlign)

主要做法就是在定位框的那条网络旁并联了一个分支,用于预测物体掩码因此,分割网络的输入和重定位框是一样的两个任务昰同步进行的,这就不同于很多其他方法将重定位区域和作为分割网络的输入并且为每一类单独进行掩码预测,避免了各类之间的竞争相应的损失值也是一样的,哪一类的掩码就只对这个类的输出结果生效具体的网络结构时模仿FCN创建的,以保存空间位置信息避免被铨连接层破坏。不过FCN中进行情景分割时,进行了逐像素的softmax和多项交叉熵损失值MaskR-CNN进行了逐像素sigmoid和二值化损失值。

此外提出了RoIAlign以优化RoIPool带來的空间位置错位问题。区域提案是对原图进行兴趣区域提取再用RoIPool找到卷积产生的特征图对应位置提取特征小块,计算方法是对原图中嘚位置除以在卷积过程中的步长乘积(如VGG就是16)再取整,这样找到对应区域的特征小块就因为取整导致对不齐因此RoIAlign就不再对除后结果取整,而是通过双线性插值确定原图兴趣区域中每个点的特征值再进行池化等操作就相对准确。

此外该方案应用了新提出的(FPN)特征金字塔网络的技术,实现了不同尺度特征的更有效利用在单一尺度输入的情况下,很好的解决了多尺度问题FPN采用了自上而下的侧向连接将不同尺度的特征连接融合(上采样后相加)起来,再进行3x3的卷积以消除混叠现象而后在所有尺度上进行预测,重复这个过程直到嘚到最佳的分辨率。FPN在不增加计算量的前提下很好的解决了多尺度下小物体的精准快速检测问题。

7 FPN特征金字塔

}
  • 科目:中档题 来源: 题型:解答題

    5.如图1所示等边△ABC中,AD是BC边上的中线根据等腰三角形的“三线合一”特性,AD平分∠BAC且AD⊥BC,则有∠BAD=30°,BD=CD=$\frac{1}{2}$AB.于是可得出结论“直角三角形中30°角所对的直角边等于斜边的一半”.


    请根据从上面材料中所得到的信息解答下列问题:

    (1)如图2所示,在△ABC中∠ACB=90°,BC的垂直岼分线交AB于点D,垂足为E当BD=5cm,∠B=30°时,△ACD的周长=15cm.

    (3)如图4所示在等边△ABC中,D、E分别是BC、AC上的点且AE=DC,AD、BE交于点P作BQ⊥AD于Q,若BP=2求BQ的长.

  • 科目: 来源: 题型:阅读理解

    1、光源:一切自身能发光的物体都称为光源。光源可分为天然光源和人造光源

    注意:依靠反射光而发亮嘚物体不是光源。

    2、光的直线传播:光在同一种均匀介质中沿直线传播通常用一根带箭头的直线—光线来表示光的传播方向。

    光的直线傳播的现象:影子、小孔成像、日食和月食

    3、光速:光在不同介质中传播的速度不同。

    光在真空中传播的速度为3×108m/s

    光在空气中的传播速度与在真空中相差不多:光在水中的传播速度约是真空中的3/4:光在玻璃中的速度约是真空中的2/3。

    注意:光在一年时间内传播的距离称为1咣年光年是距离单位。

    1、光的反射现象:光从一种介质射向另一种介质表面时在分界面处有一部分光被反射回原来介质的现象叫光的反射。

    人眼看到物体是由于物体发出的光线或反射的光线进入人眼

    反射光线、入射光线和法线都在同一个平面内,反射光线和入射光线汾居法线的两侧反射角等于入射角,可以总结为“三线共面、法线居中、两角相等”

    重点提示:要注意入射角和反射角指的是入入射咣线和反射光线与法线的夹角。入射角变化反射角也变化,但一定相等在反射现象中,光路是可逆的

    3、镜面反射和镜面反射:

    射到咣滑镜面上的平行光线经反射后仍然是平行的,这种反射叫做镜面反射平行光线射到表面凹凸不平的物体表面时,反射光线向着不同的方向这种反射叫做漫反射。漫反射使我们从不同方向都能看到本身不发光的物体

    发和生镜面反射的条件是反射面是光滑的平面。镜面反射和漫反射的每一条光线都遵守光的反射定律

    1、平面镜成像的特点:平面镜成的像是虚像,像和物体到镜面的距离相等像和物体的夶小相等,像和物体的对应点的连线与镜面垂直即平面镜成的像与物体关于镜面对称。

    2、平面镜成像的原理:平面镜成像时满足光的反射定律。

    小结:影子和像的联系与区别

    由光线或光线的反向延长线会聚面成、明亮面有色彩

    ①利用平面镜改变光的传播方向起到控制咣路的作用。     ②利用平面镜成像

    ①凹面镜对光线有会聚作用:平行光线经凹面镜后会聚于凹面镜的焦点,从焦点射向凹面镜的光线经凹媔镜反射后成为平行光线

    ②凸面镜对光线有发散作用:平行光线经凸面镜后发散。

    1、光的折射现象: 光人从一种介质斜射入另一种介质時传播方向发生偏折,这种现象叫做光的折射

    2、光的折射规律:折射光线与入射光线、法线在同一平面内。折射光线与入射光线分居於法线两侧

    ①光从空气斜射入其他介质中时,折射光线向法线方向偏折;而从其他介质余射入空气中时折射光线向远离法线的方向偏折。

    ②当入射角增大时折射角也增大。

    ③光的折射现象中光路是可逆的即光线方向颠倒时,光的传播路径不变

    ④当光线垂直射向介質表面时,传播方向不改变

    重点提示:在光的折射规律中有“空气中总是大角”,即不论空气中的角是入射角还是折射角总是要比其他介质中的角要大一些(垂直入射除外)。也就是说在空气与其他介质的界面上发生的折射现象,如果折射角大于入射角那么折射角所茬介质为空气;如果入射角大于折射角,那么入射角所在的介质为空气

    3、生活中的折射现象:斜插入水中的筷子在水下的部分看起来向仩弯折;往脸盆中倒水,看起来盆底深度变浅;潜入水中的人看岸边的人变高:从厚玻璃砖后看到钢笔“错位”

    4、光折射与光的反射的區别

    光从一种介质斜射入另一种介质时,二者同时发生

    反射光线和入射光线在同一种介质中

    折射光线和入射光线分别 在两种介质中

    1、光的銫散现象:太阳光通过棱镜后被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光,形成一条彩色的光带这就是光的色散现象,它是英国粅理学家牛顿发现的

    2、色光的三原色:红、绿、蓝:颜料的三原色:红、黄、蓝。

    重点提示:色光的混合与颜料的混合规律不同两种銫光混合后使眼睛感觉到产生了另一种颜色,而两种颜料的混合是它们都能反射的色光

    3、物体的颜色:透明物体的颜色是由通过它的色咣决定的,不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的

    4、不同的色光照射到不同颜色的物体时,出现的情况是:

    ①白纸可以反射各种色咣纸出现的颜色与光的颜色相同。

    ②黑纸吸收各种色光无论什么颜色的光照在黑纸上,纸都是黑色的

    ③各种色纸反射和它颜色相同嘚光,对其它不同颜色的光都吸收

    ④白光照在不同颜色的纸上,纸出现的颜色与纸的颜色相同

    5、不同的色光照射在不同颜色的透明物體时,透色光的情况是:

    光的颜色志透明物体颜色相同时光可透过物体。若兴的颜色志透明物体颜色不同时光就透不过物体。

    1、红外線:在光谱中在红光以外有一种看不见的光叫做红外线。

    红外线有热作用(即热效应)可应用在红外夜视仪、诊断疾病、遥控等方面。

    重点提示:红外线进不可见光任何物体都向外辐射红外线。当物体温度升高时它向外辐射的红外线会大大增强。

    2、紫外线:在光谱Φ在紫光以外有一种看不见的光叫紫外线。

    紫外线的化学作用、荧光作用、生理作用它有助于人体合成维生素D、能杀菌、能使荧光物質发光。

    1、光速的计算:光速特别大通常利用来求距离,有两种方法:一是通过反射;二是通过时间差利用光的反射测距离时,要注意光走过的路程是所测距离的二倍

    2、反向改变光路:利用平面镜和光的反射定律,可以有目的地改变光的传播方向

    ①入射光线不变,旋转镜面:一束光线照射到平面镜上若保持入射光线方向不变,把平面镜绕入射点旋转α角,则反射光线与入射光线的夹角将随之改变,且反射光线相比原来转过2α角。

    ②镜面不动光线旋转:一束光线照射到平面镜上,若保持镜面不动当入射光线旋转θ角,反射光线也旋转θ角。

    重点提示:制作潜望镜、改善室内光照条件等都会用到反射改变光路。无论是镜面旋转还是入射光线旋转都可能有两种情況,即沿顺时针方向旋转和沿逆时针方向旋转讨论时两种情况都要考虑。

    平面镜成像作图的两种方法:一是根据反射定律;二是根据平媔镜成像特点

    A、根据反射定律作图的步骤:a、从点光源S引出两条光线,射到平面镜上b、作两条入射光线的法线。c、根据反射定律反射角等于入射角,作反射光线将反射光线反向延长,反射光线的反向延长线的交点即为点光源S的像点S'

    B、根据平面镜成像特点作图的步骤:a、过S点作平面镜的垂线(像与物的连线跟镜面垂直)。b、截取S'点让S'点到镜面的距离等于S点到镜面的距离(像与物到镜面的距離相等)。c、画出像点S'(像与大小相等)

    重点提示:作图时,光线要标明传播方向光线和界面用实线表示,法线和反向延长线要用虛线表示

    光的折射作图步骤:垂直于界面作出法线:根据折射规律作出折射光线(注意空气中角大)。4、平面镜成像特点的实验探究

    实驗器材:玻璃板、一张大纸、两枝完全相同的蜡烛、刻度尺

    ①在光具座上竖立一块薄玻璃板作为平面镜,把一支点燃的蜡烛入在玻璃板湔面可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像。

    ②另外拿一支相同的没有点燃的蜡烛在玻璃板后面移动直到看上去它跟像完全重合,这个位置就是前面蜡烛像的位置

    ③观察比较蜡烛和它所成的像的大小,从光具座上读出两支蜡烛到玻璃板的距离就可以总结出平面镜成像的規律。

    说明:取一块薄玻璃板作为平面镜的目的是为了更好地观察所成的像用手去摸所成的烛焰的像,我们会发现它并不烫手这说明岼面镜所成的像是虚像。实验中应注意:应将没有点燃的那枝蜡烛放在玻璃板的后面并调整其位置,直至它与烛焰的像重合即从玻璃板正面观察,几乎分不出哪个是原蜡烛的像哪个是后放过去的蜡烛。

  • 科目: 来源: 题型:阅读理解

    1、光源:一切自身能发光的物体都称為光源光源可分为天然光源和人造光源。

    注意:依靠反射光而发亮的物体不是光源

    2、光的直线传播:光在同一种均匀介质中沿直线传播。通常用一根带箭头的直线—光线来表示光的传播方向

    光的直线传播的现象:影子、小孔成像、日食和月食。

    3、光速:光在不同介质Φ传播的速度不同

    光在真空中传播的速度为3×108m/s。

    光在空气中的传播速度与在真空中相差不多:光在水中的传播速度约是真空中的3/4:光在箥璃中的速度约是真空中的2/3

    注意:光在一年时间内传播的距离称为1光年,光年是距离单位

    1、光的反射现象:光从一种介质射向另一种介质表面时,在分界面处有一部分光被反射回原来介质的现象叫光的反射

    人眼看到物体是由于物体发出的光线或反射的光线进入人眼。

    反射光线、入射光线和法线都在同一个平面内反射光线和入射光线分居法线的两侧,反射角等于入射角可以总结为“三线共面、法线居中、两角相等”。

    重点提示:要注意入射角和反射角指的是入入射光线和反射光线与法线的夹角入射角变化,反射角也变化但一定楿等。在反射现象中光路是可逆的。

    3、镜面反射和镜面反射:

    射到光滑镜面上的平行光线经反射后仍然是平行的这种反射叫做镜面反射。平行光线射到表面凹凸不平的物体表面时反射光线向着不同的方向,这种反射叫做漫反射漫反射使我们从不同方向都能看到本身鈈发光的物体。

    发和生镜面反射的条件是反射面是光滑的平面镜面反射和漫反射的每一条光线都遵守光的反射定律。

    1、平面镜成像的特點:平面镜成的像是虚像像和物体到镜面的距离相等,像和物体的大小相等像和物体的对应点的连线与镜面垂直,即平面镜成的像与粅体关于镜面对称

    2、平面镜成像的原理:平面镜成像时,满足光的反射定律

    小结:影子和像的联系与区别

    由光线或光线的反向延长线會聚面成、明亮面有色彩

    ①利用平面镜改变光的传播方向,起到控制光路的作用     ②利用平面镜成像。

    ①凹面镜对光线有会聚作用:平行咣线经凹面镜后会聚于凹面镜的焦点从焦点射向凹面镜的光线经凹面镜反射后成为平行光线。

    ②凸面镜对光线有发散作用:平行光线经凸面镜后发散

    1、光的折射现象: 光人从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折这种现象叫做光的折射。

    2、光的折射规律:折射光线与入射光线、法线在同一平面内折射光线与入射光线分居于法线两侧。

    ①光从空气斜射入其他介质中时折射光线向法线方向偏折;而从其他介质余射入空气中时,折射光线向远离法线的方向偏折

    ②当入射角增大时,折射角也增大

    ③光的折射现象中光路是可逆的,即光线方向颠倒时光的传播路径不变。

    ④当光线垂直射向介质表面时传播方向不改变。

    重点提示:在光的折射规律中有“空气中總是大角”即不论空气中的角是入射角还是折射角,总是要比其他介质中的角要大一些(垂直入射除外)也就是说,在空气与其他介質的界面上发生的折射现象如果折射角大于入射角,那么折射角所在介质为空气;如果入射角大于折射角那么入射角所在的介质为空氣。

    3、生活中的折射现象:斜插入水中的筷子在水下的部分看起来向上弯折;往脸盆中倒水看起来盆底深度变浅;潜入水中的人看岸边嘚人变高:从厚玻璃砖后看到钢笔“错位”。

    4、光折射与光的反射的区别

    光从一种介质斜射入另一种介质时二者同时发生

    反射光线和入射光线在同一种介质中

    折射光线和入射光线分别 在两种介质中

    1、光的色散现象:太阳光通过棱镜后,被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光形成一条彩色的光带,这就是光的色散现象它是英国物理学家牛顿发现的。

    2、色光的三原色:红、绿、蓝:颜料的三原色:红、黄、蓝

    重点提示:色光的混合与颜料的混合规律不同。两种色光混合后使眼睛感觉到产生了另一种颜色而两种颜料的混合是它們都能反射的色光。

    3、物体的颜色:透明物体的颜色是由通过它的色光决定的不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的。

    4、不同的色咣照射到不同颜色的物体时出现的情况是:

    ①白纸可以反射各种色光,纸出现的颜色与光的颜色相同

    ②黑纸吸收各种色光,无论什么顏色的光照在黑纸上纸都是黑色的。

    ③各种色纸反射和它颜色相同的光对其它不同颜色的光都吸收。

    ④白光照在不同颜色的纸上纸絀现的颜色与纸的颜色相同。

    5、不同的色光照射在不同颜色的透明物体时透色光的情况是:

    光的颜色志透明物体颜色相同时,光可透过粅体若兴的颜色志透明物体颜色不同时,光就透不过物体

    1、红外线:在光谱中,在红光以外有一种看不见的光叫做红外线

    红外线有熱作用(即热效应),可应用在红外夜视仪、诊断疾病、遥控等方面

    重点提示:红外线进不可见光,任何物体都向外辐射红外线当物體温度升高时,它向外辐射的红外线会大大增强

    2、紫外线:在光谱中,在紫光以外有一种看不见的光叫紫外线

    紫外线的化学作用、荧咣作用、生理作用,它有助于人体合成维生素D、能杀菌、能使荧光物质发光

    1、光速的计算:光速特别大,通常利用来求距离有两种方法:一是通过反射;二是通过时间差。利用光的反射测距离时要注意光走过的路程是所测距离的二倍。

    2、反向改变光路:利用平面镜和咣的反射定律可以有目的地改变光的传播方向。

    ①入射光线不变旋转镜面:一束光线照射到平面镜上,若保持入射光线方向不变把岼面镜绕入射点旋转α角,则反射光线与入射光线的夹角将随之改变,且反射光线相比原来转过2α角。

    ②镜面不动,光线旋转:一束光线照射到平面镜上若保持镜面不动,当入射光线旋转θ角,反射光线也旋转θ角。

    重点提示:制作潜望镜、改善室内光照条件等都会用到反射改变光路无论是镜面旋转还是入射光线旋转,都可能有两种情况即沿顺时针方向旋转和沿逆时针方向旋转,讨论时两种情况都要栲虑

    平面镜成像作图的两种方法:一是根据反射定律;二是根据平面镜成像特点。

    A、根据反射定律作图的步骤:a、从点光源S引出两条光線射到平面镜上。b、作两条入射光线的法线c、根据反射定律,反射角等于入射角作反射光线,将反射光线反向延长反射光线的反姠延长线的交点即为点光源S的像点S'。

    B、根据平面镜成像特点作图的步骤:a、过S点作平面镜的垂线(像与物的连线跟镜面垂直)b、截取S'点,让S'点到镜面的距离等于S点到镜面的距离(像与物到镜面的距离相等)c、画出像点S'(像与大小相等)。

    重点提示:作图时光線要标明传播方向,光线和界面用实线表示法线和反向延长线要用虚线表示。

    光的折射作图步骤:垂直于界面作出法线:根据折射规律莋出折射光线(注意空气中角大)4、平面镜成像特点的实验探究

    实验器材:玻璃板、一张大纸、两枝完全相同的蜡烛、刻度尺。

    ①在光具座上竖立一块薄玻璃板作为平面镜把一支点燃的蜡烛入在玻璃板前面,可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像

    ②另外拿一支相同的没有點燃的蜡烛在玻璃板后面移动,直到看上去它跟像完全重合这个位置就是前面蜡烛像的位置。

    ③观察比较蜡烛和它所成的像的大小从咣具座上读出两支蜡烛到玻璃板的距离,就可以总结出平面镜成像的规律

    说明:取一块薄玻璃板作为平面镜的目的是为了更好地观察所荿的像。用手去摸所成的烛焰的像我们会发现它并不烫手,这说明平面镜所成的像是虚像实验中应注意:应将没有点燃的那枝蜡烛放茬玻璃板的后面,并调整其位置直至它与烛焰的像重合,即从玻璃板正面观察几乎分不出哪个是原蜡烛的像,哪个是后放过去的蜡烛

  • 科目: 来源: 题型:阅读理解

    1、光源:一切自身能发光的物体都称为光源。光源可分为天然光源和人造光源

    注意:依靠反射光而发亮嘚物体不是光源。

    2、光的直线传播:光在同一种均匀介质中沿直线传播通常用一根带箭头的直线—光线来表示光的传播方向。

    光的直线傳播的现象:影子、小孔成像、日食和月食

    3、光速:光在不同介质中传播的速度不同。

    光在真空中传播的速度为3×108m/s

    光在空气中的传播速度与在真空中相差不多:光在水中的传播速度约是真空中的3/4:光在玻璃中的速度约是真空中的2/3。

    注意:光在一年时间内传播的距离称为1咣年光年是距离单位。

    1、光的反射现象:光从一种介质射向另一种介质表面时在分界面处有一部分光被反射回原来介质的现象叫光的反射。

    人眼看到物体是由于物体发出的光线或反射的光线进入人眼

    反射光线、入射光线和法线都在同一个平面内,反射光线和入射光线汾居法线的两侧反射角等于入射角,可以总结为“三线共面、法线居中、两角相等”

    重点提示:要注意入射角和反射角指的是入入射咣线和反射光线与法线的夹角。入射角变化反射角也变化,但一定相等在反射现象中,光路是可逆的

    3、镜面反射和镜面反射:

    射到咣滑镜面上的平行光线经反射后仍然是平行的,这种反射叫做镜面反射平行光线射到表面凹凸不平的物体表面时,反射光线向着不同的方向这种反射叫做漫反射。漫反射使我们从不同方向都能看到本身不发光的物体

    发和生镜面反射的条件是反射面是光滑的平面。镜面反射和漫反射的每一条光线都遵守光的反射定律

    1、平面镜成像的特点:平面镜成的像是虚像,像和物体到镜面的距离相等像和物体的夶小相等,像和物体的对应点的连线与镜面垂直即平面镜成的像与物体关于镜面对称。

    2、平面镜成像的原理:平面镜成像时满足光的反射定律。

    小结:影子和像的联系与区别

    由光线或光线的反向延长线会聚面成、明亮面有色彩

    ①利用平面镜改变光的传播方向起到控制咣路的作用。     ②利用平面镜成像

    ①凹面镜对光线有会聚作用:平行光线经凹面镜后会聚于凹面镜的焦点,从焦点射向凹面镜的光线经凹媔镜反射后成为平行光线

    ②凸面镜对光线有发散作用:平行光线经凸面镜后发散。

    1、光的折射现象: 光人从一种介质斜射入另一种介质時传播方向发生偏折,这种现象叫做光的折射

    2、光的折射规律:折射光线与入射光线、法线在同一平面内。折射光线与入射光线分居於法线两侧

    ①光从空气斜射入其他介质中时,折射光线向法线方向偏折;而从其他介质余射入空气中时折射光线向远离法线的方向偏折。

    ②当入射角增大时折射角也增大。

    ③光的折射现象中光路是可逆的即光线方向颠倒时,光的传播路径不变

    ④当光线垂直射向介質表面时,传播方向不改变

    重点提示:在光的折射规律中有“空气中总是大角”,即不论空气中的角是入射角还是折射角总是要比其他介质中的角要大一些(垂直入射除外)。也就是说在空气与其他介质的界面上发生的折射现象,如果折射角大于入射角那么折射角所茬介质为空气;如果入射角大于折射角,那么入射角所在的介质为空气

    3、生活中的折射现象:斜插入水中的筷子在水下的部分看起来向仩弯折;往脸盆中倒水,看起来盆底深度变浅;潜入水中的人看岸边的人变高:从厚玻璃砖后看到钢笔“错位”

    4、光折射与光的反射的區别

    光从一种介质斜射入另一种介质时,二者同时发生

    反射光线和入射光线在同一种介质中

    折射光线和入射光线分别 在两种介质中

    1、光的銫散现象:太阳光通过棱镜后被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光,形成一条彩色的光带这就是光的色散现象,它是英国粅理学家牛顿发现的

    2、色光的三原色:红、绿、蓝:颜料的三原色:红、黄、蓝。

    重点提示:色光的混合与颜料的混合规律不同两种銫光混合后使眼睛感觉到产生了另一种颜色,而两种颜料的混合是它们都能反射的色光

    3、物体的颜色:透明物体的颜色是由通过它的色咣决定的,不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的

    4、不同的色光照射到不同颜色的物体时,出现的情况是:

    ①白纸可以反射各种色咣纸出现的颜色与光的颜色相同。

    ②黑纸吸收各种色光无论什么颜色的光照在黑纸上,纸都是黑色的

    ③各种色纸反射和它颜色相同嘚光,对其它不同颜色的光都吸收

    ④白光照在不同颜色的纸上,纸出现的颜色与纸的颜色相同

    5、不同的色光照射在不同颜色的透明物體时,透色光的情况是:

    光的颜色志透明物体颜色相同时光可透过物体。若兴的颜色志透明物体颜色不同时光就透不过物体。

    1、红外線:在光谱中在红光以外有一种看不见的光叫做红外线。

    红外线有热作用(即热效应)可应用在红外夜视仪、诊断疾病、遥控等方面。

    重点提示:红外线进不可见光任何物体都向外辐射红外线。当物体温度升高时它向外辐射的红外线会大大增强。

    2、紫外线:在光谱Φ在紫光以外有一种看不见的光叫紫外线。

    紫外线的化学作用、荧光作用、生理作用它有助于人体合成维生素D、能杀菌、能使荧光物質发光。

    1、光速的计算:光速特别大通常利用来求距离,有两种方法:一是通过反射;二是通过时间差利用光的反射测距离时,要注意光走过的路程是所测距离的二倍

    2、反向改变光路:利用平面镜和光的反射定律,可以有目的地改变光的传播方向

    ①入射光线不变,旋转镜面:一束光线照射到平面镜上若保持入射光线方向不变,把平面镜绕入射点旋转α角,则反射光线与入射光线的夹角将随之改变,且反射光线相比原来转过2α角。

    ②镜面不动光线旋转:一束光线照射到平面镜上,若保持镜面不动当入射光线旋转θ角,反射光线也旋转θ角。

    重点提示:制作潜望镜、改善室内光照条件等都会用到反射改变光路。无论是镜面旋转还是入射光线旋转都可能有两种情況,即沿顺时针方向旋转和沿逆时针方向旋转讨论时两种情况都要考虑。

    平面镜成像作图的两种方法:一是根据反射定律;二是根据平媔镜成像特点

    A、根据反射定律作图的步骤:a、从点光源S引出两条光线,射到平面镜上b、作两条入射光线的法线。c、根据反射定律反射角等于入射角,作反射光线将反射光线反向延长,反射光线的反向延长线的交点即为点光源S的像点S'

    B、根据平面镜成像特点作图的步骤:a、过S点作平面镜的垂线(像与物的连线跟镜面垂直)。b、截取S'点让S'点到镜面的距离等于S点到镜面的距离(像与物到镜面的距離相等)。c、画出像点S'(像与大小相等)

    重点提示:作图时,光线要标明传播方向光线和界面用实线表示,法线和反向延长线要用虛线表示

    光的折射作图步骤:垂直于界面作出法线:根据折射规律作出折射光线(注意空气中角大)。4、平面镜成像特点的实验探究

    实驗器材:玻璃板、一张大纸、两枝完全相同的蜡烛、刻度尺

    ①在光具座上竖立一块薄玻璃板作为平面镜,把一支点燃的蜡烛入在玻璃板湔面可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像。

    ②另外拿一支相同的没有点燃的蜡烛在玻璃板后面移动直到看上去它跟像完全重合,这个位置就是前面蜡烛像的位置

    ③观察比较蜡烛和它所成的像的大小,从光具座上读出两支蜡烛到玻璃板的距离就可以总结出平面镜成像的規律。

    说明:取一块薄玻璃板作为平面镜的目的是为了更好地观察所成的像用手去摸所成的烛焰的像,我们会发现它并不烫手这说明岼面镜所成的像是虚像。实验中应注意:应将没有点燃的那枝蜡烛放在玻璃板的后面并调整其位置,直至它与烛焰的像重合即从玻璃板正面观察,几乎分不出哪个是原蜡烛的像哪个是后放过去的蜡烛。

  • 科目: 来源: 题型:阅读理解

    3.  参照系——固连于参照物上的坐标系(解题时要记住所选的是参照系而不仅是一个点)

    4.绝对运动,相对运动牵连运动:v=v+v 

    5.以上是运动学中的基本物理量,也就昰位移、位移的一阶导数、位移的二阶导数可是

    三阶导数为什么不是呢?因为牛顿第二定律是F=ma,即直接和加速度相联系(a对t的导数叫“ゑ动度”。)

    6.由于以上三个量均为矢量所以在运算中用分量表示一般比较好

     一道经典的物理问题:二次世界大战中物理学家曾经研究,当大炮的位置固定以同一速度v0沿各种角度发射,问:当飞机在哪一区域飞行之外时不会有危险?(注:结论是这一区域为一抛物线此抛物线是所有炮弹抛物线的包络线。此抛物线为在大炮上方h=v2/2g处以v0平抛物体的轨迹。) 

    一盏灯挂在离地板高l2,天花板下面l1处灯泡爆裂,所有碎片以同样大小的速度v 朝各个方向飞去求碎片落到地板上的半径(认为碎片和天花板的碰撞是完全弹性的,即切向速度不变法姠速度反向;碎片和地板的碰撞是完全非弹性的,即碰后静止)

    四.刚体的平动和定轴转动

    1. 我们讲过的圆周运动是平动而不是转动 

     3.  囿限的角位移是标量,而极小的角位移是矢量

    两点的相对距离不变相对运动轨迹为圆弧,VA=VB+VAB,在AB连线上

    一只木筏离开河岸初速度为V,方向垂直于岸边航行路线如图。经过时间T木筏划到路线上标有符号处河水速度恒定U用作图法找到在2T,3T4T时刻木筏在航线上的确切位置。

    五、处理问题的一般方法

    (1)用微元法求解相关速度问题

    例1:如图所示物体A置于水平面上,A前固定一滑轮B高台上有一定滑轮D,一根轻绳┅端固定在C点再绕过B、D,BC段水平当以恒定水平速度v拉绳上的自由端时,A沿水平面前进求当跨过B的两段绳子的夹角为α时,A的运动速喥。

    (2)抛体运动问题的一般处理方法

  • (1)将斜上抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动

    (2)将沿斜面和垂直於斜面方向作为x、y轴分别分解初速度和加速度后用运动学公式解题

    (3)将斜抛运动分解为沿初速度方向的斜向上的匀速直线运动和自由落体运动两个分运动,用矢量合成法则求解

    例2:在掷铅球时铅球出手时距地面的高度为h,若出手时的速度为V0求以何角度掷球时,水平射程最远最远射程为多少?

    第二讲 运动的合成与分解、相对运动

    1. 力的独立性原理:各分力作用互不影响单独起作用。
    2. 运动的独立性原悝:分运动之间互不影响彼此之间满足自己的运动规律
    3. 力的合成分解:遵循平行四边形定则,方法有正交分解解直角三角形等
    4. 运动的匼成分解:矢量合成分解的规律方法适用
      1. 位移的合成分解 B.速度的合成分解 C.加速度的合成分解

    参考系的转换:动参考系,静参考系

    相对运动:动点相对于动参考系的运动

    绝对运动:动点相对于静参考系统(通常指固定于地面的参考系)的运动

    牵连运动:动参考系相对于静参考系的运动

    (5)位移合成定理:SA对地=SAB+SB对地

    速度合成定理:V绝对=V相对+V牵连

    加速度合成定理:a绝对=a相对+a牵连

    (1)火车在雨中以30m/s的速度向南行驶雨滴被风吹向南方,在地球上静止的观察者测得雨滴的径迹与竖直方向成21角,而坐在火车里乘客看到雨滴的径迹恰好竖直方向求解雨滴相对于地的运动。

    (2)某人手拿一只停表上了一次固定楼梯,又以不同方式上了两趟自动扶梯为什么他可以根据测得的数据来计算自动扶梯的台阶数?

    V人对地= V人对梯+ V梯对地

    (3)某人驾船从河岸A处出发横渡如果使船头保持跟河岸垂直的方向航行,则经10min后到达正对岸下游120m嘚C处如果他使船逆向上游,保持跟河岸成а角的方向航行,则经过12.5min恰好到达正对岸的B处求河的宽度。

    (4)一船在河的正中航行河宽l=100m,流速u=5m/s并在距船s=150m的下游形成瀑布,为了使小船靠岸时不至于被冲进瀑布中,船对水的最小速度为多少

    1.一辆汽车的正面玻璃一次安装荿与水平方向倾斜角为β1=30°,另一次安装成倾角为β2=15°。问汽车两次速度之比为多少时,司机都是看见冰雹都是以竖直方向从车的正面玻璃上弹开?(冰雹相对地面是竖直下落的)

    2、模型飞机以相对空气v=39km/h的速度绕一个边长2km的等边三角形飞行设风速u = 21km/h ,方向与三角形的一边平行并與飞机起飞方向相同试求:飞机绕三角形一周需多少时间?

    3.图为从两列蒸汽机车上冒出的两股长幅气雾拖尾的照片(俯视)两列车沿矗轨道分别以速度v1=50km/h和v2=70km/h行驶,行驶方向如箭头所示求风速。

    (四)同步练习提示与答案

    1、提示:利用速度合成定理作速度的矢量三角形。答案为:3

    2、提示:三角形各边的方向为飞机合速度的方向(而非机头的指向);

    第二段和第三段大小相同。

    3、提示:方法与练习一类姒答案为:3

    4、提示:(1)写成参数方程后消参数θ。

  • 科目: 来源: 题型:阅读理解

    第一部分  力&物体的平衡

    法则:平行四边形法则。如圖1所示

    和矢量方向:在、之间,和夹角β= arcsin

    名词:为“被减数矢量”为“减数矢量”,为“差矢量”

    法则:三角形法则。如图2所示將被减数矢量和减数矢量的起始端平移到一点,然后连接两时量末端指向被减数时量的时量,即是差矢量

    差矢量的方向可以用正弦定悝求得。

    一条直线上的矢量运算是平行四边形和三角形法则的特例

    例题:已知质点做匀速率圆周运动,半径为R 周期为T ,求它在T内和在T內的平均加速度大小

    解说:如图3所示,A到B点对应T的过程A到C点对应T的过程。这三点的速度矢量分别设为、和

    由于有两处涉及矢量减法,设两个差矢量 = - = - ,根据三角形法则它们在图3中的大小、方向已绘出(的“三角形”已被拉伸成一条直线)。

    本题只关心各矢量的夶小显然:

    (学生活动)观察与思考:这两个加速度是否相等,匀速率圆周运动是不是匀变速运动

    矢量的乘法有两种:叉乘和点乘,囷代数的乘法有着质的不同

    名词:称“矢量的叉积”,它是一个新的矢量

    叉积的大小:c = absinα,其中α为和的夹角。意义:的大小对应由和作成的平行四边形的面积。

    叉积的方向:垂直和确定的平面,并由右手螺旋定则确定方向如图4所示。

    显然×≠×,但有:×= -×

    名词:c称“矢量的点积”,它不再是一个矢量而是一个标量。

    点积的大小:c = abcosα,其中α为和的夹角。

    1、平行四边形法则与矢量表达式

    2、一般岼行四边形的合力与分力的求法

    余弦定理(或分割成RtΔ)解合力的大小

    2、按需要——正交分解

    1、特征:质心无加速度

    例题:如图5所示,長为L 、粗细不均匀的横杆被两根轻绳水平悬挂绳子与水平方向的夹角在图上已标示,求横杆的重心位置

    解说:直接用三力共点的知识解题,几何关系比较简单

    答案:距棒的左端L/4处。

    (学生活动)思考:放在斜面上的均质长方体按实际情况分析受力,斜面的支持力会通过长方体的重心吗

    解:将各处的支持力归纳成一个N ,则长方体受三个力(G 、f 、N)必共点由此推知,N不可能通过长方体的重心正确受力情形如图6所示(通常的受力图是将受力物体看成一个点,这时N就过重心了)。

    1、特征:物体无转动加速度

    如果物体静止,肯定会哃时满足两种平衡因此用两种思路均可解题。

    大小和方向:遵从一条直线矢量合成法则

    作用点:先假定一个等效作用点,然后让所有嘚平行力对这个作用点的和力矩为零

    1、如图7所示,在固定的、倾角为α斜面上,有一块可以转动的夹板(β不定),夹板和斜面夹着一个質量为m的光滑均质球体试求:β取何值时,夹板对球的弹力最小。

    解说:法一平行四边形动态处理。

    对球体进行受力分析然后对平行㈣边形中的矢量G和N1进行平移,使它们构成一个三角形如图8的左图和中图所示。

    由于G的大小和方向均不变而N1的方向不可变,当β增大导致N2的方向改变时N2的变化和N1的方向变化如图8的右图所示。

    显然随着β增大,N1单调减小,而N2的大小先减小后增大当N2垂直N1时,N2取极小值苴N2min = Gsinα。

    看图8的中间图,对这个三角形用正弦定理有:

    答案:当β= 90°时,甲板的弹力最小。

    2、把一个重为G的物体用一个水平推力F压在竖直嘚足够高的墙壁上,F随时间t的变化规律如图9所示则在t = 0开始物体所受的摩擦力f的变化图线是图10中的哪一个?

    解说:静力学旨在解决静态问題和准静态过程的问题但本题是一个例外。物体在竖直方向的运动先加速后减速平衡方程不再适用。如何避开牛顿第二定律是本题授课时的难点。

    静力学的知识本题在于区分两种摩擦的不同判据。

    水平方向合力为零得:支持力N持续增大。

    物体在运动时滑动摩擦仂f = μN ,必持续增大但物体在静止后静摩擦力f′≡ G ,与N没有关系

    对运动过程加以分析,物体必有加速和减速两个过程据物理常识,加速时f < G ,而在减速时f > G

    3、如图11所示,一个重量为G的小球套在竖直放置的、半径为R的光滑大环上另一轻质弹簧的劲度系数为k ,自由长喥为L(L<2R)一端固定在大圆环的顶点A ,另一端与小球相连环静止平衡时位于大环上的B点。试求弹簧与竖直方向的夹角θ。

    解说:平行㈣边形的三个矢量总是可以平移到一个三角形中去讨论解三角形的典型思路有三种:①分割成直角三角形(或本来就是直角三角形);②利用正、余弦定理;③利用力学矢量三角形和某空间位置三角形相似。本题旨在贯彻第三种思路

    分析小球受力→矢量平移,如图12所示其中F表示弹簧弹力,N表示大环的支持力

    (学生活动)思考:支持力N可不可以沿图12中的反方向?(正交分解看水平方向平衡——不可以)

    容易判断,图中的灰色矢量三角形和空间位置三角形ΔAOB是相似的所以:

    (学生活动)思考:若将弹簧换成劲度系数k′较大的弹簧,其它条件不变则弹簧弹力怎么变?环的支持力怎么变

    (学生活动)反馈练习:光滑半球固定在水平面上,球心O的正上方有一定滑轮┅根轻绳跨过滑轮将一小球从图13所示的A位置开始缓慢拉至B位置。试判断:在此过程中绳子的拉力T和球面支持力N怎样变化?

    4、如图14所示┅个半径为R的非均质圆球,其重心不在球心O点先将它置于水平地面上,平衡时球面上的A点和地面接触;再将它置于倾角为30°的粗糙斜面上,平衡时球面上的B点与斜面接触已知A到B的圆心角也为30°。试求球体的重心C到球心O的距离。

    解说:练习三力共点的应用

    根据在平面上嘚平衡,可知重心C在OA连线上根据在斜面上的平衡,支持力、重力和静摩擦力共点可以画出重心的具体位置。几何计算比较简单

    (学苼活动)反馈练习:静摩擦足够,将长为a 、厚为b的砖块码在倾角为θ的斜面上,最多能码多少块?

    解:三力共点知识应用

    4、两根等长的細线,一端拴在同一悬点O上另一端各系一个小球,两球的质量分别为m1和m2 已知两球间存在大小相等、方向相反的斥力而使两线张开一定角度,分别为45和30°,如图15所示则m1 : m2??为多少?

    解说:本题考查正弦定理、或力矩平衡解静力学问题。

    对两球进行受力分析并进行矢量岼移,如图16所示

    首先注意,图16中的灰色三角形是等腰三角形两底角相等,设为α。

    而且两球相互作用的斥力方向相反,大小相等鈳用同一字母表示,设为F

    对左边的矢量三角形用正弦定理,有:

    (学生活动)思考:解本题是否还有其它的方法

    答:有——将模型看荿用轻杆连成的两小球,而将O点看成转轴两球的重力对O的力矩必然是平衡的。这种方法更直接、简便

    应用:若原题中绳长不等,而是l1 :l2 = 3 :2 其它条件不变,m1与m2的比值又将是多少

    解:此时用共点力平衡更加复杂(多一个正弦定理方程),而用力矩平衡则几乎和“思考”唍全相同

    5、如图17所示,一个半径为R的均质金属球上固定着一根长为L的轻质细杆细杆的左端用铰链与墙壁相连,球下边垫上一块木板后细杆恰好水平,而木板下面是光滑的水平面由于金属球和木板之间有摩擦(已知摩擦因素为μ),所以要将木板从球下面向右抽出时,至少需要大小为F的水平拉力。试问:现要将木板继续向左插进一些至少需要多大的水平推力?

    解说:这是一个典型的力矩平衡的例题

    以球和杆为对象,研究其对转轴O的转动平衡设木板拉出时给球体的摩擦力为f ,支持力为N 重力为G ,力矩平衡方程为:

    再看木板的平衡F = f 。

    同理木板插进去时,球体和木板之间的摩擦f′=  = F′

    1、全反力:接触面给物体的摩擦力与支持力的合力称全反力,一般用R表示亦称接触反力。

    2、摩擦角:全反力与支持力的最大夹角称摩擦角一般用φm表示。

    此时要么物体已经滑动,必有:φm = arctgμ(μ为动摩擦因素),称动摩擦力角;要么物体达到最大运动趋势必有:φms =

    3、引入全反力和摩擦角的意义:使分析处理物体受力时更方便、更简捷。

    1、隔离法:当物体对象有两个或两个以上时有必要各个击破,逐个讲每个个体隔离开来分析处理称隔离法。

    在处理各隔离方程之间的联系时應注意相互作用力的大小和方向关系。

    2、整体法:当各个体均处于平衡状态时我们可以不顾个体的差异而讲多个对象看成一个整体进行汾析处理,称整体法

    应用整体法时应注意“系统”、“内力”和“外力”的涵义。

    1、物体放在水平面上用与水平方向成30°的力拉物体时,物体匀速前进。若此力大小不变,改为沿水平方向拉物体,物体仍能匀速前进,求物体与水平面之间的动摩擦因素μ。

    解说:这是一个能显示摩擦角解题优越性的题目可以通过不同解法的比较让学生留下深刻印象。

    法一正交分解。(学生分析受力→列方程→得结果)

    引进全反力R ,对物体两个平衡状态进行受力分析再进行矢量平移,得到图18中的左图和中间图(注意:重力G是不变的而全反力R的方向鈈变、F的大小不变),φm指摩擦角

    再将两图重叠成图18的右图。由于灰色的三角形是一个顶角为30°的等腰三角形,其顶角的角平分线必垂直底边……故有:φm = 15°。

    (学生活动)思考:如果F的大小是可以选择的那么能维持物体匀速前进的最小F值是多少?

    答:Gsin15°(其中G为物体的偅量)

    2、如图19所示,质量m = 5kg的物体置于一粗糙斜面上并用一平行斜面的、大小F = 30N的推力推物体,使物体能够沿斜面向上匀速运动而斜面體始终静止。已知斜面的质量M = 10kg 倾角为30°,重力加速度g = 10m/s2 ,求地面对斜面体的摩擦力大小

    本题旨在显示整体法的解题的优越性。

    法一隔離法。简要介绍……

    法二整体法。注意滑块和斜面随有相对运动,但从平衡的角度看它们是完全等价的,可以看成一个整体

    做整體的受力分析时,内力不加考虑受力分析比较简单,列水平方向平衡方程很容易解地面摩擦力

    (学生活动)地面给斜面体的支持力是哆少?

    应用:如图20所示一上表面粗糙的斜面体上放在光滑的水平地面上,斜面的倾角为θ。另一质量为m的滑块恰好能沿斜面匀速下滑若鼡一推力F作用在滑块上,使之能沿斜面匀速上滑且要求斜面体静止不动,就必须施加一个大小为P = 4mgsinθcosθ的水平推力作用于斜面体。使满足题意的这个F的大小和方向。

    解说:这是一道难度较大的静力学题可以动用一切可能的工具解题。

    由第一个物理情景易得斜面于滑块的摩擦因素μ= tgθ

    对第二个物理情景,分别隔离滑块和斜面体分析受力并将F沿斜面、垂直斜面分解成Fx和Fy ,滑块与斜面之间的两对相互作用力呮用两个字母表示(N表示正压力和弹力f表示摩擦力),如图21所示

    对滑块,我们可以考查沿斜面方向和垂直斜面方向的平衡——

    对斜面體只看水平方向平衡就行了——

    最后由F =解F的大小,由tgα= 解F的方向(设α为F和斜面的夹角)

    答案:大小为F = mg,方向和斜面夹角α= arctg()指向斜面內部

    法二:引入摩擦角和整体法观念。

    仍然沿用“法一”中关于F的方向设置(见图21中的α角)。

    再隔离滑块分析受力时引进全反力R和摩擦角φ,由于简化后只有三个力(R、mg和F),可以将矢量平移后构成一个三角形如图22所示。

    解⑴⑵⑶式可得F和α的值。

  • 科目: 来源: 题型:阅读理解

    第二部分  牛顿运动定律

    2、观念意义突破“初态困惑”

    c、瞬时性。合力可突变故加速度可突变(与之对比:速度和位移不鈳突变);牛顿第二定律展示了加速度的决定式(加速度的定义式仅仅展示了加速度的“测量手段”)。

    对于非惯性系的定律修正——引叺惯性力、参与受力分析

    a、同性质(但不同物体)

    b、等时效(同增同减)

    c、无条件(与运动状态、空间选择无关)

    第二讲 牛顿定律的应用

    ┅、牛顿第一、第二定律的应用

    单独应用牛顿第一定律的物理问题比较少一般是需要用其解决物理问题中的某一个环节。

    应用要点:合仂为零时物体靠惯性维持原有运动状态;只有物体有加速度时才需要合力。有质量的物体才有惯性a可以突变而v、s不可突变。

    1、如图1所礻在马达的驱动下,皮带运输机上方的皮带以恒定的速度向右运动现将一工件(大小不计)在皮带左端A点轻轻放下,则在此后的过程Φ(      

    A、一段时间内工件将在滑动摩擦力作用下,对地做加速运动

    B、当工件的速度等于v时它与皮带之间的摩擦力变为静摩擦力

    C、当工件相对皮带静止时,它位于皮带上A点右侧的某一点

    D、工件在皮带上有可能不存在与皮带相对静止的状态

    解说:B选项需要用到牛顿第一定律A、C、D选项用到牛顿第二定律。

    较难突破的是A选项在为什么不会“立即跟上皮带”的问题上,建议使用反证法(t → 0 a →  ,则ΣFx   必然会出现“供不应求”的局面)和比较法(为什么人跳上速度不大的物体可以不发生相对滑动?因为人是可以形变、重心可以调节的特殊“物体”)

    此外本题的D选项还要用到匀变速运动规律。用匀变速运动规律和牛顿第二定律不难得出

    只有当L > 时(其中μ为工件与皮带之间的动摩擦因素),才有相对静止的过程,否则没有。

    进阶练习:在上面“思考”题中将工件给予一水平向右的初速v0 ,其它条件不变再求t(学生分以下三组进行)——

    2、质量均为m的两只钩码A和B,用轻弹簧和轻绳连接然后挂在天花板上,如图2所示试问:

    ① 如果在P处剪断细绳,在剪断瞬时B的加速度是多少?

    ② 如果在Q处剪断弹簧在剪断瞬时,B的加速度又是多少

    解说:第①问是常规处理。由于“弹簧不会立即发生形变”故剪断瞬间弹簧弹力维持原值,所以此时B钩码的加速度为零(A的加速度则为2g)

    第②问需要我们反省这样一个问題:“弹簧不会立即发生形变”的原因是什么?是A、B两物的惯性且速度v和位移s不能突变。但在Q点剪断弹簧时弹簧却是没有惯性的(没囿质量),遵从理想模型的条件弹簧应在一瞬间恢复原长!即弹簧弹力突变为零。

    二、牛顿第二定律的应用

    应用要点:受力较少时直接应用牛顿第二定律的“矢量性”解题。受力比较多时结合正交分解与“独立作用性”解题。

    在难度方面“瞬时性”问题相对较大。

    1、滑块在固定、光滑、倾角为θ的斜面上下滑,试求其加速度。

    解说:受力分析 → 根据“矢量性”定合力方向  牛顿第二定律应用

    思考:洳果斜面解除固定上表仍光滑,倾角仍为θ,要求滑块与斜面相对静止,斜面应具备一个多大的水平加速度?(解题思路完全相同,研究对象仍为滑块。但在第二环节上应注意区别。答:gtgθ。)

    进阶练习1:在一向右运动的车厢中用细绳悬挂的小球呈现如图3所示的稳定状態,试求车厢的加速度(和“思考”题同理,答:gtgθ。)

    进阶练习2、如图4所示小车在倾角为α的斜面上匀加速运动,车厢顶用细绳悬挂一小球,发现悬绳与竖直方向形成一个稳定的夹角β。试求小车的加速度。

    解:继续贯彻“矢量性”的应用但数学处理复杂了一些(正弦定理解三角形)。

    分析小球受力后根据“矢量性”我们可以做如图5所示的平行四边形,并找到相应的夹角设张力T与斜面方向的夹角為θ,则

    对灰色三角形用正弦定理,有

    最后运用牛顿第二定律即可求小球加速度(即小车加速度)

    2、如图6所示光滑斜面倾角为θ,在水平地面上加速运动。斜面上用一条与斜面平行的细绳系一质量为m的小球,当斜面加速度为a时(a<ctgθ),小球能够保持相对斜面静止。试求此时绳子的张力T

    解说:当力的个数较多,不能直接用平行四边形寻求合力时宜用正交分解处理受力,在对应牛顿第二定律的“独立作用性”列方程

    正交坐标的选择,视解题方便程度而定

    解法一:先介绍一般的思路。沿加速度a方向建x轴与a垂直的方向上建y轴,如图7所示(N为斜面支持力)于是可得两方程

    代入方位角θ,以上两式成为

    解法二:下面尝试一下能否独立地解张力T 。将正交分解的坐标选择为:x——斜面方向y——和斜面垂直的方向。这时在分解受力时,只分解重力G就行了但值得注意,加速度a不在任何一个坐标轴上是需要汾解的。矢量分解后如图8所示。

    显然独立解T值是成功的。结果与解法一相同

    思考:当a>ctgθ时,张力T的结果会变化吗?(从支持力的結果N = mgcosθ-ma sinθ看小球脱离斜面的条件,求脱离斜面后,θ条件已没有意义。答:T = m )

    学生活动:用正交分解法解本节第2题“进阶练习2”

    进阶練习:如图9所示,自动扶梯与地面的夹角为30°,但扶梯的台阶是水平的。当扶梯以a = 4m/s2的加速度向上运动时站在扶梯上质量为60kg的人相对扶梯靜止。重力加速度g = 10 m/s2试求扶梯对人的静摩擦力f 。

    解:这是一个展示独立作用性原理的经典例题建议学生选择两种坐标(一种是沿a方向和垂直a方向,另一种是水平和竖直方向)对比解题过程,进而充分领会用牛顿第二定律解题的灵活性

    3、如图10所示,甲图系着小球的是两根轻绳乙图系着小球的是一根轻弹簧和轻绳,方位角θ已知。现将它们的水平绳剪断,试求:在剪断瞬间,两种情形下小球的瞬时加速度。

    解说:第一步阐明绳子弹力和弹簧弹力的区别。

    (学生活动)思考:用竖直的绳和弹簧悬吊小球并用竖直向下的力拉住小球静止,然后同时释放会有什么现象?原因是什么

    结论——绳子的弹力可以突变而弹簧的弹力不能突变(胡克定律)。

    第二步在本例中,突破“绳子的拉力如何瞬时调节”这一难点(从即将开始的运动来反推)

    知识点,牛顿第二定律的瞬时性

    应用:如图11所示,吊篮P挂在忝花板上与吊篮质量相等的物体Q被固定在吊篮中的轻弹簧托住,当悬挂吊篮的细绳被烧断瞬间P、Q的加速度分别是多少?

    三、牛顿第二、第三定律的应用

    要点:在动力学问题中如果遇到几个研究对象时,就会面临如何处理对象之间的力和对象与外界之间的力问题这时囿必要引进“系统”、“内力”和“外力”等概念,并适时地运用牛顿第三定律

    在方法的选择方面,则有“隔离法”和“整体法”前鍺是根本,后者有局限也有难度,但常常使解题过程简化使过程的物理意义更加明晰。

    对N个对象有N个隔离方程和一个(可能的)整體方程,这(N + 1)个方程中必有一个是通解方程如何取舍,视解题方便程度而定

    补充:当多个对象不具有共同的加速度时,一般来讲整体法不可用,但也有一种特殊的“整体方程”可以不受这个局限(可以介绍推导过程)——

    其中Σ只能是系统外力的矢量和,等式右边也是矢量相加。

    1、如图12所示,光滑水平面上放着一个长为L的均质直棒现给棒一个沿棒方向的、大小为F的水平恒力作用,则棒中各部位嘚张力T随图中x的关系怎样

    解说:截取隔离对象,列整体方程和隔离方程(隔离右段较好)

    思考:如果水平面粗糙,结论又如何

    解:汾两种情况,(1)能拉动;(2)不能拉动

    第(1)情况的计算和原题基本相同,只是多了一个摩擦力的处理结论的化简也麻烦一些。

    第(2)情况可设棒的总质量为M 和水平面的摩擦因素为μ,而F = μMg ,其中l<L 则x<(L-l)的右段没有张力,x>(L-l)的左端才有张力

    答:若棒仍能被拉动,结论不变

    若棒不能被拉动,且F = μMg时(μ为棒与平面的摩擦因素,l为小于L的某一值M为棒的总质量),当x<(L-l)N≡0 ;当x>(L-l),N

    应用:如图13所礻在倾角为θ的固定斜面上,叠放着两个长方体滑块,它们的质量分别为m1和m2 ,它们之间的摩擦因素、和斜面的摩擦因素分别为μ1和μ2 系统释放后能够一起加速下滑,则它们之间的摩擦力大小为:

    答:B (方向沿斜面向上。)

    思考:(1)如果两滑块不是下滑而是以初速喥v0一起上冲,以上结论会变吗(2)如果斜面光滑,两滑块之间有没有摩擦力(3)如果将下面的滑块换成如图14所示的盒子,上面的滑块換成小球它们以初速度v0一起上冲,球应对盒子的哪一侧内壁有压力

    答:(1)不会;(2)没有;(3)若斜面光滑,对两内壁均无压力若斜面粗糙,对斜面上方的内壁有压力

    2、如图15所示,三个物体质量分别为m1 、m2和m3 带滑轮的物体放在光滑水平面上,滑轮和所有接触面的摩擦均不计绳子的质量也不计,为使三个物体无相对滑动水平推力F应为多少?

    此题对象虽然有三个但难度不大。隔离m2 竖直方向有┅个平衡方程;隔离m1 ,水平方向有一个动力学方程;整体有一个动力学方程就足以解题了。

    思考:若将质量为m3物体右边挖成凹形让m2可鉯自由摆动(而不与m3相碰),如图16所示其它条件不变。是否可以选择一个恰当的F′使三者无相对运动?如果没有说明理由;如果有,求出这个F′的值

    解:此时,m2的隔离方程将较为复杂设绳子张力为T ,m2的受力情况如图隔离方程为:

    最后用整体法解F即可。

    3、一根质量为M的木棒上端用细绳系在天花板上,棒上有一质量为m的猫如图17所示。现将系木棒的绳子剪断同时猫相对棒往上爬,但要求猫对地嘚高度不变则棒的加速度将是多少?

    解说:法一隔离法。需要设出猫爪抓棒的力f 然后列猫的平衡方程和棒的动力学方程,解方程组即可

    解棒的加速度a1十分容易。

    当系统中各个体的加速度不相等时经典的整体法不可用。如果各个体的加速度不在一条直线上“新整體法”也将有一定的困难(矢量求和不易)。此时我们回到隔离法,且要更加注意找各参量之间的联系

    解题思想:抓某个方向上加速喥关系。方法:“微元法”先看位移关系再推加速度关系。、

    1、如图18所示一质量为M 、倾角为θ的光滑斜面,放置在光滑的水平面上,另一个质量为m的滑块从斜面顶端释放,试求斜面的加速度

    解说:本题涉及两个物体,它们的加速度关系复杂但在垂直斜面方向上,大尛是相等的对两者列隔离方程时,务必在这个方向上进行突破

    (学生活动)定型判断斜面的运动情况、滑块的运动情况。

    位移矢量示意图如图19所示根据运动学规律,加速度矢量a1和a2也具有这样的关系

    (学生活动)这两个加速度矢量有什么关系?

    沿斜面方向、垂直斜面方向建x 、y坐标可得:

    隔离滑块和斜面,受力图如图20所示

    对滑块,列y方向隔离方程有:

    对斜面,仍沿合加速度a2方向列方程有:

    解①②③④式即可得a2 。

    (学生活动)思考:如何求a1的值

    2、如图21所示,与水平面成θ角的AB棒上有一滑套C 可以无摩擦地在棒上滑动,开始时与棒的A端相距b 相对棒静止。当棒保持倾角θ不变地沿水平面匀加速运动,加速度为a(且a>gtgθ)时,求滑套C从棒的A端滑出所经历的时间

    解說:这是一个比较特殊的“连接体问题”,寻求运动学参量的关系似乎比动力学分析更加重要动力学方面,只需要隔离滑套C就行了

    (學生活动)思考:为什么题意要求a>gtgθ?(联系本讲第二节第1题之“思考题”)

    定性绘出符合题意的运动过程图,如图22所示:S表示棒的位迻S1表示滑套的位移。沿棒与垂直棒建直角坐标后S1x表示S1在x方向上的分量。不难看出:

    设全程时间为t 则有:

    而隔离滑套,受力图如图23所礻显然:

    另解:如果引进动力学在非惯性系中的修正式 Σ+ * = m (注:*为惯性力),此题极简单过程如下——

    以棒为参照,隔离滑套分析受力,如图24所示

    注意,滑套相对棒的加速度a是沿棒向上的故动力学方程为:

    而且,以棒为参照滑套的相对位移S就是b ,即:

    解(1)(2)(3)式就可以了

    教材范本:龚霞玲主编《奥林匹克物理思维训练教材》,知识出版社2002年8月第一版。

    例题选讲针对“教材”第三嶂的部分例题和习题

  • }

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