江苏省南京物理竞赛讲义-5.3角动量例题

江苏省南京物理竞赛讲义-5.3角动量例题
江苏省南京物理竞赛讲义-5.3角动量例题

5.3角动量例题

例1、在一根长为3l 的轻杆上打一个小孔,孔离一端的距离为l ,再在杆

的两端以及距另一端为l 处各固定一个质量为M 的小球。然后通过此孔

将杆悬挂于一光滑固定水平细轴O 上。开始时,轻杆静止,一质量为m

的铅粒以v 0的水平速度射入中间的小球,并留在其中。求杆摆动的最大

高度。

例2、质量m =1.1 kg 的匀质圆盘,可以绕通过其中心且垂直盘面的水平

光滑固定轴转动.圆盘边缘绕有绳子,绳子下端挂一质量m 1=1.0 kg 的物体,如图所示.起初在圆盘上加一恒力矩使物体以速率v 0=0.6 m/s 匀速上升,如撤去所加力矩,问经历多少时间圆盘开始作反方向转动.

例3、两个质量均为m 的质点,用一根长为2L 的轻杆相连。两质点

以角速度ω绕轴转动,轴线通过杆的中点O 与杆的夹角为θ。试求

以O 为参考点的质点组的角动量和所受的外力矩。

例4、小滑块A 位于光滑的水平桌面上,小滑块B 位于

桌面上的小槽中,两滑块的质量均为m ,并用长为L 、不

可伸长、无弹性的轻绳相连。开始时,A 、B 之间的距离

为L/2, A 、B 间的连线与小槽垂直。突然给滑块A 一个冲击,使其获得平行与槽的速度v 0,求滑块B 开始运动时的速度

例5、有一半径为R 的圆形平板平放在水平桌面上,平板与水平桌面的摩擦系数为μ,若平板绕通过其中心且垂直板面的固定轴以角速度ω0开始旋转,它将在旋转几圈后停止? 例6、一质量为M a ,半径为a 的圆筒A ,被另一质量为M b ,半

径为b 的圆筒B 同轴套在其外,均可绕轴自由旋转。在圆筒A

的内表面上散布了薄薄的一层质量为M o的沙子,并在壁上开了许多小孔。在t=0时,圆筒A以角速度ω0绕轴匀速转动,而圆筒B静止。打开小孔,沙子向外飞出并附着于B筒的内壁上。设单位时间内喷出的沙子质量为k,若忽略沙子从A筒飞到B筒的时间,求t时刻两筒旋转的角速度。

*例7、如图,CD、EF均为长为2L的轻杆,四个端点各有

一个质量为m的质点,CE、DF为不可伸长的轻绳,CD

的中点B处用一细线悬于天花板A点。突然剪断DF,求剪

断后瞬间,CE、AB上的张力分别是多少?

高中物理竞赛讲义:动量

专题六 动量 【扩展知识】 1.动量定理的分量表达式 I 合x =mv 2x -mv 1x , I 合y =mv 2y -mv 1y , I 合z =mv 2z -mv 1z . 2.质心与质心运动 2.1质点系的质量中心称为质心。若质点系内有n 个质点,它们的质量分别为m 1,m 2,……m n ,相对于坐标原点的位置矢量分别为r 1,r 2,……r n ,则质点系的质心位置矢量为 r c=n n n m m m r m r m r m ++++++ 211211=M r m n i i i ∑=1 若将其投影到直角坐标系中,可得质心位置坐标为 x c =M x m n i i i ∑=1, y c =M y m n i i i ∑=1, z c =M z m n i i i ∑=1. 2.2质心速度与质心动量 相对于选定的参考系,质点位置矢量对时间的变化率称为质心的速度。 v c=t r c ??=M p 总=M v m n i i i ∑=1, p c =Mv c =∑=n i i i v m 1 . 作用于质点系的合外力的冲量等于质心动量的增量 I 合= ∑=n i i I 1=p c -p c0=mv c -mv c0 . 2.3质心运动定律 作用于质点系的合外力等于质点总质量与质心加速度的乘积。F合=Ma c.。 对于由n 个质点组成的系统,若第i 个质点的加速度为a i ,则质点系的质心加速度可表示为 a c =M a m n i i i ∑=1 .

【典型例题】 1.将不可伸长的细绳的一端固定于天花板上的C点,另一端系一质量为m的小球以以角速度ω绕竖直轴做匀速圆周运动,细绳与竖直轴之间的夹角为θ,如图所示。已知A、B为某一直径上的两点,问小球从A点运动到B点的过程中细绳对小球的拉力T的冲量为多少? 2.一根均匀柔软绳长为l=3m,质量m=3kg,悬挂在天花板的钉子上,且下端刚好接触地板,现将软绳的最下端拾起与上端对齐,使之对折起来,然后让它无初速地自由下落,如图所示。求下落的绳离钉子的距离为x时,钉子对绳另一端的作用力是多少? 3.一长直光滑薄板AB放在平台上,OB伸出台面,在板左侧的D点放一质量为m1的小铁块,铁块以速度v向右运动。假设薄板相对于桌面不发生滑动,经过时间T0后薄板将翻倒。现让薄板恢复原状,并在薄板上O点放另一个质量为m2的小物体,如图所示。同样让m1从D点开始以速度v向右运动,并与m2发生正碰。那么从m1开始经过多少时间后薄板将翻倒?

高二物理竞赛试题 及答案()

2016高平一中高二物理竞赛专题讲座 命题人:李文锋 一、选择题(每题4分,共28分) 1.若质点做直线运动的速度v 随时间t 变化的图线如图1所示,则该质点的位移s (从t =0开始)随时间t 变化的图线可能是图2中的哪一个?( ) 2.烧杯内盛有0?C 的水,一块0?C 的冰浮在水面上,水面正好在杯口处。最后冰全部熔解成0?C 的水,在这过程中( ) (A )无水溢出杯口,但最后水面下降了 (B )有水溢出杯口,但最后水面仍在杯口处 (C )无水溢出杯口,水面始终在杯口处 (D )有水溢出杯口,但最后水面低于杯口 3.置于水平面的支架上吊着一只装满细砂的漏斗,让漏斗左、右摆动,于是桌面上漏下许多砂子,经过一段时间形成一砂堆,砂堆的纵剖面最接近下图Ⅰ-1中的哪一种形状 4.特技演员从高处跳下,要求落地时必须脚先着地,为尽量保证安全,他落地时最好是采用哪种方法 A.让脚尖先着地,且着地瞬间同时下蹲 B.让整个脚板着地,且着地瞬间同时下蹲 C.让整个脚板着地,且着地瞬间不下蹲 D.让脚跟先着地,且着地瞬间同时下蹲 5.如图Ⅰ-4所示,虚线a 、b 、c 代表电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即Uab= Ubc ,实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P 、Q 是这条轨迹上的两点,据此可知 A.三个等势面中,a 的电势最高 B.带电质点通过 P 点时电势能较大 C.带电质点通过 P 点时的动能较大 D.带电质点通过 P 点时的加速度较大 6.如图所示,电容量分别为C 和2C 的两个电容器a 和b 串联接在电动势为E 的电池两端充电,达到稳定后,如果用多用电表的直流电压挡V 接到电容器a 的两端(如图),则电压表的指针稳定后的读数是( ) E/3 (B )2E/3 (C )E (D )0 7. 如图所示电路中,电源的内电阻为r ,R2、R3、R4均为定值电 阻,电表均为理想电表。闭合电键S ,当滑动变阻器R1的滑动触头P 向右滑动时,电流表和电压表的示数变化量的大小分别为 I 、U ,下列说法正确的是( ) A .电压表示数变大 B .电流表示数变大 C .DU DI >r D .DU DI <r 二、填空题(每题5分,共20分) 8.在国际单位制中,库仑定律写成 22 1r q q k F =,式中静电力常量 922 8.9810N m C k -=???,电荷量 q1和q2的单位都是库仑,距离r 的单位是米,作用力F 的单位是牛顿.若把库仑定律写成更简洁的形式 22 1r q q F = ,式中距离r 的单位是米,作用力F 的单位是牛顿,由此式可定义一种电荷量 q

南师附中物理竞赛讲义 11.4静电场的能量

静电场的能量 一、电容器的静电能 研究电容器的充电过程。 一开始电容器的电势差很小,搬运电荷需要做的功也很小,充电后两 板间电势差增加,搬运电荷越来越困难,需要做的功变多。可以看成 是一个变力(变电势差)做功问题。 图像法用面积表示做功。 画Q -U 图像还是U -Q 图像 2 2111222Q E QU CU C === 电容器充电过程中,电荷和能量均由电源提供。 在电源内部,可以看成是正电荷从负极移动到正极。由于电源电动势(即电压)不变,克服电场力做功为: W QU = 在电容器充电过程中电源消耗的能量和电容器增加的静电能不相等! 思考:两者是否一定是两倍的关系 多余的电能消耗在电路中(定性解释) 例1、极板相同的两个平行板电容器充以相同的电量,第一个电容器两极板间的距离是第二个电容器的两倍。如果将第二个电容器插在第一个电容器的两极板间,并使所有极板都相互平行,问系统的静电能如何改变。 例2、平行板电容器C 接在如图所示电路中,接通电源充电,当电压达到稳定值U 0时,就下列两种情况回答,将电容C 的两极板的距离从d 拉到2d ,电容器的能量变化为多少外力做功各是多少并说明做功的正负 (1)断开电源开关. (2)闭合电源开关.

例3、图中所示ad为一平行板电容器的两个极板,bc是一块长宽都与a板相同的厚导体板,平行地插在a、d之间,导体板的厚度bc=ab=cd.极板a、d与内阻可忽略电动势为E的蓄电池以及电阻R相连如图.已知在没有导体板bc 时电容器a、d的电容为C0 ,现将导体板bc抽走,设已知抽走导体板bc的过程中所做的功为A,求该过程中电阻R上消耗的电能. 例4、如图所示,电容器C可用两种不同的方法使其充电到电 压U=NE。(1)开关倒向B位置,依次由1至2至3??????至N。 (2)开关倒向A位置一次充电使电容C的电压达到NE。试求 两种方式充电的电容器最后储能和电路上损失的总能量。(电 源内阻不计)

高中物理竞赛辅导讲义-7.1简谐振动

7.1简谐振动 一、简谐运动的定义 1、平衡位置:物体受合力为0的位置 2、回复力F :物体受到的合力,由于其总是指向平衡位置,所以叫回复力 3、简谐运动:回复力大小与相对于平衡位置的位移成正比,方向相反 F k x =- 二、简谐运动的性质 F kx =- ''mx kx =- 取试探解(解微分方程的一种重要方法) cos()x A t ω?=+ 代回微分方程得: 2m x kx ω-=- 解得: 22T π ω== 对位移函数对时间求导,可得速度和加速度的函数 cos()x A t ω?=+ sin()v A t ωω?=-+ 2cos()a A t ωω?=-+ 由以上三个方程还可推导出: 222()v x A ω += 2a x ω=- 三、简谐运动的几何表述 一个做匀速圆周运动的物体在一条直径 上的投影所做的运动即为简谐运动。 因此ω叫做振动的角频率或圆频率, ωt +φ为t 时刻质点位置对应的圆心角,也叫 做相位,φ为初始时刻质点位置对应的圆心 角,也叫做初相位。

四、常见的简谐运动 1、弹簧振子 (1)水平弹簧振子 (2)竖直弹簧振子 2、单摆(摆角很小) sin F mg mg θθ=-≈- x l θ≈ 因此: F k x =- 其中: mg k l = 周期为:222T π ω=== 例1、北京和南京的重力加速度分别为g 1=9.801m/s 2和g 2=9.795m/s 2,把在北京走时准确的摆钟拿到南京,它是快了还是慢了?一昼夜差多少秒?怎样调整? 例2、三根长度均为l=2.00m 、质量均匀的直杆,构成一正三角彤框架 ABC .C 点悬挂在一光滑水平转轴上,整个框架可绕转轴转动.杆AB 是一导轨,一电动玩具松鼠可在导轨运动,如图所示.现观察到松鼠正在导轨上运动,而框架却静止不动,试论证松鼠的运动是一种什么样的运动?

40道有趣的物理竞赛试题及答案

40道有趣的物理竞赛试题及答案 1、想从镜子里看到放大的像应该使用( )。 A.凸面镜 B.凹面镜 C.平面镜 答:B 2、用手电筒同时斜射在一面镜子和一张灰色纸上,观察发现( )。 A.镜子亮 B.灰纸亮 C.一样亮 答:B 3、一朵花放在夹角为60两面镜子中间,从镜子里可以看到( )。 A .2朵 B.4朵 C.5朵 答:C 4、在游泳池的水下,仰望水面,水面( )。 A.清澈透明 B.浑浊 C.像水银一样反光 答:C 5、彩色电视荧光屏上的彩色是3种光合成的( )。 A.红、黄、蓝 B.红、黄、青 C.红、绿、蓝 答:C 6、黄昏时,太阳呈红色,是因为黄昏时( )。 A.太阳发出较多的红光 B.阳光经过空气的路途较长 C.太阳距地球较近。 答:B 7、从以下的哪种镜子中看到的像是和你自己一模一样( )。 A.平面镜 B.两个相交为90的平面镜 C.两个相交为45的平面镜 答:B 平面镜照出的人是一个反的,可以用报纸上的字在镜子上照一下试一试,你会发现镜子里的字是反的。偶镜把光线反射两次,所以镜子中看到的是和你一模一样的人。 8、高山上的平均气温比海平面的要低,原因是( )。 A.高山终年积雪 B.风大、日照少 C.高山的气压低 答:C 9、冬天触摸室外的铁器和木材,会感到冷热不一样,那么( )。 A.木头的温度高 B.铁的温度高 C.铁和木头的温度一样高 答:C

10、南极海洋上的浮冰的味道是( )。? A.淡的 B.和海水一样咸 C.比海水咸 答:A 11、两种物质被称为同位素,是因为它们( )。 A.原子核内质子数相等 B.原子核内中子数相等 C.原子核内中子加质数相等 答:A 12、大气臭氧层的主要作用( )。 A.有助于杀菌 B.反射电磁波 C.吸收阳光中的紫外线 答:C 13、冬天下雪后,为了融雪要在马路上撒盐,因为( )。 A.盐和冰混合后融点提高 B.盐和冰混合后融点降低 C.盐和冰发生化学反应 答:B 14、湖面漂浮着一条船,船里有许多块石头,现在把石头拿出来,丢进水里,湖水水面会有什么变化( )。 A.不变 B.上升 C.下降 答:C 15、水桶里装着水及大量的冰块,冰块触到桶底,冰融化以后,桶内的液面( )。 A.高于原来的液面 B.等于原来的液面 C.低于原来的液面 答:A 16、在一个密闭的屋子里,有人建议用正在工作的电冰箱降低室内平均温度,哪个做法对( )。 A.打开电冰箱的门 B.降低制冷温度后,再打开电冰箱的门 C.拔掉电源,打开电冰箱的门 答:C 17、一架抽水机,理论上最多能把多少米深的水抽到地面( )。 A.5米 B.10米 C.15米 答:B 抽水是由于大气压力,大气压只能把水提高10米。 18、在火车上观看窗外开阔的原野,会感到( )。

高中物理竞赛讲义全套(免费)

目录 中学生全国物理竞赛章程 (2) 全国中学生物理竞赛内容提要全国中学生物理竞赛内容提要 (5) 专题一力物体的平衡 (10) 专题二直线运动 (12) 专题三牛顿运动定律 (13) 专题四曲线运动 (16) 专题五万有引力定律 (18) 专题六动量 (19) 专题七机械能 (21) 专题八振动和波 (23) 专题九热、功和物态变化 (25) 专题十固体、液体和气体的性质 (27) 专题十一电场 (29) 专题十二恒定电流 (31) 专题十三磁场………………………………………………………………………… 33 专题十四电磁感应 (35) 专题十五几何光学 (37) 专题十六物理光学原子物理 (40)

中学生全国物理竞赛章程 第一章总则 第一条全国中学生物理竞赛(对外可以称中国物理奥林匹克,英文名为Chinese Physic Olympiad,缩写为CPhO)是在中国科协领导下,由中国物理学会主办,各省、自治区、直辖市自愿参加的群众性的课外学科竞赛活动,这项活动得到国家教育委员会基础教育司的正式批准。竞赛的目的是促使中学生提高学习物理的主动性和兴趣,改进学习方法,增强学习能力;帮助学校开展多样化的物理课外活动,活跃学习空气;发现具有突出才能的青少年,以便更好地对他们进行培养。第二条全国中学生物理竞赛要贯彻“教育要面向现代化、面向世界、面向未来”的精神,竞赛内容的深度和广度可以比中学物理教学大纲和教材有所提高和扩展。 第三条参加全国中学生物理竞赛者主要是在物理学习方面比较优秀的学生,竞赛应坚持学生自愿参加的原则.竞赛活动主要应在课余时间进行,不要搞层层选拔,不要影响学校正常的教学秩序。 第四条学生参加竞赛主要依靠学生平时的课内外学习和个人努力,学校和教师不要为了准备参加竞赛而临时突击,不要组织“集训队”或搞“题海战术”,以免影响学生的正常学习和身体健康。学生在物理竞赛中的成绩只反映学生个人在这次活动中所表现出来的水平,不应当以此来衡量和评价学校的工作和教师的教学水平。 第二章组织领导 第五条全国中学生物理竞赛由中国物理学会全国中学生物理竞赛委员会(以下简称全国竞赛委员会)统一领导。全国竞赛委员会由主任1人、副主任和委员若干人组成。主任和副主任由中国物理学会常务理事会委任。委员的产生办法如下: 1.参加竞赛的省、自治区、直辖市各推选委员1人; 2.承办本届和下届决赛的省。自治区、直辖市各推选委员3人。 3.由中国物理学会根据需要聘请若干人任特邀委员。 在全国竞赛委员会全体会议闭会期间由主任和副主任组成常务委员会,行使全国竞赛委员会职权。 第六条在全国竞赛委员会领导下,设立命题小组、组织委员会和竞赛办公室等工作机构。命题小组成员由全国竞赛委员会聘请专家和高等院校教师担任。组

高中物理竞赛试题及答案

高中物理竞赛模拟试卷(一) 说明:本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共150 分,考试时间 120 分钟. 第Ⅰ卷(选择题 共 40 分) 一、本题共 10 小题,每小题 4 分,共 40 分,在每小题给出的 4 个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,全部选对的得 4 分,选不全的得 2 分,有错选或不答的得 0 分. 1.置于水平面的支架上吊着一只装满细砂的漏斗,让漏斗左、右摆动,于是桌面上漏下许多砂子,经过一段时间形成一砂堆,砂堆的纵剖面最接近下图Ⅰ-1中的哪一种形状 2.如图Ⅰ-2所示,甲乙两物体在同一光滑水平轨道上相向运动,乙上连有一段轻弹簧,甲乙相互作用过程中无机械能损失,下列说法正确的有 A.若甲的初速度比乙大,则甲的速度后减到 0 B.若甲的初动量比乙大,则甲的速度后减到0 C.若甲的初动能比乙大,则甲的速度后减到0 D.若甲的质量比乙大,则甲的速度后减到0 3.特技演员从高处跳下,要求落地时必须脚先着地,为尽量保证安全,他落地时最好是采用哪种方法 A.让脚尖先着地,且着地瞬间同时下蹲 B.让整个脚板着地,且着地瞬间同时下蹲 C.让整个脚板着地,且着地瞬间不下蹲 D.让脚跟先着地,且着地瞬间同时下蹲 4.动物园的水平地面上放着一只质量为M 的笼子,笼内有一只质量为 m 的猴子.当猴以某一加速度沿竖直柱子加速向上爬时,笼子对地面的压力为F 1;当猴以同样大小的加速度沿竖直柱子加速下滑时,笼子对地面的压力为 F 2(如图Ⅰ-3),关于 F 1 和 F 2 的大小,下列判断中正确的是 A.F 1 = F 2>(M + m )g B.F 1>(M + m )g ,F 2<(M + m )g C.F 1>F 2>(M + m )g D.F 1<(M + m )g ,F 2>(M + m )g 5.下列说法中正确的是 A.布朗运动与分子的运动无关 B.分子力做正功时,分子间距离一定减小 C.在环绕地球运行的空间实验室里不能观察热传递的对流现象 D.通过热传递可以使热转变为功 6.如图Ⅰ-4所示,虚线a 、b 、c 代表电场中的三个等势面,相邻等势面之 图Ⅰ -3 图Ⅰ -4 图Ⅰ-2

南师附中物理竞赛讲义 106光学例题t资料

10.6费马原理 光学例题 费马原理: 光线在两点间的实际路径是使所需的传播时间为极值的路径。在大部分情况下,此极值为极小值。 i i i x t t v ==∑∑ i i c n v = 可得:i i n x t c =∑ 我们定义折射率与路径长的乘积为光程,用l 表示,l nx =,于是,费马原理又可表述为:光线在两点之间的实际路径,是使光程为极值的路径. 例1、如图所示,湖中有一小岛A ,A 与直湖岸的距离 为d ,湖岸边的一点B ,B 沿湖岸方向与A 点的距离为l ,一人自A 点出发,要到达B 点。已知他在水中游泳的速度为v 1,在岸上走的速度为v 2,且v 1时,人所走的路径为如图所示的路径.即沿着和垂直于岸的方向成C 的角度游向岸边再在岸上走至B 点. 当tan l d C ≤时,人由A 直接游到B 点. 【点评】本题若从运动学角度分析,也可以作出解答,但比较麻烦. 例1. 一曲率半径R=60cm 的凹面镜水平放置,使其凹面向上,并在其中装满水,水的折射率为4 3 n = ,假如装满水后水的的深度比半径R 小得多,试问平行光束成像于何处? 【解析】法一:直接用折射定律和反射定律来做,未装水时,平行光束经镜面反射后通过焦点F ′,它离开镜面顶点的距离为30cm,若装有水,当α、β为小角度,由图可知: l

高中物理竞赛讲义——微积分初步

高中物理竞赛讲义——微积分初步 一:引入 【例】问均匀带电的立方体角上一点的电势是中心的几 倍。 分析: ①根据对称性,可知立方体的八个角点电势相等;将原立 方体等分为八个等大的小立方体,原立方体的中心正位于个小立方体角点位置;而根据电势叠加原理,其电势即为八个小立方体角点位置的电势之和,即U 1=8U 2 ; ②立方体角点的电势与什么有关呢?电荷密度ρ;二立方体的边长a ;三立方体的形状; 根据点电荷的电势公式U=K Q r 及量纲知识,可猜想边长为a 的立方体角点电势为 U=CKQ a =Ck ρa 2 ;其中C 为常数,只与形状(立方体)及位置(角点)有关,Q 是总电量,ρ是电荷密度;其中Q=ρa 3 ③ 大立方体的角点电势:U 0= Ck ρa 2 ;小立方体的角点电势:U 2= Ck ρ(a 2 )2=CK ρa 2 4 大立方体的中心点电势:U 1=8U 2=2 Ck ρa 2 ;即U 0=12 U 1 【小结】我们发现,对于一个物理问题,其所求的物理量总是与其他已知物理量相关联,或者用数学语言来说,所求的物理量就是其他物理量(或者说是变量)的函数。如果我们能够把这个函数关系写出来,或者将其函数图像画出来,那么定量或定性地理解物理量的变化情况,帮助我们解决物理问题。 二:导数 ㈠ 物理量的变化率 我们经常对物理量函数关系的图像处理,比如v-t 图像,求其斜率可 以得出加速度a ,求其面积可以得出位移s ,而斜率和面积是几何意义上 的微积分。我们知道,过v-t 图像中某个点作出切线,其斜率即a= △v △t . 下面我们从代数上考察物理量的变化率: 【例】若某质点做直线运动,其位移与时间的函数关系为上s=3t+2t 2,试求其t 时刻的速度的表达式。(所有物理量都用国际制单位,以下同)

初中物理竞赛试题和答案

初中物理竞赛试题 第I卷(选择题) 一、单选题 1.某一物体做变速直线运动,总路程为12m,已知它在前一半路程的速度为4m/s,后一半路程的速度为6m/s,那么它在整个路程中的平均速度是() A. 4m/s B. 4.8m/s C. 5m/s D. 6m/s 2.小梅帮妈妈做饭时,把一个质量为l00g的土豆放进盛满水的盆里,有90g水溢出,则() A. 土豆会浮在水面上 B. 土豆会沉入盆底 C. 土豆会悬浮在水中 D. 无法判断 3.将一小石块和小木块抛入一杯水中,结果发现木块浮在水面上,而石块却沉入水中,就此现象,下列分析正确的是() A. 木块受到浮力,石块不受浮力 B. 石块沉入水中,所受浮力小于自身的重力 C. 木块受到的浮力一定大于石块所受的浮力 D. 木块浮在水面上,所受浮力大于自身的重力 4.如下图甲所示,将一挂在弹簧秤下的圆柱体金属块缓慢浸入水中(水足够深),在圆柱体接触容器底之前,图乙中能正确反应弹簧秤示数F和圆柱体下表面到水面的距离h关系的图像是() A. B. C. D. 5.如图所示,将一长方体木块放入水平放置的圆柱形盛水容器中静止时,木块有1/4的体积露出水面,这时容器底部受到水的压强跟木块未放入水中时相比,增大了150P a;若在木块上放一块铁块,使木块刚好全部压入水中,且木块没接触容器底部。 A. 木块的密度为0.4g/ cm3 B. 则铁块的重力与木块重力之比是1:4 C. 则铁块的重力与木块重力之比是1:5 D. 这时容器底部所受水的压强跟木块未放入水中时相比,增加了200Pa

第II卷(非选择题) 请点击修改第II卷的文字说明 二、实验题 6.如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。 (1)小华将系于小卡片两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向__________,并通过调整_____________来改变拉力的大小。 (2)当小卡片平衡时,小华将小卡片转过一个角度,松手后小卡片_________(能/不能)平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究二力平衡时,两个力必须满足___________________的条件。 (3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,小华下一步的操作是将卡片_____________。 (4)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们认为小华的实验优于小明的实验,其主要原因是能减少木块受到的_____________对实验的影响。 (5)小华在探究活动结束后想到物体的平衡状态包括静止和匀速直线运动状态,那如何探究物体做匀速直线运动时的二力平衡条件呢?小明提出了自己的实验方案:用弹簧测力计拉着钩码在________ (水平方向/竖直方向/任意方向)做匀速直线运动,根据观察到弹簧测力计的读数________________的现象,可以得出结论:物体静止时的二力平衡条件同样适用于物体处于匀速直线运动状态。 7.如图是探究“阻力对物体运动的影响”的过程。 (1)根据图中情景可以判断以下说法正确的是____。 A.①是假设,②③是实验事实,④是实验推论 B.①②③④都是实验事实 C.①②是实验事实,③④是实验推论 D.①②③是实验事实,④是实验推论 (2)每次让小车从斜面同一高度由静止滑下,目的是_____________________;记下小车最终停在水平面上的位置。可知小车受到的阻力越小,小车运动的路程越______。(3)其中运动的小车在木板上最终停下来,是因为小车在水平方向上受________。8.实验中学物理课外实验小组,为了探究物体浸在水中不同深度所受浮力的变化情况,进行了如下的实验:将一挂在弹簧测力计下的圆柱型金属体(高度为10cm)缓慢浸入水中(水足够深),从圆柱体接触水面至接触容器底之前,分别记下圆柱体下表面所处的深度h和弹簧测力计的示数F.实验数据如下表.

高中物理竞赛讲义-热力学第一定律

热力学第一定律 一、热力学第一定律 理想气体从一个状态缓慢变化到另一个状态的过程(准静态过程)中,做功和热传递会导致气体内能发生变化。 二、理想气体的内能 由于理想气体不考虑分子间作用力,因此没有分子势能,因此内能即为分子的总动能 由压强的表达式23p n ε= 和p nkT =,可得:32 kT ε=。注意ε的物理意义,ε是分子的平均平动动能。 1、对于单原子分子,总能量即平动动能 (3个自由度)32 kT ε= 总 2、对于双原子分子,总能量包括平动动能、转动动能(5个自由度)52 kT ε=总 3、对于多原子分子,总能量包括平动动能、转动动能(6个自由度)62kT ε=总 因此可得对应气理想体的内能: 1、单原子分子组成的理想气体,内能3322 A U NN kT NRT = = 2、双原子分子组成的理想气体,内能5522 A U NN kT NRT == 3、多原子分子组成的理想气体,内能6622A U NN kT NRT == 三、外力对气体做功的计算 1、恒力(恒压)做功 W F l pS l p V =-?=-?=-? 2、变力(变压)做功(微元法) i i i W W p V = ?=-?∑∑ 四、热量传递的计算 1、对于固体和液体: 一般来说体积变化可以忽略: Q cm T =? 其中,c 为比热:1kg 的物质,升温1°C 吸收的热量 2、对于气体: (1)如果体积不变,所有热量都用来改变温度: V Q Nc T =? 其中,c V 为摩尔定容比热:1mol 的物质,保持体积不变,升温1°C 吸收的热量 (2)如果压强不变,根据状态方程,温度变化,体积随之变化。因此,一部分热量都用来改变温度,另一部分用来做功:

最新高中物理竞赛讲义(完整版)

最新高中物理竞赛讲义 (完整版) 目录 最新高中物理竞赛讲义(完整版) (1) 第0 部分绪言 (5) 一、高中物理奥赛概况 (5)

二、知识体系 (6) 第一部分力&物体的平衡 (7) 第一讲力的处理 (7) 第二讲物体的平衡 ............................. 1...0.. 第三讲习题课 ................................. 1..1... 第四讲摩擦角及其它........................... 1...7..第二部分牛顿运动定律 ............................ 2..2.. 第一讲牛顿三定律 ............................. 2...2.. 第二讲牛顿定律的应用 ......................... 2..3.. 第二讲配套例题选讲........................... 3...7..第三部分运动学 ................................. 3...7... 第一讲基本知识介绍 .......................... 3..7.. 第二讲运动的合成与分解、相对运动 ............. 4..0 第四部分曲线运动万有引力 ....................... 4...4. 第一讲基本知识介绍........................... 4...4.. 第二讲重要模型与专题 ......................... 4..7.. 第三讲典型例题解析............................. 5...9..第五部分动量和能量 ............................... 5...9.. 第一讲基本知识介绍............................. 5...9.. 第二讲重要模型与专题.......................... 6..3.. 第三讲典型例题解析............................. 8...3..第六部分振动和波 ................................. 8..3...

(完整版)2017年度全国初中应用物理竞赛试题及答案

2017年度全国初中应用物理竞赛试题 一、单选题:(每题2分,共20分) 1. 录音棚的墙壁通常装有皮质材料的软包,如图所示,这样做的目的是() A. 减弱声音的反射 B. 增强声音的反射 C. 增大声音的响度 D. 提高装饰的效果 2. 如图所示的两个完全一样的陶瓷杯中分别装有半杯刚冲 好的热茶和半杯冷牛奶,如果将他们混合在一起,想尽快做一杯 温度可能低一些的奶茶,以下方法中效果最好的是() A. 将热茶冷却2min ,之后再把冷牛奶倒入热茶杯中 B.把冷牛奶倒入热茶杯中,再冷却2min C. 将热茶冷却2min ,之后再把热茶倒入冷牛奶杯中 D.把热茶倒入冷牛奶杯中,再冷却2min 3. 炎热的夏天,在玻璃杯中装有水和冰块,如图所示,左边杯子里的冰块压着杯底,右边杯子里的冰块漂浮在水面。若不考虑水的蒸发,当两 个杯中的冰块全部熔化时,杯中水面和初始时刻杯中水面 相比() A. 都高于初始时刻杯中的水面 B. 都和初始时刻杯中的水面相平 C. 左侧杯中水面和初始时刻的水面相平,右侧杯中水面高于初始时刻杯中水面 D. 左侧杯中水面高于初始时刻杯中水面,右侧杯中水面和初始时刻的水面相平 4. 小明用塑料吸管喝汽水时发现,松手后原来插入瓶底的吸管会自己上浮,但放在凉开水中却不会,如图所示。对此现象的分析,下列说话中正 确的是() A. 吸管密度小于汽水密度,因此会上浮 B.吸管很细, 由于内部液体表面张丽的作用导致上浮 C. 从汽水中析出的二氧化碳以气泡形式附着在吸管 上,使他们整体所受浮力大于所受重力而上浮 D. 由于吸管内外大气压强的作用,使吸管上浮 5. 小明是一个爱动手并且善于思考的同学。一 天他把自己的手机拆开,看到一块如图所示的锂电 池。以下是他做出的判断,其中不正确的是() A. 这块电池能提供的电能大约为2.3×104J B.

南师附中物理竞赛讲义12.6物质的导电性t剖析

12.6物质的导电性 一、金属导电 1、电流强度的微观表达式 在加有电压的一段粗细均匀的导体AD上选取截面C,设导体的横截面积为S。导体每单位体积内的自由电子数为n,每个电子的电荷量为e,电荷的定向移动速率为v 在时间t内,处于相距为vt 的两截面B、C间的所有自由电荷将通过截面C。 在时间t内通过导体某截面的电量为: Q = (vtS) ne 形成的电流为: I = Q/t = neSv 二、液体导电 1、液体金属导电 与金属导电类似 2、溶液导电 法拉第电解定律(参考黑皮的讲解) 三、气体导电 1、一般情况下,气体不导电。 2、气体导电分自激放电和被激放电。 被激放电是指有其他物质作为电离剂促使空气电离。 自激放电是由于碰撞产生离子,离子在强电场中高速运动,将其它气体分子撞散,产生新的离子,从而发生类似核裂变的连锁反应。 自激放电包括: (1)辉光放电:空气稀薄,分子间距大,离子动能大,易碰撞产生新的离子。 (2)火花放电:由于电场非常大,离子动能大,易碰撞产生新的离子。 (3)弧光放电:由于温度高,离子动能大,易碰撞产生新的离子。 (4)电晕放电:原理与火花放电类似,也是电场很强。但火花放电是两个带电体之间的,而电晕放电是一个高电压导体表面进行放电,电流较小。 四、半导体 1 、半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间。 纯净的半导体经常由硅晶体制成。 半导体通常具有热敏和光敏特性,即温度升高,电阻率减小,光线照射,电阻率减小2、半导体的掺杂 掺入三价硼,缺少电子,形成空穴。(P型半导体) 掺入五价磷,多余自由电子。(N型半导体) 空穴和自由电子均可导电(载流子),增强了半导体的导电性。 3、二极管 一个半导体左右掺入不同杂质,一边为P型,另一边为N型。

物理竞赛讲义1

第一部分:静力学 一、复习基础知识点 一、考点内容 1.力是物体间的相互作用,是物体发生形变和物体运动状态变化的原因。 2.重力是物体在地球表面附近所受到的地球对它的引力,重心。 3.形变与弹力,胡克定律。 4.静摩擦,最大静摩擦力。 5.滑动摩擦,滑动摩擦定律。 6.力是矢量,力的合成与分解。 7.平衡,共点力作用下物体的平衡。 二、知识结构 三、复习思路 在复习力的概念时,同学们应注重回顾学过的各种具体的力,包括电磁学中的各种力,也可以联系牛顿第三定律展开研究力的相互性。对于重力,在复习时可以联系万有引力定律,分清为什么“重力是由于地球的吸引而产生的力”。且通过分析物体随地球自转需向心力,最终认识重力与万有引力之间的差异很小,一般可认为。摩擦力是本单元的重点,也是难点,要结合具体的例子,对摩擦力的大小和方向,摩擦力的有无的讨论以及物体在水平面、斜面上、竖直墙上等的滑动摩擦力与弹力的关系等,要分门别类地进行讨论、研究。 三、基础知识 (一)力的处理 1、矢量的运算 (1)加法 表达: + = 。名词:为“和矢量”。 法则:平行四边形法则。如图1所示。 和矢量大小:c = ,其中α为和的夹角。 和矢量方向:在、之间,和夹角sinβ= (2)减法:表达: = -。 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。将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。 差矢量大小:a = ,其中θ为和的夹角。 差矢量的方向可以用正弦定理求得。 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。 (二)、共点力的合成 1、平行四边形法则与矢量表达式 2、一般平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;正弦定理解方向 (三)、力的分解 1、按效果分解 2、按需要——正交分解 二、物体的平衡 (一)共点力平衡 1、特征:质心无加速度。 2、条件:Σ = 0 ,或 = 0 , = 0 例题:如图5所示,长为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

高二物理竞赛试题及答案

1.宇宙飞船进入预定轨道并关闭发动机后,在太空运行,在这飞船中用天平测物体的质量,结果是() A.和在地球上测得的质量一样大B比在地球上测得的大C比在地球上测得的小D测不出物体的质量 2.秋高气爽的夜里,当我仰望天空时会觉得星光闪烁不定,这主要是因为:() A.星星在运动B地球在绕太阳公转C地球在自转D大气的密度分布不稳定,星光经过大气层后,折射光的方向随大气密度的变化而变化 3.1999年以美国为首的北约军队用飞机野蛮地对南联盟发电厂进行轰炸时,使用了一种石墨炸弹,这种炸弹爆炸后释放出大量的纤维状的石墨覆盖在发电厂的设备上,赞成电厂停电。这种炸弹的破坏方式主要是:() A.炸塌厂房B炸毁发电机C使设备短路D切断输电线 4.小刚家中的几盏电灯突然全部熄灭了,检查保险丝发现并未烧断,用测电笔测试各处电路时,氖管都发光。他对故障作了下列四种判断,其中正确的是:() A.灯泡全部都烧坏B进户零线断路C室内线路发生短路D进户火线断路 5.下列物体都能导热,其中导热本领的是:() A.铁管B铝管C铜管D热管 6.室内垃圾桶平时桶盖关闭不使垃圾散发异味,使用时用脚踩踏板,桶盖开启。根据室内垃圾桶的结构示意图可确定:()

A桶中只有一个杠杆在起作用,且为省力杠杆B桶中只有一个杠杆在起作用,且为费力杠杆C桶中有两个杠杆在起作用,用都是省力杠杆D桶中有两个杠杆在起作用,一个是省力杠杆,一个是费力杠杆 7.小明拿着一个直径比较大的放大镜伸直执行手臂观看远处的物体,可以看到物体的像,下面说法中正确的是:() A.射入眼中的光一定是由像发出的B像一定是虚像C像一定是倒立的D像一定是放大的 8.生物显微镜的镜筒下面有一个小镜子,用来增加进入镜筒的光强。如果小镜子的镜面可以选择,在生物课上使用时,效果的是:() A.凹型镜面B凸型镜面C平面镜面D乳白平面 9.小强在北京将一根质量分布均匀的条形磁铁用一条线悬挂起来,使它平衡并呈水平状态,悬线系住磁体的位置应在:() A.磁体的重心处B磁体的某一磁极处C磁体重心的北侧D磁体重心的南侧 10.小红家的家庭电路进户开关上安装着漏电保护器,上面写着下表中的一些数据,在以下几种说法中,正确的是:() A.漏电电流大于30mA,保护器会在0.1秒之内切断电源 B.漏电持续时间超过0.1秒时保护器才能动作 C.当漏电电流达到15mA时就能起到可靠的保护作用 D.只有当进户电压大于220V或用电电流大于20A 时,才能起保护作用

江苏省南京物理竞赛讲义-1.2圆周运动

1.2圆周运动 一、匀速圆周运动 1、基本物理量 半径r 、线速度v 、角速度ω、周期T 、频率f 、转速n 、向心加速度a n 、向心力F n 2、物理量之间的关系 v r ω= 1 T f = n f = 222r v rf rn T πππ= == 222f n T πωππ=== 22 224==n n v F ma m m r m r r T πω== 例1、半径为R 的圆柱夹在互相平行的两板之间,两板分别以速 度v1,v2反向运动,圆柱与板无相对滑动。问圆柱上与板接触 的A 点的加速度是多少? 例2、如图一半径为R 的刚性圆环竖直地在刚性水平地面上作纯滚动, 圆环中心以不变的速度v o 在圆环平面内水平向前运动.求圆环圆心等高 的P 点的瞬时速度和加速度. 例3、缠在线轴上的线绕过滑轮B 后,以恒定速度v0被拉出, 如图所示,这时线轴沿水平面无滑动滚动。求线轴中心点 O 的 速度随线与水平方向的夹角 α 的变化关系。(线轴的内、外半径 分别为r 和R ) 二、变速圆周运动

速率变化的圆周运动,加速度不再沿着半径方向。可以加速度分解为半径方向的向心加速度a n 和切线方向的切向加速度a t 。向心加速度a n 改变速度方向,切向加速度a t 改变速度大小。此时,角速度的大小也在变化,角速度变化的快慢叫做角加速度β。 =t dv d r dt dt a r ωβ= 例4、如图所示,在离水面高度为h 的岸边,有人用绳子拉船靠 岸,若人拉绳的速率恒为v 0,试求船在离岸边s 距离处时的速度 和加速度。 例5、如图所示,直杆AB 以匀速v 0搁在半径为r 的固定圆 环上做平动,试求图示位置时, 杆与环的交点M 的速度 和加速度。 例6、一个半径为R 的半圆柱体沿水平方向向右以加速度a 运动。 在半圆柱体上搁置一根竖直杆,此杆只能沿竖直方向运动,如图所 示。当杆与半圆柱体接触点P 与柱心的连线与竖直方向的夹角为θ时,半圆柱体的速度为v ,求此时竖直杆运动的速度和加速度。 例7、图中所示为用三角形刚性细杆AB 、BC 、CD 连成的平面连杆结构图。AB 和CD 杆可分别绕过A 、D 的垂直于纸面的固定轴转动,A 、D 两点位于同一水平线上。BC 杆的两端分别与AB 杆和CD 杆相连,可绕连接处转动(类

高中物理竞赛辅导讲义-第8篇-稳恒电流

高中物理竞赛辅导讲义 第8篇 稳恒电流 【知识梳理】 一、基尔霍夫定律(适用于任何复杂电路) 1. 基尔霍夫第一定律(节点电流定律) 流入电路任一节点(三条以上支路汇合点)的电流强度之和等于流出该节点的电流强度之和。即∑I =0。 若某复杂电路有n 个节点,但只有(n ?1)个独立的方程式。 2. 基尔霍夫第二定律(回路电压定律) 对于电路中任一回路,沿回路环绕一周,电势降落的代数和为零。即∑U =0。 若某复杂电路有m 个独立回路,就可写出m 个独立方程式。 二、等效电源定理 1. 等效电压源定理(戴维宁定理) 两端有源网络可以等效于一个电压源,其电动势等于网络的开路端电压,其内阻等于从网络两端看除源(将电动势短路,内阻仍保留在网络中)网络的电阻。 2. 等效电流源定理(诺尔顿定理) 两端有源网络可等效于一个电流源,电流源的电流I 0等于网络两端短路时流经两端点的电流,内阻等于从网络两端看除源网络的电阻。 三、叠加原理 若电路中有多个电源,则通过电路中任一支路的电流等于各个电动势单独存在时,在该支路产生的电流之和(代数和)。 四、Y?△电路的等效代换 如图所示的(a )(b )分别为Y 网络和△网络,两个网络中的6个电阻满足一定关系 时完全等效。 1. Y 网络变换为△网络 12 2331 123 R R R R R R R R ++=, 122331 231R R R R R R R R ++= 122331 312 R R R R R R R R ++= 2. △网络变换为Y 网络 12311122331R R R R R R = ++,23122122331R R R R R R =++,3123 3122331 R R R R R R =++

南师附中物理竞赛讲义 125惠斯通电桥和补偿电路

精品文档 12.5惠斯通电桥和补偿电路 一、测量电阻的方法: 1、欧姆表直接测量 缺点:精度不高 2、伏安法测出电流电压进而算出电阻 缺点:真实电表的内阻会引起系统误差(内接法、外接法) 二、惠斯通电桥 、惠斯通电桥电路图:1为待测电阻,RR为可变电阻,其中R、R为定值电阻,x312 为灵敏电流计。G 、测量方法:2 ,使得电调节可变电阻R(1)30 桥上的灵敏电流计示数为由电桥平 衡可得:(2)RR32 R x R13、惠斯通电桥测电阻的优点:(1)精度高。精度主要取决于电阻阻值的精度和灵敏电流计的精度。 (2)灵敏电流计所在的电桥上没有电流,因此避免了电表内阻的影响。(3)电源电动势和内阻对测量也没有影响。 =240,R1、如图所示的电桥电路中,电池组电动势ε=20V例 11应调到多,问可变电阻R=20,ΩR=20Ω,RΩ,电池ε=2V3242?大时电流表中电流为0

P例2个电阻连成如图所示的电路,图中各将200、 点是各支路中连接两个电阻的导线上的点.所有导线的、内阻为的电阻都可忽略.现将一个电动势为Er0P电源接到任意两个P点处.然后将一个没接电源的点处切断,发现流过电源的电流与没切断前一样,则应有怎样的关…R这200个电阻、RRr…r,r、1001122100? CD导线之间的电压为多少和此时系?AB 精品文档. 精品文档 例3、有七个外形完全一样的电阻,已知其中六个的阻值相同,另一个的阻值不同。请按照下面提供的器材和操作限制,将那个阻值不同的电阻找出,并指出它的阻值是偏大还是偏小,同时要求画出所用电路图,并对每步判断的根据予以论证。 提供的器材有:①电池。②一个仅能用来判断电流方向的电流表(量程足够),它的零刻度在刻度盘的中央,而且已知当指针向右偏时电流是由哪个接线柱流入电流表的。③导线若干。 操作限制:全部过程中电流表的使用不得超过三次。

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