20111207国际青年物理学家锦标赛题目中文
2012年IYPT赛题的背景资料和关键问题
Problem No. 1 “Gaussian cannon”
A sequence of identical steel balls includes a strong magnet and lies in a nonmagnetic channel. Another steel ball is rolled towards them and collides with the end ball. The ball at the opposite end of the sequence is ejected at a surprisingly high velocity. Optimize the magnet's position for the greatest effect.
No. 1高斯炮在一个隔绝磁场的管道里，完全一样的钢球按一定顺序排好，在这钢球中也同时放着一个磁性很强的磁铁。另一个球滚向这些钢球，并与最后一个球相撞。另一边的球将以惊人的速度发射出去。优化磁铁的位置，使其获得最大的效果。
一些关键因素讨论：
1）此装置需要考虑力学的相互作用吗？还是只涉及到磁性？
2）（最大的效果指什么？这其中改变什么变量？最大的能量、动量，或速度）（按题目的意思应该是指速度）
3）如何放置钢球？如何保证最佳的动量传递？钢球的数量，大小多少为
宜？（这涉及到炮的长度、钢珠的数目，磁铁的磁场强度，等间距肯定
是的，但磁场分布决定离磁铁最远的钢珠多远比较合适。）
4）需要考虑磁铁的什么参数：磁矩，长度，直径？
5）系统最大的能量损失源是什么？材料的弹性势能与作用在钢球上的摩
擦力之间有什么关系？是否可以计算出系统的效率？
6）第一个钢球的初速度是否至关重要？在这个系统中会不会存在磁滞现
象。
7）对系统进行仿真建模有意义吗？如何分析磁铁与钢球之间的相互作
用？
Problem No. 2 “Cutting the air”
When a piece of thread (e.g., nylon) is whirled around with a small mass attached to its free end, a distinct noise is emitted. Study the origin of this noise and the relevant parameters.
No. 2空气振动
一根绳子（例如尼龙绳）的一端系着一块小质量块，这根绳子绕着另一
端旋转，将会发出独特的声音。对声音的来源与相关的参数进行研究。
1）在旋转过程中，绳子的内部张力是怎么分布的？是哪一部分力作用在
绳子微元的？
2）在这声音背后有哪些物理规律？并且声音还会随绳子相对于观察者位
置的改变而改变？怎么变化？为什么？（多普勒效应？）
3）绳子上产生的波是横波还是纵波？
4）声源是绳子还是质量快？产生声音的频率范围
5）音质，音色，音量，音调
6）记录声音要注意些什么因素？
Problem N o. 3 “String of beads”
A long string of beads is released from a beaker by pulling a sufficiently long part of the chain over the edge of the beaker. Due to gravity the speed of the string increases. At a certain moment the string no longer touches the edge of the beaker (see picture). Investigate and explain the phenomenon.
No. 3一串珠子
一长串珠子由烧杯释放。它通过在烧杯边缘上方的链子牵引。由于重力
的作用，串珠的速度越来越大，在一个特定的时候，串珠不再碰到烧杯的边缘。请研究并解释这种现象。
1）这个现象背后的基本物理原理是什么？
2）在这个系统中能量守恒是怎么体现？
3）串珠的结构，如间距、数目、直径、密度等等因素
4）如果链子无限长，这个现象会是稳定，可再现的吗？（要做个合理的理论分析）
5）对于一个匀质的链子（绳子），还有可能出现此现象吗？
6）连接珠子的绳子起什么样的关键作用？
7）关注初始时烧杯的条件，如烧杯的方位、珠子伸出的长度，
8）要想观察这个现象，长链到底应该有“多长”？
9）珠子与限制它的烧杯之间是怎么相互影响的？碰撞，滑动摩擦？10）（在旁边观察时，处在上升阶段的链条可能会有多种形状。从理论上可以预测并描述他们吗？在整个过程中链子的形状会变吗？可以做到对它进行统计描述吗？）
11）下落部分的运动状态是自由落体吗？（最容易想当然了）
Problem No. 4 “Fluid bridge”
If a high voltage is applied to a fluid (e.g. deionized water) in two beakers, which are in contact, a fluid bridge may be formed. Investigate the phenomenon. (High voltages must only be used under appropriate supervision — check local rules.)
No. 4流动桥
如果高压被施加于两杯烧杯中的水（例如去离子水），这两个烧杯相互连接。那么有可能形成水桥。请研究这种现象。（一定要注意高压不能超过当地的规定）
参考文献：J. Phys. D: Appl. Phys. 40,6112-6114 (2007)
J. Phys. D: Appl. Phys. 41, 18, 185502 (2008)
1）为什么会发生这个现象？去离子水在此实验中的重要性
2）要产生液桥，实验的液体需要具备什么性质？
3）两个相互连接的烧杯的含义是什么？）
4）液桥的稳定性用什么来衡量？当两个烧杯相互远离，是什么力量来维
持液桥的？
5）液桥会有流动的液体吗？如何去证明或者排除这样的流动？
6）电压是如何影响液桥的，电极的放置位置或其形状？
7）液桥形成的动力学基础是什么，液桥能维持多长时间？
8）如果两个烧杯中分别放不同的液体，会发生什么现象？液桥还会出现
吗？
9）如果是一个毛边烧杯，有可能形成许多液体吗？
Problem No. 5 “Bright waves”
Illuminate a water tank. When there are waves on the water surface, you can see bright and dark patterns on the bottom of the tank. Study the relation between the waves and the pattern.
No. 5闪亮的水波
照亮一个水箱。当水的表面有水波时，你可以看见在水箱的底部会有明亮相
间的图案。请研究水波与图案的关系。
参考文献
Fine structure in caustic junctions. Nature 267, 5606, 34-36 (1977), Cyrus Adler. Shadow-sausage effect. Am. J. Phys. 35, 8, 774-776 (1967)
Am. J. Phys. 36, 10, 912-914 (1968)
In: Amateur Scientist, Sci. Am. 259, 116-119 (July 1988)（图书馆有中文版科学（重庆）1988年10或11月）
Phys. Teacher 36, 542-543 (1998)
关键问题：
1）底部看到的是什么类型的条纹；
2）这些水波只存在肉眼可见的形式吗？或者存在微波的，精细的结构？
3）这些图案是怎样随时间改变的？有哪些特征与时间没有关系？能定量化描写这些变化吗？）
4）（这些现象只用几何光学解释得了吗？是否有波动规律，比如衍射；或光的散射现象？
5）考虑一些与表面形状无关的潜在的效应，比如光程的改变。
6）图案的变化很迅速，如何才能可靠地观察到它的变化？
7）比如产生一个稳定的弯液面，它与模型系统本身的关系是什么？
8）光照强度与光源位置是如何影响图案的？如果光照达到最大或最小面积，图案会有什么变化？
9）水面发生无规律波动，能够预测它产生的图案吗？
10）一个图案是否对应着一个独特的物理系统？反过来成立吗？那是否可以根据表面的形状来分析底部的强度分布？
Problem No. 6 “Woodpecker toy”
A woodpecker toy (see picture) exhibits an oscillatory motion. Investigate and explain the motion of the toy.
No. 6啄木鸟玩具
一个啄木鸟玩具（如图）将会发生振动。请研究和解释玩具的运动。
Key questions
1）如何简要描写运动背后的物理？是什么相的运动？
2）涉及到的最关键的因素是什么？
3）在玩具下降过程中，冲击力与摩擦力充当什么角色？什么因素影响最大？接触时间？碰撞前速度？
4）啄木鸟只在一个平面振动吗？它是否稳定地绕着中心轴转？
5）这个玩具以前也进行过简单的理论上探讨，是否可以更为细致地讨论？最初的偏离距离对此现象的影响。此系统的最终运动形式
是否与这个初始变量无关？如是无关，则经过几次碰撞，系统达
到此状态？）
6）是否需要使用不同参数的玩具来研究？
7）当啄木鸟安放在倾斜的中心轴时，是否有研究意义？
Problem No. 7 “Drawing pins”
A drawing pin (thumbtack) floating on the surface of water near another floating object is subject to an attractive force. Investigate and explain the phenomenon. Is it possible to achieve a repulsive force by a similar mechanism?
No. 7图钉
一个图钉浮在水面上，它靠近另一个漂浮物。图钉受制于引力。请研究并解释此现象。有没有可能通过相同的原理得到斥力。
文献
Am. J. Phys. 73, 9, 814-825 (2005)
Key questions
1）可以看到什么类型的活动？
2）此现象与不等接触角引起的失稳的毛细作用有关吗
3）为什么金属图钉在水里不沉？
4）对将要发生什么可有方式提供可视的、直接的实验证据？）
5）图钉是否亲水？
6）此特性是否影响两个图钉之间相互作用力的方向？
图钉的形状，或与液体的接触角，或其他因素是怎么影响作用力的大小
与方向。
7）能否精确地描述在图钉周围弯液面的三维形状
只通过改变水的参数就能得到斥力吗？
液体的流动会有影响吗？如果是对流，或表面流？）
如何定量描述2个图钉之间的作用力
Problem No. 8 “Bubbles”
Is it possible to float on water when there are a large number of bubbles present? Study how the buoyancy of an object depends on the presence of bubbles.
No. 8水泡
当存在大量的水泡时，有可能浮于水面上吗？请研究物体的浮力跟水泡之间的关系。
Background reading
Am. J. Phys. 78, 2, 139 (2010)
Am. J. Phys. 71, 842–849 (2003)
Am. J. Phys. 69, 1064–1072 (2001)
Key questions
1）气泡将导致百慕达三角消失的传言正在网络与媒体上传播着。之前的研究能否消除这些传闻？
2）气泡对液体密度的影响，这个影响有多大？
3）气泡能让水往上流动吗？这个会产生对漂浮物的压力吗？这个影响有多大？
4）气泡并不是真空中运动的固体）如何准确地描述气泡的动量或液压？
5）气泡自身之间的碰撞影响大吗？
6）气泡大小与漂浮物大小之间的联系？
7）气泡对于水面的影响，漂浮物下方的水流是分层的还是混乱的？
这对最终的浮力影响大吗？）
Problem No. 9 “Magnet and coin”
Place a coin vertically on a magnet. Incline the coin relative to the magnet and then release it. The coin may fall down onto the magnet or revert to its vertical position. Study and explain the coin’s motion.
No. 9磁铁与硬币
把一个硬币垂直的放在一个磁铁的上面。使硬币倾斜一定的角度然后释放它。硬币有可能倒向磁铁，也有可能恢复到原来垂直的状态。请研究并解释硬币的运动。
Background reading
J. D. Jackson. Classical Electrodynamics (3rd ed., John Wiley & Sons, 1998)
H. Goldstein. Classical Mechanics (3rd ed. Addison-Wesley, 2002)
1）硬币的材质：铁磁，顺磁，或抗磁？
2）磁场与硬币之间的相互作用为什么模型？是磁偶极子，或是更复杂的东西。3）是否存在一个使硬币由稳定到不稳状态的临界角度值？
4）硬币的运动是振动吗？会是谐振吗？如何定量地描述这些振动？能否控制条
件来实现这些实验？
5）磁场的性质。在运动的过程中，会产生涡流吗？
6）硬币相对与磁极的位置，摩擦力，空气阻力。
7）研究硬币的上升与下降阶段。
8）硬币下落（自由下落？）过程中的动力学是什么？
9）由上面讨论，最后结论是什么？
Problem No. 10 “Rocking bottle”
Fill a bottle with some liquid. Place it on a horizontal surface and give it a push. The bottle may first move forward and then oscillate before it comes to rest. Investigate the bottle’s motion.
No. 10摆动的瓶子
在一个瓶子装一些水。将瓶子横放在水平面上，然后推一下瓶子。在停止运动之前，瓶子可能向前运动然后产生振动。请研究瓶子的运动。
Background reading
1）瓶子的运动形式是怎样的？是否能与有阻尼的钟摆类比
2）是否需要研究其他形式的回转？
3）考虑到瓶子的形状，我们需要作哪些假设？
4）液体的性质对本实验的影响。是否值得去研究非牛顿液体，比如酸奶。5）
Problem No. 11 “Flat flow”
Fill a thin gap between two large transparent horizontal parallel plates with a liquid and make a little hole in the centre of one of the plates. Investigate the flow in such a cell, if a different liquid is injected through the hole.
No. 11平静地流淌
在两个大平行板间有一个薄的空隙，里面填充着一些液体。在一个平行板中间挖一个小孔。如果通过小孔注入不同的液体，研究在这样小空间中水的流动。
文献：
关键问题
1）如何去描述液体的流动？在什么条件下，这种流动可以被当作２维状态？
2）观察到的流动背后的基本机制是什么？
3）能把他们清晰地分成不同的物理类型吗？
4）在讨论中会涉及许多概念和定律：萨夫曼-泰勒不稳定性，达西定律，拉普拉斯增长，粘性指进等等。
5）在此现象中，边界条件的作用是什么？－提供固定的压力差吗？
Proble m No. 12 “Lanterns”
Paper lanterns float using a candle. Design and make a lantern powered by a single tea-light that takes the shortest time (from lighting the candle) to float up a vertical height of 2.5 m. Investigate the influence of the relevant parameters. (Please take care not to create a risk of fire!)
No. 12灯笼
纸灯笼可以通过燃烧的蜡烛飘浮起来。设计并制造一个由一个蜡烛驱动
的灯笼。尽量使灯笼升高到2.5米的时间最短。（从蜡烛点着开始计算）
请研究相关因素的影响。（请注意不要引起火灾）
Key questions
灯笼上有哪些作用力？浮力，重力，空气阻力？）
虽然亚洲的灯笼的材质很薄，但是可以被热气流胀得很大。对于茶灯，
仅靠热气流能够维持他上升吗？
与气球相关的参数？质量，体积，形状
蜡烛与气球在实验中的影响？
Problem No. 13 “Misty glass”
Breathe on a cold glass surface so that water vapour condenses on it. Look at a white lamp through the misted glass and you will see coloured rings appear outside a central fuzzy white spot. Explain the phenomenon.
No. 13雾气迷漫的杯子
向一个温度较低的杯子吹气，则会在杯子上面形成水雾。通过这个起雾
的杯子去看白色亮点，你将会看到一个模糊的白点外边出现了色环。请
解释这种现象。
Background reading
A. J. de Witte. Interference in scattered light. Am. J. Phys. 35, 4, 301-313 (1967)
N. James Bridge. A novel effect of scattered-light interference in misted mirrors. Phys. Educ. 40, 1, 359-364 (2005)
Key questions
色环出现的基本机制是什么？
不同的图案可能是由于不同的原因引起的
如何区别这些原因与图案之间的关系？
解释光环的原理有衍射与干涉，这两者之间的本质区别是什么？在这个
系统中能观察莫尔条纹吗？
冷凝的水蒸气是的重要性？其他替代物可以引起相同的效应吗？为什么
水蒸气需要冷凝？
粒子的特性：粒子的大小，大小的分布，粒子的数密度对本实验的影响。
系统中的光线是射向四面八的，但是是不是每个方向的光线都对图案产
生了影响？我们可以得到哪些量化的结论：光环之间的距离，可见环的
数量，观察角的极值？
为什么会有五颜六色的光环？如何解释图案的粒状结构？如果观察点变
了，图案会发生什么变化？如果用一只眼睛，或两只眼睛呢？
Problem No. 14 “Granular splash”
If a steel ball is dropped onto a bed of dry sand, a “splash” will be observed that may be followed by the ejection of a vertical column of sand.Reproduce and explain this phenomenon.
No. 14沙粒四溅
如果一个钢球被抛进干砂床，我们将观察到沙粒四溅，并伴随着竖直的
圆柱形的沙粒的喷溅。请解释这种现象。
Background reading
Detlef Lohse, Devaraj van der Meer. Granular media: Structures in sand streams. Nature 459,1064 (2009)
Rapha?l Clément, Sylvain Courrech du Pont, Mehdi Ould-Hamouda, Donald Duveau, and Stéphane Douady. Penetration and Blown Air Effect in Granular Media. Phys. Rev. Lett. 106, 098001 (2011)
Key questions
在多大程度颗粒物质可以当作液体？这种近似有什么优点及限制？液体
溅射与颗粒喷溅之间有什么共同点与不同点？在这两种情况，他们的溅
射方式是一样的吗？
这种激波形成的基本物理机制是什么？
在各种不同的阶段，系统中的压力是什么？
如何通过系统应力描写冲击动力学？
有可能建立一个理论上的模型吗？这种数值模拟是唯一的方法吗？这个
问题可以被简化成２维模型吗？
一些重要的参数是什么？颗粒大小分布，小钢球冲击前的速度？钢球的
质量和大小？
要让沙子能够溅射和形成柱体的速度？）
整个碰撞过程会持续多久？时间长度对此实验的影响。下落的球能引起
二次喷射。没有摄像机，如何去捕捉整个过程？
溅射出去的轨迹与速度；溅射的最高高度，球的陷入深度，洒落在容器
外面的沙子质量
Problem No. 15 “Frustrating golf ball”
It often happens that a golf ball escapes from the hole an instant after it has been putted into it. Explain this phenomenon and investigate the conditions under which it can be observed.
No. 15沮丧的高尔夫球
当轻击高尔夫球使其入洞时，高尔夫球却经常无法入洞。请解释这种现
象，并研究在什么条件下，这种现象能被观察到。
Background reading
Am. J. Phys. 59, 129-136 (1991)
A. R. Penner. The Physics of Golf. Rep. Prog. Phys. 66, 131 (2003)
A. Domenech, T. Domenech and J. Cebrian. Introduction to the Study
of Rolling Friction. Am. J.Phys. 55, 231 (1987)
Key questions
高尔夫球要被轻击入洞，它的速度，力量，距离应该怎么控制
当球旋转的时候能入洞吗？
与这个问题相关的参数有哪些？半径、质量、弹性、球的表面性质？
当要研究这个系统时，需要作出什么假设？——连续撞击，球不离开地
面，没有滑动摩擦，没有静摩擦？
有可能定量地描述这个系统吗？
主宰这个系统的方程有分析解吗？
值得将这个系统做个数值模拟吗？
在一些极限状态下，有没有需要注意的变量：完成弹性碰撞，完成非弹性碰撞，球远远小于洞口？这些注意事项有物理关系吗？
在已给条件下，有可能给出球逃离洞口的几率吗？球溢出洞口有几种形
式？
在什么条件下需要考虑空气的影响？空气流动的影响？是否是伯努力效
应引起的压力差？
Problem No. 16 “Rising bubble”
A vertical tube is filled with a viscous fluid. On the bottom of the tube, there is a large air bubble. Study the bubble rising from the bottom to the surface.
No. 16上升的气泡
在一个垂直的管子里面充满着粘性液体。在管子的底部，有一个大的气
泡。请研究气泡由底部上升到表面的过程。
Background reading
G. Mougin, J. Magnaudet, Path instability of a rising bubble. Phys. Rev. Lett. 88, 1 014502(2002)
Key questions
，类似老的经典的流体现象有好些，此实验现象与经典的流体力学的问
题的不同点？
一个大的空气泡究竟是指什么意思？
什么决定了气泡上升的高度？
作用在泡泡上的是什么力？
气泡的运动的稳定性与可重复性如何？
什么是“粘性液体”？管子里的液体能作为斯托克斯流？
在什么条件下，气泡可以转化为小的气泡？
在什么条件下，气泡可以看成是球形的，或者另外一种好确定的形状？在管子内部的空气的初压强对系统深化的影响？
Problem No. 17 “Ball in foam”
A small, light ball is placed inside soap foam. The size of the ball should be comparable to the size of the foam bubbles. Investigate the ball’s motion as a function of the relevant parameters.
No. 17泡沫里的球
一个质量很小的小球被放进肥皂泡里。球的大小应该与肥皂泡差不多。
根据相应参数研究球的运动。
Background reading
Yield drag in a two-dimensional foam flow around a circular obstacle: Effect of liquid fraction
Flow of foam past an elliptical obstacle
Two-dimensional flow of foam around a circular
obstacle: local measurements of elasticity,
plasticity and flow
Two-dimensional flow of foam around an obstacle: Force measurements泡沫的
Key questions
三维形状是什么样？
最重要的泡沫因素（泡沫的大小，或大小的分布？液体部分？表面张力的大小？宏观特性）
由气体的扩散，或液体泄露造成的表面粗糙颗粒？在实验中需要控制这
些条件吗？
相当的大小是什么意思？在本问题中我们感兴趣的长度是哪一段？
是否值得研究轻球与气泡之间的相互作用吗？如要求同时需要多个气泡的实验，如何实施？
对于一个给定的球，由运动的特性可以得到哪些气泡的特性？——流变
学性质，气泡的平均大小？）
以研究在固定球上气泡的流动，来替代研究气泡中球的运动，这是否合
适？
通过一个发生散射现象的气泡，如何来记录与研究球的运动？——声波，飞行时间测量法，电磁感应，更合适的光照条件。
物理竞赛热学专题40题刷题练习(带答案详解)
物理竞赛热学专题40题刷题练习（带答案详解) 1．潜水艇的贮气筒与水箱相连，当贮气筒中的空气压入水箱后，水箱便排出水，使潜水艇浮起。某潜水艇贮气简的容积是2m 3，其上的气压表显示内部贮有压强为2×107Pa 的压缩空气，在一次潜到海底作业后的上浮操作中利用简内的压缩空气将水箱中体积为10m 3水排出了潜水艇的水箱，此时气压表显示筒内剩余空气的压强是9.5×106pa ，设在排水过程中压缩空气的温度不变，试估算此潜水艇所在海底位置的深度。 设想让压强p 1=2× 107Pa 、体积V 1=2m 3的压缩空气都变成压强p 2=9.5×106Pa 压缩气体，其体积为V 2，根据玻-马定律则有 p 1V 1=p 2V 2 排水过程中排出压强p 2=9.5× 106Pa 的压缩空气的体积 221V V V '=-， 设潜水艇所在处水的压强为p 3，则压强p 2=9.5×106Pa 、体积为2V '的压缩空气，变成压强为p 3的空气的体积V 3=10m 3。 根据玻马定律则有 2233p V p V '= 联立可解得 p 3=2.1×106Pa 设潜水艇所在海底位置的深度为h ，因 p 3=p 0+ρ gh 解得 h =200m 2．在我国北方的冬天，即便气温很低，一些较深的河 流、湖泊、池塘里的水一般也不会冻结到底，鱼类还可以在水面结冰的情况下安全过冬，试解释水不会冻结到底的原因？ 【详解】 由于水的特殊内部结构，从4C ?到0C ?，体积随温度的降低而增大，达到0C ?后开始结冰，冰的密度比水的密度小。 入秋冬季节，气温开始下降，河流、湖泊、池塘里的水上层的先变冷，密度变大而沉到水底，形成对流，到达4C ?时气温如果再降低，上层水反而膨胀，密度变小，对流停止，“漂浮”在水面上，形成一个“盖子”，而下面的水主要靠热传导散失内能，但由于水
中国青少年机器人竞赛规则-全国青少年科技创新活动服务平台
第24届湖北省青少年科技创新大赛机器人竞赛规则 第一章概述 一、竞赛的性质 湖北省青少年科技创新大赛机器人项目以培养青少年的创新意识和实践能力，提高青少年的科学素质为目的，是一项将知识积累、技能培养、探究性学习融为一体，面向广大青少年机器人爱好者的科学普及性活动。 二、组织机构 主办单位：湖北省科协、湖北省教育厅、湖北省科技厅 承办单位：湖北省青少年科技中心 工作网站：湖北省青少年科技创新活动服务平台（https://www.360docs.net/doc/648301530.html,）。竞赛的有关文件、规则和各类项目申报书均在网站上发布，供各地下载使用。 三、竞赛时间 时间：2008年 4-5月 四、竞赛内容 1、中夏机器人普及赛： ①小学组：机器人接力赛； ②初中组：和平鸽比赛； ③高中组：分辨黑白球比赛； 2、爱乐博机器人特色比赛： ①机器人轨迹赛； ②机器人不编程轨迹赛； 3、机器人提高赛； 4、机器人足球比赛； 5、机器人创意比赛； 6、机器人工程挑战比赛； ①FLL机器人工程挑战比赛； ②VEX机器人工程挑战比赛。 五、竞赛参赛对象及组团方式 凡2009年在校就读的中小学生（包括中专、中技、中师、中职），均可参加本届竞赛。本届竞赛规定的各项目，除机器人特色项目外一律按小学、初中、高中三个组别参赛，不允许跨组别。各代表队由领队、教练各1人及参赛队员组成，参赛队员的组队人数详见各项目细则。 六、奖励 1、竞赛活动优胜选手及组织者由主办单位进行表彰和奖励。 2、大赛接受有关企业和社会机构设立的专项奖励。根据专项奖设立原则，评选出专项奖获奖人员，予以奖励。 3、本届竞赛将从获得机器人基本技能比赛、机器人足球比赛、机器人创意比赛、FLL机器人工程挑战比赛、VEX机器人工程挑战比赛5项竞赛中选拔各组别的优秀代表队，组成湖北省代表团参加中国青少年机器人竞赛。 4、若有个别项目组队数低于10个队，大赛将设表演奖而不设竞赛奖。 第二章基本规则 一、第24届湖北省青少年科技创新大赛机器人项目竞赛的“中夏机器人普及赛”、“爱乐博机器人特色赛”、“机器人提高赛”、“机器人工程挑战比赛”等4项赛事每个代表队比赛两轮，取最佳成绩；“机器人足球比赛”每个代表队抽签分组、采取淘汰赛的方式进行；“机器人创意比赛”采取评委现场问辩评审的方式进行。 二、竞赛器材： 中夏机器人普及赛：“中夏”教育机器人套装。 爱乐博机器人特色赛：“爱乐博”教育机器人套装。
2013国际物理奥林匹克竞赛理论试卷(2)
Introduction In this problem we study an efficient process of steam production that has been demonstrated to work experimentally. An aqueous solution of spherical nanometer-sized silver spheres (nanoparticles) with only about particles per liter is illuminated by a focused light beam. A fraction of the light is absorbed by the nanoparticles, which are heated up and generate steam locally around them without heating up the entire water solution. The steam is released from the system in the form of escaping steam bubbles. Not all details of the process are well understood at present, but the core process is known to be absorption of light through the so-called collective electron oscillations of the metallic nanoparticles. The device is known as a plasmonic steam generator. Figure 2.1(a)A spherical charge-neutral nanoparticle of radius R placed at the center of the coordinate system. (b) A sphere with a positive homogeneous charge density (red), and containing a smaller spherical charge-neutral region (0, yellow) of radius , with its center displaced by. (c) The sphere with positive charge density of the nanoparticle silver ions is fixed in the center of the coordinate system. The center of the spherical region with negative spherical charge density –(blue) of the electron cloud is displaced by , where . (d)An external homogeneous electric field . For time-dependent , the electron cloud moves with velocity . (e) The rectangular vessel () containing the aqueous solution of nanoparticles illuminated by monochromatic light propagating along the -axis with angular frequency and intensity . A single spherical silver nanoparticle Throughout this problem we consider a spherical silver nanoparticle of radius and with its center fixed at the origin of the coordinate system, see Fig. 2.1(a). All motions, forces and driving fields are parallel to the horizontal -axis (with unit vector ). The nanoparticle contains free (conduction) electrons moving within the whole nanoparticle volume without being bound to any silver atom. Each silver atom is a positive ion that has donated one such free electron.
江苏省科学知识竞赛题
江苏省科学知识竞赛题 江苏省人文科学知识竞赛题 1、18世纪末资产阶级反封建革命斗争的著名纲领性文件，并且以后成为法国宪法序言的是( c ) a、《自由大宪章》 b、《权利法案》 c、《人权宣言》 d、《独立宣言》 2、下列刑罚属于附加刑的是( b ) a、管制 b、剥夺政治权利 c、拘役 d、罚款 3、下列国家中，尚未加入欧元区的是(d ) a、西班牙 b、比利时 c、卢森堡 d、英国 4、中华人民共和国成立后，第一个与我国建立外交关系的西方国家是( a ) a、英国 b、德国 c、法国 d、瑞士 5、不是德国古典哲学主要代表人物的是( d ) a、康德 b、黑格尔 c、谢林 d、尼采 6、作为调节社会经济运行的一种重要经济杠杆，提高税率通常将( b ) a、刺激消费 b、抑制投资，有利于防止经济过热 c、提高政府的财政收入 d、提高税收管理的效率 7、存款储蓄有多形式，其中能够最大限度地吸收社会闲散资
金的有效形式是( a) a、活期存款 b、整存整取 c、零存整取 d、整存零取 8、我国现行税制把税种分为( b ) a、流转税、所得税和财产税 b、中央税、共享税和地方税 c、增值税、营业税和消费税 d、企业所得税和个人所得税 9、某股份公司向社会发行股票和债券，股票和债券的主要区别表现在(b ) a、股票是行价证券，债券仅是一种债务凭证 b、购买者与公司的实际经济关系不同 c、股票可以买卖，债券不可以买卖 d、股票收益总是大于债券收益 10、世界银行集团的机构组成不包括(a ) a、国际货币基金组织 b、国际复兴开发银行 c、国际开发协会 d、国际金融公司 11、下列著作中属于语录体散文集的是(c ) a、《汉书》 b、《战国策》 c、《论语》 d、《左传》 12、中国最早的工艺百科全书是完成于17世纪30年代的《天工开物》。它的作者是( d) a、徐霞客 b、沈括 c、郦道元 d、宋应星 13、在我国少数民族中，人口最多的是(d ) a、回族 b、维吾尔族 c、白族 d、壮族 14、我国古代田园派的创始者是(d ) a、屈原 b、李白 c、王维 d、陶渊明
高中物理竞赛专题训练
高中物理竞赛专题训练 1、一圆柱体的坚固容器，高为h，上底有一可以打开和关闭的密封阀门，现把此容器沉入深为H 的湖底，并打开阀门，让水充满容器，然后关闭阀门。设大气压强为P0， 湖水的密度为，则容器内部底面受到的向下的压强为_________，若将 此容器从湖底移动湖面上，这时容器内部底面上受到的向下的压强为 _________。（P 0+gH、P0+gH） 2、氢原子处于基态时，能量E=_________；当氢原子处于n=5的能量状态时，氢原子的能量为__________；当氢原子从n=5状态跃迁到n=1的基态时，辐射光子的能量是_________，是_________光线（红外线、可见或紫外线）。（—13.6 ev、—0.54ev 、13.06ev、紫外线） 3、质量为m的物体A置于质量为M、倾角为的斜面B上，A、B之间光滑接触，B的底面与水平地面也是光滑接触。设开始时A与B均为静止，而后A以某初速度沿B的斜面向上运动，如图所示，试问A在没有到达斜面顶部前是否会离开斜面？为什么？讨论中不必考虑B向前倾倒的可能性。（不会离开斜面，因为A与B的相互作用力为(mMcos g) / [M+m(sin)2]，始终为正值） 4、一电荷Q1均匀分布在一半球面上，无数个点电荷、电量均为Q2位于通过球心的轴线上，且在半球面的下部。第k个电荷与球心的距离为，而k=1，2，3，4……，设球心处的电势为零，周围空间均为自由空间。若Q1已知求Q2。（—Q1/2）
5、一根长玻璃管，上端封闭，下端竖直插入水银中，露出水银面的玻璃管长为76 cm。水银充满管子的一部分。玻璃管的上端封闭有0.001mol的空气，如图所示。外界大气压强为76cmHg。空气的定容摩尔热容量为C V =20.5J/mol k。当玻璃管与管内空气的温度均降低100C时，试问管内空气放出多少热量？（0.247焦耳） 6、如图所示，折射率n=1.5的全反射棱镜上方6cm处放置一物体AB，棱镜直角边长为6cm，棱镜右侧10cm处放置一焦距f1=10cm的凸透镜，透镜右侧15cm处再放置一焦距f2=10cm的凹透镜，求该光学系统成像的位置和像放大率。（在凹透镜的右侧10cm处、放大率为2） 7、在边长为a的正方形四个顶点上分别固定电量均为Q的四个点电荷，在对角线交点上放一个质量为m，电量为q（与Q同号）的自由点电荷。若将q沿着对角线移动一个小的距离，它是否会做周期性振动？若会，其周期是多少？（会做周期性振动，周期为） 8、一匀质细导线圆环，总电阻为R，半径为a，圆环内充满方向垂直于 环面的匀强磁场，磁场以速率K均匀的随时间增强，环上的A、D、C三点位置对称。电流计G
全国高中物理奥林匹克竞赛试卷及答案
高中物理竞赛试卷 ．一、选择题．本题共5小题，每小题6分．在每小题给出的4 个项中，有的小题只有一项符合题意，有的小题有多项符合题意．把符合题意的选项前面的英文字母写在每小题后面的方括号内．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分． 1．（6分）一线膨胀系数为α的正立方体物块，当膨胀量较小时，其体膨胀系数等于 A．αB．α1/3C．α3D．3α 2．（6分）按如下原理制作一杆可直接测量液体密度的秤，称为密度秤，其外形和普通的杆秤差不多，装秤钩的地方吊着一体积为1 cm3的较重的合金块，杆上有表示液体密度数值的刻度，当秤砣放在Q点处时秤杆恰好平衡，如图所示．当合金块完全浸没在待测密度的液体中时，移动秤砣的悬挂点，直至秤杆恰好重新平衡，便可直接在杆秤上读出液体的密度，下列说法中错误的是 A．密度秤的零点刻度在Q点 B．秤杆上密度读数较大的刻度在较小的刻度的左边 C．密度秤的刻度都在Q点的右侧 D．密度秤的刻度都在Q点的左侧 3．（6分）一列简谐横波在均匀的介质中沿x轴正向传播，两质点P1和 p2的平衡位置在x轴上，它们相距60cm，当P1质点在平衡位置处向上运动时，P2质点处在波谷位置，若波的传播速度为24m/s，则该波的频率可能为 A．50Hz B．60Hz C．400Hz D.410Hz 4．（6分）电磁驱动是与炮弹发射、航空母舰上飞机弹射起飞有关的一种新型驱动 方式．电磁驱动的原理如图所示，当直流电流突然加到一固定线圈上，可以将置于 线圈上的环弹射出去．现在同一个固定线圈上，先后置有分别用铜、铝和硅制成的 形状、大小和横截面积均相同的三种环,当电流突然接通时，它们所受到的推力分 别为F1、F2和F3。若环的重力可忽略，下列说法正确的是 A. F1> F2> F3 B. F2> F3> F1 C. F3> F2> F1 D. F1 = F2 = F3 5．（6分）质量为m A的A球，以某一速度沿光滑水平面向静止的B球运动，并与B球发生弹性正碰，假设B球的质量m B可选取为不同的值，则 A．当m B=m A时，碰后B球的速度最大 B．当m B=m A时，碰后B球的动能最大 C．在保持m B>m A的条件下，m B越小，碰后B球的速度越大 D．在保持m B 附件3 2014年第一届河北省大学生物理竞赛（实验部分）规则 参照国际青年物理学家锦标赛（IYPT）规则，本项竞赛以普通话为工作语言，以抽签分组、团队辩论的方式进行。赛前通过抽签分组，每支队伍均参加11月29日上午的对抗赛，每轮对抗赛由三支或四支队伍参赛。最后，依据各队竞赛成绩进行排名（见附件4），前10名进入下午的决赛。 每一轮对抗赛分为三个或四个阶段，若有三支队伍参赛，这三支参赛队在不同的阶段扮演三种不同角色，即：正方、反方和评论方,进行三个阶段的比赛。若有四支队伍参加，则这四支参赛队扮演四种不同角色，即：正方、反方、评论方和观摩方,进行四个阶段的比赛。每一轮对抗赛中角色的转换顺序如下： 三支队伍参加比赛 四支队伍参加比赛 每一阶段比赛定时50分钟，具体流程如下： 对抗赛中对不同角色的要求： 正方就某一问题做陈述时，要求重点突出，包括实验设计、实验结果、理论分析以及讨论和结论等。 反方就正方陈述中的弱点或者谬误提出质疑，总结正方报告的优点与缺点。但是，反方的提问内容不得包括自己对问题的解答，只能讨论正方的解答。 评论方对正反方的陈述给出简短评述。 观摩方不发表意见。 在每一阶段的比赛中，每支队伍只能由一人主控报告，其他队员只能做协助工作，可以和主控队员交流,但不能替代主控队员进行陈述。在每一轮对抗赛中每个队员最多只能作为主控队员出场两次。 作为正方，在一支队伍的全部比赛中，每个队员作为主控队员进行陈述次数不能超过三次。 题目挑战和拒绝规则： 在同一轮对抗赛中，题目不能相同。反方可以向正方挑战任何一道题目，正方可以拒绝一次而不被扣分，拒绝两次，将不计名次，不参与评奖。 成绩 在一轮对抗赛中，每一次阶段赛过后，每位裁判就各队承担的角色表现打分，分数为1 至10 分的整数分数，裁判组的平均分数作为该阶段赛的成绩（角色成绩），计算参赛队的一轮比赛成绩时，不同角色的加权系数不同：正方：× 3.0； 反方：× 2.0 评论方：×1.0 各参赛队在一轮对抗赛中的成绩为各阶段赛成绩的加权总和，并把结果四舍五入保留一位小数。各参赛队的总成绩为该队在所有对抗赛中取得的成绩总和。以参赛总成绩进行排名。 2014年第一届河北省大学生物理竞赛组委会 2014年10月14日 1. 如图所示，圆柱形容器中盛有水。现将一质量为0.8千克的正方体物块放入容器中，液面上升了1厘米。此时正方体物块有一半露出水面。已知容器的横截面积与正方体横截面积之比为5∶1，g 取10牛/千克，容器壁厚不计。此时物块对容器底的压强是__________帕。若再缓缓向容器中注入水，至少需要加水___________千克，才能使物块对容器底的压强为零。 2. 如图所示，是小明为防止家中停水而设计的贮水箱．当水箱中水深达到1．2m 时，浮子A 恰好堵住进水管向箱内放水，此时浮子A 有1/3体积露出水面（浮子A 只能沿图示位置的竖直方向移动）。若进水管口水的压强为1．2×105Pa ，管口横截面积为2．5㎝2，贮水箱底面积为0．8m 2，浮子A 重10N 。则：贮水箱能装__________千克的水。 浮子A 的体积为______________m 3. 3. 弹簧秤下挂一金属块，把金属块全部浸在水中时，弹簧秤示数为3.4牛顿，当 金属块的一半体积露出水面时，弹簧秤的示数变为 4.4牛顿，则：金属块的重力为____________牛。金属块的密度为________千克/米3（g=10N/kg ） 4. 图甲是一个足够高的圆柱形容器，内有一边长为10cm 、密度为0.8×103kg/m 3的正方体物块，物块底部中央连有一根长为20cm 的细线，细线的另一端系于容器底部中央(图甲中看不出，可参见图乙)。向容器内缓慢地倒入某种液体，在物块离开容器底后，物块的1/3浮出液面。则：当液面高度升至_________厘米时；细线中的拉力最大。细线的最大拉力是__________牛。(取g=10N/kg) 5. 如图所示，弹簧上端固定于天花板，下端连接一圆柱形重物。先用一竖直细线拉住重物，使弹簧处于原长，此时水平桌面上 烧杯中的水面正好与圆柱体底面接触。已知圆柱形重物的截面积为10cm 2 为 10cm ；烧杯横截面积20cm 2，弹簧每伸长1cm 的拉力为0.3N ，g =10N/kg 物密度为水的两倍，水的密度为103kg/m 3弹簧的伸长量为___________厘米。 6. 如图16－23所示，A 为正方体物块，边长为4cm ，砝码质量为280g ，此时物体A 刚好有2cm 露出液面。若把砝码质量减去40g ，则物体A 刚好全部浸入液体中，则物体A 的密度为____________克/厘米3（g 取10N/kg ）。 7. 一个半球形漏斗紧贴桌面放置，现自位于漏斗最高处的孔向内注水，如图所示，当漏斗内的水面刚好达到孔的位置时，漏斗开始浮起，水开始从下面流出。若漏斗半径为R ，而水的密度为ρ，试求漏斗的质量为____________。 8. 将体积为V 的柱形匀质木柱放入水中,静止时有一部分露出水面,截去露出部分再放入水中,又有一部分露出水面,再截去露出部分……,如此下去,共截去了n 次,此时截下来的木柱体积是_________________,已知木柱密度ρ和水的密度ρ水。 甲 2011年中国青少年机器人竞赛准入设备优缺点分析 姓名：刘龙 学号：1281407008 专业：2007级教育技术学 学校：东北师范大学 学院：计算机科学与信息技术学院 第一部分：中国青少年机器人竞赛简介 （一）目的：全国青少年电脑机人竞赛是为贯彻落实《2001-2005年中国青少年科学技术及活动指导纲要》，培养青少年的实践能力和创新精神，把现代化的科学技术引入中小学青少年科技教育活动，激发广大青少年学习、探索、掌握和运用电子信息技术的兴趣，提高青少年的科学素质。 （二）主办单位：中国科协青少年工作部、中国儿童中心、霍英东基金会 （三）举办届数：目前已经举办了10届 （四）历届简介： 第1届 主办单位：由中国科协青少部、霍英东基金会、全国妇联儿童中心主办 时间地点：2001年，广州南沙科学技术馆 参加人员：10多个省市200多名学生参加 竞赛项目：机器人单项竞技项目和机器人工程设计比赛 准入厂家：西觅亚科技发展有限公司 第2届 主办单位：由中国科协青少部、霍英东基金会、全国妇联儿童中心主办 时间地点：2002年，广州南沙科学技术馆 参加人员：近20个省市区的500多名学生参加 竞赛项目：机器人单项竞技项目和机器人工程设计比赛。 准入厂家：西觅亚公司 第3届 主办单位：中国科协青少部主办 时间地点：2003年,河南郑州 参加人员：26个省市区的700多名学生参加 竞赛项目：电脑机器人常规竞赛、机器人创意设计与动手做比赛和机器人足球赛 准入厂家：西觅亚公司 第4届： 主办单位：中国科协主办， 时间地点：2004年1月30日至2月3日,广西南宁 参加人员：28个省市及港澳地区的650支队伍1000多名学生参加 竞赛项目：机器人常规竞赛、机器人创意设计与动手做比赛、机器人足球赛和FLL机器人工程课题挑战 准入厂家：西觅亚公司、中鸣科技数码有限公司 *从第5届起，竞赛更名为“中国青少年机器人竞赛” 第5届： 主办单位：中国科协主办 历届国际物理奥林匹克竞赛试题与解答 第１届 （1967年于波兰的华沙） 【题１】质量Ｍ＝0.2kg 的小球静置于垂直柱上，柱高ｈ＝5m 。一粒质量ｍ＝0.01kg 、以速度0＝500m/s 飞行的子弹水平地穿过球心。球落在 距离柱s ＝20m 的地面上。问子弹落在地面何处？子弹动能中有多少转换为热能？ 解：在所有碰撞情况下，系统的总动量均保持不变： MV mv mv +=0 其中v 和V 分别是碰撞后子弹的速度和小球的速 度. 两者的飞行时间都是01.12== g h t s 球在这段时间沿水平方向走过20m 的距离，故它在水平方向的速度为： 8.1901 .120 == V （m/s ） 由方程0.01×500＝0.01v ＋0.2×19.8 可求出子弹在碰撞后的速度为：v ＝104m/s 子弹也在1.01s 后落地，故它落在与柱的水平距离为S ＝vt ＝104×1.01＝105m 的地面上。 碰撞前子弹的初始动能为=2 02 1mv 1250 J 球在刚碰撞后的动能为 =22 1 MV 39.2 J 子弹在刚碰撞后的动能为=2 2 1mv 54 J 与初始动能相比，两者之差为1250 J －93.2 J ＝1156.8 J 这表明原来动能的92.5%被系统吸收而变为热能。这种碰撞不是完全非弹性碰撞。在完全弹性碰撞的情形下，动能是守恒的。而如果是完全非弹性碰撞，子弹将留在球内。 【题2】右图（甲）为无限的电阻网络，其中每个电阻均为r ，求Ａ、Ｂ两点 间的总电阻。 解：如图（乙）所示 Ａ、Ｂ两点间的总电阻应等于Ｃ、Ｄ 两点间的总电阻与电阻ｒ的并联，再与ｒ串联 图（甲） 后的等效电阻。 如果网络是无限的，则Ａ、Ｂ 两点间的总电阻应等于Ｃ、Ｄ 两点间的总电阻，设为Ｒx 。 根据它们的串并联关系有： m M h S s υ A B r r r r r r r r A B r r r r r r r r Ｃ Ｄ 2015年上海市中学生物理学术竞赛 竞赛规则 1、竞赛的背景 国际青年物理学家锦标赛（International Young Physicists' Tournament）简称IYPT，也被称为物理世界杯（World physics cup）。作为当前国际上最重要的高中物理团体对抗赛事，她自1988年创始以来吸引了国际上近40个国家的优秀高中生参与。2008年中国首次派队参加了国际竞赛。2010年中国借鉴国际青年物理学家竞赛（IYPT）的模式，创办的全国性大学生赛事（CUPY），已经成功举行了四届。2014年上海市高校，也正式举办了上海市大学生物理学术竞赛（SUPT）。秉承国际赛事的理念，通过上海市物理学会与上海市大学生物理学术竞赛（SUPT）联合，举办2015年上海市首届中学生物理学术竞赛。 上海市中学生物理学术竞赛，是在上海市高中学生中开展的学生团体学术竞赛，以团队合作的形式研究实际物理问题，以辩论的形式进行竞赛。举办这项赛事旨在锻炼中学生解决复杂科学问题的能力，培养学生的开放性思维能力，通过竞赛辩论环节，培养学生的交流表达能力，使学生的知识、能力和素质全面协调发展。 2、竞赛的有关事宜 2.1竞赛题目 2015年上海市中学生物理学术竞赛题目参考同年国际青年物理学家锦标赛题目，在力、热、光、电等物理分支下的 17个题目中选择12题作为上海市中学生物理学术竞赛的试题，第2、3、4、5、6、7、9、10、12、13、15、17题，以此通知附件一的原文题目为准，其他批注仅供参考。 2.2 参赛队组成与报名 （1）参赛队以团队形式报名，不接受个人报名； （2）每支队伍由 5 名学生组成和1位指导教师组成； （3）上海市各区县选拔一支队伍参赛，浦东新区可以选拔二支队伍参赛；另外，上海市教委直属学校的高中可以自愿组队参赛，不占区县名额。 2.3 裁判 上教版初中物理竞赛训 练试题 集团标准化小组：[VVOPPT-JOPP28-JPPTL98-LOPPNN] 物理竞赛训练试题——运动学 班级________姓名________得分________ 一. 选择题:(3分×10=30分) 1.河中有一漂浮物,甲船在漂浮物上游100米处,乙船在漂浮物下游100米处,若两船同时以相同的速度去打捞,则( ) A.甲船先到 B.乙船先到 C.两船同时到达 D.无法判断 2.隧道长550米,一列火车车厢长50米,正以36千米/时的速度匀速行驶,车厢中某乘客行走的速度为1米/秒,当列车过隧道时,乘客经过隧道的时间至少为( ) 秒秒秒秒 3.蒸汽火车沿平直道行驶,风向自东向西,路边的观察者看到从火车烟囱中冒出的烟雾是竖直向上呈柱形的,由此可知,相对于空气火车的运动方向是 ( ) A.自东向西 B.自西向东 C.静止不动 D.无法确定 4.甲乙两船相距50千米同时起船,且保持船速不变,若两船同时在逆水中航行,甲船航行100千米,恰赶上乙船,若两船都在顺水中航行,则甲船赶上乙船需航行( ) 千米的路程千米的路程 C.大于50千米小于100千米路程 D.大于100千米的路程 5.坐在甲飞机中的某人,在窗口看到大地向飞机迎面冲来,同时看到乙飞机朝甲飞机反向离去,下列判断错误的是( ) A.甲飞机正向地面俯冲 B.乙飞机一定在作上升运动 C.乙飞机可能与甲飞机同向运动 D.乙飞机可能静止不动 6.一列长为S的队伍以速度u沿笔直的公路匀速前进.一个传令兵以较快的速度v从队末向队首传递文件,又立即以同样速度返回队末.如果不计递交文件的时间,那么这个传令兵往返一次所需的时间是( ) u v+u v /v2+u2 v /v2—u2 7.如图所示:甲乙两人同时从A点出发沿直线向B点走去.乙先到达B点,然后返回,在C点遇到甲后再次返回到B点后,又一次返回并在D点第二次遇到甲. 设整个过程甲速度始终为V,乙速度大小也恒定保持8V.则S 1:S 2 ( ) :7 :6 :8 :7 8.根据图中所示情景,做出如下判断: A.甲船可能向右运动,乙船可能向右运动 B.甲船可能向左运动,乙船可能向左运动 C.甲船可能静止,乙船可能静止 D.甲船可能向左运动,乙船可能向右运动. 以上说法中正确的个数是( ) A. 0个个个个 9.一辆汽车以40千米/时的速度从甲站开往乙站,当它出发时恰好一辆公共汽车从乙站开往甲站,以后每隔15分钟就有一辆公共汽车从乙站开往甲站,卡车在途中遇到6辆公共汽车,则甲乙两站之间的距离可能为( ) 功和功率练习题 1．把30kg的木箱沿着高O.5m、长2m的光滑斜面由底部慢慢推到顶端，在这个过程中此人对木箱所做的功为J，斜面对木箱的支持力做的功为J。 2．一台拖拉机的输出功率是40kW，其速度值是10m／s，则牵引力的值为N。在10s 内它所做的功为J。 3．一个小球A从距地面1.2米高度下落，假设它与地面无损失碰撞一次后反弹的的高度是原来的四分之一。小球从开始下落到停止运动所经历的总路程是________m。 4.质量为4 ×103kg的汽车在平直公路上以12m／s速度匀速行驶，汽车所受空气和路面对它的 阻力是车重的O.1倍，此时汽车发动机的输出功率是__________W。如保持发动机输出功率不变，阻力大小不变，汽车在每行驶100m升高2m的斜坡上匀速行驶的速度是__________m/ s。 5.用铁锤把小铁钉钉敲入木板。假设木板对铁钉的阻力与铁钉进入木板的深度成正比。已知第一 次将铁钉敲入木板1cm，如果铁锤第二次敲铁钉的速度变化与第一次完全相同，则第二次铁钉进入木板的深度是__________cm。 6.质量为1Og的子弹以400m／s的速度水平射入树干中，射入深度为1Ocm，树干对子弹的平均 阻力为____ N。若同样质量的子弹，以200m／s的速度水平射入同一树干，则射入的深度为___________cm。（设平均阻力恒定） 7. 人体心脏的功能是为人体血液循环提供能量。正常人在静息状态下，心脏搏动一次，能以1.6 ×105Pa的平均压强将70ml的血液压出心脏，送往人体各部位。若每分钟人体血液循环量约为6000ml，则此时，心脏的平均功率为____________W。当人运动时，心脏的平均功率比静息状态增加20%，若此时心脏每博输出的血量变为80ml，而输出压强维持不变，则心脏每分钟搏动次数为____________。 8. 我国已兴建了一座抽水蓄能水电站，它可调剂电力供应．深 夜时，用过剩的电能通过水泵把下蓄水池的水抽到高处的上蓄水 池内；白天则通过闸门放水发电，以补充电能不足，如图8—23 所示．若上蓄水池长为150 m，宽为30 m，从深液11时至清晨4 时抽水，使上蓄水池水面增高20 m，而抽水过程中上升的高度 始终保持为400 m．不计抽水过程中其他能量损失，则抽水机的 功率是____________W。g=10 N／kg) 9. 一溜溜球，轮半径为R，轴半径为r,线为细线，小灵玩溜溜球时，如图所示，使球在水平桌面 上滚动，用拉力F使球匀速滚动的距离s,则（甲）(乙)两种不同方式各做功分别是_____________J和__________________J 第十七届中国青少年机器人竞赛暨全国中小学电脑制作活动（江苏赛区）规则补充说明 （2017年4月13日） 根据中国青少年机器人竞赛官网（https://www.360docs.net/doc/648301530.html,）关于WER工程创新赛、FLL机器人挑战赛、机器人综合技能竞赛最新的规则答疑，本省规则根据实际情况做以下补充说明，省赛现场将会以该补充说明为参照依据执行。 WER工程创新赛规则补充说明 4.1穿越时空 二层机器需要在完成穿越任务后才可以开始二层的任务，一层机器人与二层机器人只有在完成穿越时空任务后才可以同时开始完成任务，两台机器人在比赛过程中，不可以由参赛队员手动在两个基地内出发完成任务。 4.3采煤和4.4运煤 任务4.3和4.4的满分是115分。任务4.3.3与4.4.3两个任务只能得到其中一个任务的分，也就是两个任务可以二选一，也可以同时完成，但是这两个任务不管选择哪种完成方式，最终最高得分为30分。 4.5开采铁矿与4.7冶炼金属 可以不进行4.5.2中的任务，直接完成4.7.2，记60分，也可以先完成4.5.2（40分），再完成4.7.2（20分）。 4.6开采铜矿 4.6.2机器人将模型上的钢珠向南推落，将围栏的矿山门打开至过黑线位置（看最终状态），得40分。 4.8改进蒸汽机 改进蒸汽机的任务模型图按规则中图8 4.12资源再利用 在资源再利用任务中，将仓库中3个可利用资源(立方体）带回基地后，不可以自由将三个立方体拼接在一起。 FLL机器人挑战赛规则补充说明 (1)运送鲨鱼 鲨鱼必须放在水族箱内，即鲨鱼必须直接并且只与水族箱内的软橡胶部件接触。 (2) 交换动物 1、交换任务的场地物品东西方向在红线之间，南北方向取决于赛台边框厚度。两张赛台紧贴放置在一起后，令该场地道具居中放置。 2、交换动物时，转盘必须完整旋转180度才算作完成任务。 (3) 仿生 1、黑色的三角支架算不算“墙”的一部分。 2、如果壁虎挂在机器人上，同时机器人挂在仿生墙上，最终只有机器人挂在墙上的32分，而壁虎的分数是没有的。 (4) 放归熊猫 熊猫园模型打开后两块底板间没有任何缝隙，则算完全打开；当有一点缝隙时，则用手推可动部分使其完全打开，手离开模型后如果两块底板间没有任何缝隙，说明任务没有完成，手离开模型后如果两块底板自动恢复成和刚才有相同大小的一点缝隙的状态，则算作任务完成。 (5) 养蜂取蜜 要求蜜蜂必须直接接触蜂房顶部后蜜蜂释放。 (6) 收集粪便 机器人在基地外机器人同时只能控制一个盘形粪便模型。如果同时携带，那么所携带的粪便模型不可再使用。 国际物理奥林匹克竞赛赛事流程 每一代表队包括5名年龄在20岁以下的中学生、1名领队和1名副领队，国际间旅费自负，东道国负责竞赛期间各队的食宿和旅游费用。各国可自派观察员参加，费用由派出国自筹。 赛期一般为9天。第1天报到后，队员和领队分开居住，住地一般相距几公里以上。东道国为每一参赛队学生配备1名翻译兼导游，这对东道国来说是一种很大的负担，有些国家难以承办IPhO活动，其部分原因也在于此。因华裔子弟遍布世界各地，东道国为我们代表队配备的翻译几乎都是在该国读研究生的华人学子。 第2天上午是开幕式，常在大学礼堂举行，气氛淡雅肃穆，学术气氛浓厚。开幕式后领队与队员暂不往来，且自觉地互不通电话联系，有事均通过翻译转达。第2天下午学生由主办者组织旅游或参观，领队们则参加本届国际委员会正式会议并集体讨论、修改和通过理论赛题，再由各国领队将题文翻译成本国文字，交由组委会复印。会议开始时，各国领队与观察员分别就座，组委会执行主席及其助手们的座位安排在正前方。东道国将3道理论题的题文和题解，以及评分标准的4种文本(英、俄、德、法)之一发给各国领队。大约一小时后，命题者代表用英语向大家介绍该题的命题思想及解题思路等，然后大会讨论，提出修改意见，最后通过这道理论题。3道题逐题进行，若其中某道题被否决，组委会便公开备用的第4道题。 3道题通过后常已近深夜，这期间除晚餐外，还供应饮料和点心。中国领队们而后所做的翻译工作，一般都会持续到次日清晨6点左右，真可谓"通宵达旦"。 第3天上午8点开始，学生们进行5小时的理论考试，其间有饮料和点心供应，学生们用本国文字答卷。组委会为领队们安排旅游或参观活动；尽管大多数人已经非常疲乏，也许因为身临异国他乡，仍是游兴十足。第3天下午东道国安排的休息性活动常能使领队与学生有机会见面，然而师生间很少谈及上午的考试，为的是不在情绪上影响后面的实验考试。 第4天讨论、修改、通过及翻译实验赛题。实验赛题为1-2道，2道居多。 第5天学生分为两组，分别在上、下午进行5小时的实验考试。若有2道题，则每题2。5小时。实验考试后学生们的紧张情绪骤然间消失，队与队之间频繁交往，学生们"挨门串户"地互赠小礼品，最受欢迎的当数各国硬币。此时，领队们开始悉心研究由组委会送来的本队队员的试卷复印件，上面有评分结果。分数由东道国专设的阅卷小组评定，在评定我国学生试卷时，常请另一位懂中文的研究生协助阅读试卷上的中文内容。 东道国通常在第6、7天安排各国领队与阅卷小组成员面谈，商讨和解决评分中可能出现的差错和意见分歧。第7天的下午或晚上举行最后一次国际委员会会议，多数领队借此机会互赠小礼品。会议最重要的议程是通过学生的获奖名单。理论题每题10分，满分30分；实验题若有2道，则每题10分，满分20分。按现在的章程规定，前三名选手的平均积分计为100%，积分达90%者，授予一等奖(金牌)；积分低于90%而达78%者，授予二等奖(银牌)；积分低于78%而达65%者，授予三等奖(铜牌)；积分低于65%而达50%者，授予表扬奖；积分低于50%者，发给参赛证书。上述评奖积分界限均舍尾取整。例如第24届IPhO前三名平均积分为40。53分，其90%为36。48，取整为36分，即成金牌分数线。通常得奖人数占参赛人数的一半。金牌第1名被授予特别奖。此外，还可由东道国自设各种特别奖，例如女生最佳奖、 一.选择题:(3分×10=30分) 1.河中有一漂浮物,甲船在漂浮物上游100米处,乙船在漂浮物下游100米处,若两船同时以相同的速度去打捞,则( ) A.甲船先到 B.乙船先到 C.两船同时到达 D.无法判断 2.隧道长550米,一列火车车厢长50米,正以36千米/时的速度匀速行驶,车厢中某乘客行走的速度为1米/秒,当列车过隧道时,乘客经过隧道的时间至少为( ) A.5秒 B.50秒 C.55秒 D.60秒 3.蒸汽火车沿平直道行驶,风向自东向西,路边的观察者看到从火车烟囱中冒出的烟雾是竖直向上呈柱形的,由此可知,相对于空气火车的运动方向是( ) A.自东向西 B.自西向东 C.静止不动 D.无法确定 4.甲乙两船相距50千米同时起船,且保持船速不变,若两船同时在逆水中航行,甲船航行100千米,恰赶上乙船,若两船都在顺水中航行,则甲船赶上乙船需航行( ) A.50千米的路程 B.100千米的路程 C.大于50千米小于100千米路程 D.大于100千米的路程 5.坐在甲飞机中的某人,在窗口看到大地向飞机迎面冲来,同时看到乙飞机朝甲飞机反向离去,下列判断错误的是( ) A.甲飞机正向地面俯冲 B.乙飞机一定在作上升运动 C.乙飞机可能与甲飞机同向运动 D.乙飞机可能静止不动 6.一列长为S的队伍以速度u沿笔直的公路匀速前进.一个传令兵以较快的速度v从队末向队首传递文件,又立即以同样速度返回队末.如果不计递交文件的时间,那么这个传令兵往返一次所需的时间是( ) A.2S/u B.2S/v+u C.2S v /v2+u2 D.2S v /v2—u2 7.如图所示:甲乙两人同时从A点出发沿直线向B点走去.乙先到达B点,然后返回,在C点遇到甲后再次返回到B点后,又一次返回并在D点第二次遇到甲.设整个过程甲速度始终为V,乙速度大小也恒定保持8V.则S1:S2( ) A.8:7 B.8:6 C.9:8 D.9:7 8.根据图中所示情景,做出如下判断: A.甲船可能向右运动,乙船可能向右运动 B.甲船可能向左运动,乙船可能向左运动 C.甲船可能静止,乙船可能静止 D.甲船可能向左运动,乙船可能向右运动. 以上说法中正确的个数是( ) A. 0个 B.1个 C.2个 D.3个 9.一辆汽车以40千米/时的速度从甲站开往乙站,当它出发时恰好一辆公共汽车从乙站开往甲站,以后每隔15分钟就有一辆公共汽车从乙站开往甲站,卡车在途中遇到6辆公共 Problems for the 29th IYPT 2016 以下翻译仅供参考： 1．Invent yourself Truly random numbers are a very valuable and rare resource. Design, produce, and test a mechanical device for producing random numbers. Analyse to what extent the randomness produced is safe against tampering 1．创造你自己 真实随机数是一种很有价值而且稀有资源。请设计、制造并测试一个可以产生随机数的机械设备并分析随机性抵御恶意攻击的能力。 2．Lagging Pendulum A pendulum consists of a strong thread and a bob. When the pivot of the pendulum starts moving along a horizontal circumference, the bob starts tracing a circle which can have a smaller radius, under certain conditions. Investigate the motion and stable trajectories of the bob. 2．滞后的摆 一根坚韧的线和重物可构成一个摆。当摆的悬挂点在水平面上作圆周运动的时候，在某些情况下重物也可开始做圆周运动，并且半径更小。研究该运动以及重物的稳定轨迹。 3．Acoustic Lens Fresnel lenses with concentric rings are widely used in optical applications, however a similar principle can be used to focus acoustic waves. Design and produce an acoustic lens and investigate its properties, such as amplification, as a function of relevant parameters. 3．声学透镜 菲涅耳透镜在光学中很常用，而利用相同的原理可以汇聚声波。请设计并制造一个声学菲涅耳透镜并研究其性质（例如放大率）作为相关参量的函数。 4．Super Ball Throw a highly elastic ball into the space between two plates. The ball starts bouncing and under some circumstances can even be projected back to you. Investigate the motion of the ball and parameters influencing the motion, including the orientation of the plates. 4．超级球 向两个平板间的空隙扔一个弹性很好的球。球开始弹，在某些情况下甚至可以弹回到你手上。研究球的轨迹以及影响运动包括平板方向在内的参量。 5．Ultrahydrophobic Water Set a dish filled with soapy water onto a loudspeaker or other vibrator. When it oscillates, it is possible to hold small droplets on its surface for a long time. Explain and investigate the phenomenon. 5．极为不易打湿东西的水 把一个装满肥皂水的盘子放在扬声器或者震动台上，当它震动的时候，它有可能会把一小滴液滴留在上面很长时间，解释并研究这一现象。 6．Electric Honeycomb大学生物理竞赛规则
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