高中物理竞赛方法集锦递推法针对训练

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1.一物体放在光滑水平面上,初速为零,先对物体施加一向东的恒力F ,历时1秒钟,赶忙把此力改为向西,大小不变,历时1秒钟,接着又把此力改为向东,大小不变,历时1秒钟,如此反复,只改变力的方向,共历时1分钟. 在此1分钟内 〔 〕

A .物体时而向东运动,时而向西运动,在1分钟末静止于初始位置之东

B .物体时而向东运动,时而向西运动,在1分钟末静止于初始位置

C .物体时而向东运动,时而向西运动,在1分钟末连续向东运动

D .物体一直向东运动,从不向西运动,在1分钟末静止于初始位置之东

2.一小球从距地面为H 的高度处由静止开始落下. 小球在空中运动时所受空气阻力为球所受重力的k 倍)1(

〔1〕总共通过的路程;

〔2〕所经历的时刻.

3.如图6—14所示,小球从长L 的光滑斜面顶端自由下滑,滑到底

端时与挡板碰撞并反弹而回,假设每次与挡板碰撞后的速度大小为

碰撞前的4/5,求小球从开始下滑到最终停止于斜面下端物体共

通过的路程.

4.如图6—15所示,有一固定的斜面,倾角为45°,斜面长为2

米,在斜面下端有一与斜面垂直的挡板,一质量为m 的质点,

从斜面的最高点沿斜面下滑,初速度为1米/秒. 质点沿斜面下

滑到斜面最底端与挡板发生弹性碰撞. 质点与斜面间的滑

动摩擦因数为0.20.

〔1〕试求此质点从开始运动到与挡板发生第10次碰撞的过程中通过的总路程; 〔2〕求此质点从开始运动到最后停下来的过程中通过的总路程.

5.有5个质量相同、其大小可不计的小木块1、2、3、4、5等距

离地依次放在倾角?=30θ的斜面上〔如图6—16所示〕.斜面

在木块2以上的部分是光滑的,以下部分是粗糙的,5个木块

与斜面粗糙部分之间的静摩擦系数和滑动摩擦系数差不多上μ,开

始时用手扶着木块1,其余各木块都静止在斜面上. 现在放手,

使木块1自然下滑,并与木块2发生碰撞,接着连续发生其他

碰撞. 假设各木块间的碰撞差不多上完全非弹性的. 求μ取何值时 木块4能被撞而木块5不能被撞.

6.在一光滑水平的长直轨道上,等距离地放着足够多的完全

相同的质量为m 的长方形木块,依次编号为木块1,木块

2,…,如图6—17所示.

在木块1之前放一质量为M=4m 的大木块,大木块与 木块1之间的距离与相邻各木块间的距离相同,均为L. 现在,在所有木块都静止的情形下,以一沿轨道方向的恒力F 一直作用在大木块上,使其先与木块1发生碰撞,设碰后

与木块1结为一体再与木块2发生碰撞,碰后又结为一体,再与木块3发生碰撞,碰后又结为一体,如此连续下去. 今咨询大木块〔以及与之结为一体的各小木块〕与第几个小木块碰撞之前的一瞬时,会达到它在整个过程中的最大速度?此速度等于多少?

7.有电量为Q 1的电荷平均分布在一个半球面上,另有许多个电量均为Q 2的点电荷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12-?k R ,且k =1,2,3,4,…,设球心处的电势为零,周围空间均为自由空间. 假设Q 1,求Q 2.

8.一个半径为1米的金属球,充电后的电势为U ,把10个半径为1/9米的均不带电的小金属球顺次分不与那个大金属球相碰后拿走,然后把这10个充了电了小金属球彼此分隔摆在半径为10米的圆周上,并拿走大金属球. 求圆心处的电势. 〔设整个过程中系统的总电量无泄漏〕

9.真空中,有五个电量均为q 的平均带电薄球壳,它们的半径

分不为R ,R/2,R/4,R/8,R/16,彼此内切于P 点〔如图

6—18〕.球心分不为O 1,O 2,O 3,O 4,O 5,求O 1与O 5间的

电势差.

10.在图6—19所示的电路中,三个电容器C Ⅰ、C Ⅱ、C Ⅲ的电容

值均等于C ,电源的电动势为ε,R Ⅰ、R Ⅱ为电阻,S 为双掷

开关. 开始时,三个电容器都不带电.先接通O a ,再接通Ob ,

再接通O a ,再接通Ob ……如此反复换向,设每次接通前都

已达到静电平稳,试求:

〔1〕当S 第n 次接通Ob 并达到平稳后,每个电容器两端的

电压各是多少?

〔2〕当反复换向的次数无限增多时,在所有电阻上消耗的

总电能是多少?

11.一系列相同的电阻R ,如图6—20所示连接,求AB 间的等效电阻R AB .

12.如图6—21所示,R 1=R 3=R 5=…=R 99=5Ω,R 2=R 4=R 6=…=R 98=10Ω,R 100=5Ω,ε=10V

求:

〔1〕R AB =?

〔2〕电阻R 2消耗的电功率应等于多少?

〔3〕)99,,3,2,1( =i R i 消耗的电功率;

〔4〕电路上的总功率.

13.试求如图6—22所示,框架中A 、B 两点间的电阻R AB ,此框架

是用同种细金属丝制作的,单位长的电阻为r ,一连串内接等边

三角形的数目可认为趋向无穷,取AB 边长为a ,以下每个三角

形的边长依次减少一半.

14.图6—23中,AOB 是一内表面光滑的楔形槽,固定在水平桌

面〔图中纸面〕上,夹角?=1α〔为了能看清晰,图中的是 夸大了的〕. 现将一质点在BOA 面内从C 处以速度s m v /5= 射出,其方向与AO 间的夹角?=60θ,OC=10m. 设质点与 桌面间的摩擦可忽略不计,质点与OB 面及OA 面的碰撞都

是弹性碰撞,且每次碰撞时刻极短,可忽略不计,试求:

〔1〕通过几次碰撞质点又回到C 处与OA 相碰?

〔运算次数时包括在C 处的碰撞〕

〔2〕共用多少时刻?

〔3〕在这过程中,质点离O 点的最短距离是多少?

六、递推法答案

1.D 2.k k k g k H k k k g k H k H 211)1(2211)1(2,2

2-+-++-++- 3.L 9

41 4.9.79m 50m 5.622.0597.0<<μ 6.21块 4849m FL 7.21Q -

8.0.065U 9.24.46K R q 10.〔1〕I :

],)41(1[32n C -ε Ⅱ Ⅲ:])41(1[31n C -ε 〔3〕231εC 11.R R AB )13(+= 12.〔1〕10Ω 〔2〕2.5W 〔3〕)99,,5,3,1(2

201 =+i i , )98,,4,2(2

10 =i i 〔4〕10W 13.40Ω 14.ra R AB )17(3

1-= 15.〔1〕60次 〔2〕2s 〔3〕m 35

高中物理竞赛知识系统整理

物理知识整理 知识点睛 一.惯性力 先思考一个问题:设有一质量为m 的小球,放在一小车光滑的水平面上,平面上除小球(小球的线度远远小于小车的横向线度)之外别无他物,即小球水平方向合外力为零。然后突然使小车向右对地作加速运动,这时小球将如何运动呢? 地面上的观察者认为:小球将静止在原地,符合牛顿第一定律; 车上的观察者觉得:小球以-a s 相对于小车作加速运动; 我们假设车上的人熟知牛顿定律,尤其对加速度一定是由力引起的印象至深,以致在任何场合下,他都强烈地要求保留这一认知,于是车上的人说:小球之所以对小车有 -a s 的加速度,是因为受到了一个指向左方的作用力,且力的大小为 - ma s ;但他同时又熟知,力是物体与物体之间的相互作用,而小球在水平方向不受其它物体的作用, 物理上把这个力命名为惯性力。 惯性力的理解 : (1) 惯性力不是物体间的相互作用。因此,没有反作用。 (2)惯性力的大小等于研究对象的质量m 与非惯性系的加速度a s 的乘积,而方向与 a s 相反,即 s a m f -=* (3)我们把牛顿运动定律成立的参考系叫惯性系,不成立的叫非惯性系,设一个参考系相对绝对空间加速度为a s ,物体受相对此参考系 加速度为a',牛顿定律可以写成:a m f F '=+* 其中F 为物理受的“真实的力”,f*为惯性力,是个“假力”。 (4)如果研究对象是刚体,则惯性力等效作用点在质心处, 说明:关于真假力,绝对空间之类的概念很诡异,这样说牛顿力学在逻辑上都是显得很不严密。所以质疑和争论的人比较多。不过笔者建议初学的时候不必较真,要能比较深刻的认识这个问题,既需要很广的物理知识面,也需要很强的物理思维能力。在这个问题的思考中培养出爱因斯坦2.0版本的概率很低(因为现有的迷惑都被1.0版本解决了),在以后的学习中我们的同学会逐渐对力的概念,空间的概念清晰起来,脑子里就不会有那么多低营养的疑问了。 极其不建议想不明白这问题的同学Baidu 这个问题,网上的讨论文章倒是极其多,不过基本都是民哲们的梦呓,很容易对不懂的人产生误导。 二.惯性力的具体表现(选讲) 1.作直线加速运动的非惯性系中的惯性力 这时惯性力仅与牵连运动有关,即仅与非惯性系相对于惯性系的加速度有关。惯性力将具有与恒定重力相类似的特性,即与惯性质量正比。记为: s a m f -=* 2.做圆周运动的非惯性系中的惯性力 这时候的惯性力可分为离心力以及科里奥利力: 1)离心力为背向圆心的一个力: r m f 2ω=*

高中物理竞赛训练题:运动学部分

高中物理竞赛训练题1 运动学部分 一.知识点 二.习题训练 1.轰炸机在h高处以v0沿水平方向飞行,水平距离为L处有一目标。(1)飞机投弹要击中目标,L应为多大?(2)在目标左侧有一高射炮,以初速v1发射炮弹。若炮离目标距离D,为要击中炸弹,v1的最小值为多少?(投弹和开炮是同一时间)。 2.灯挂在离地板高h、天花板下H-h处。灯泡爆破,所有碎片以同样大小的初速度v0朝各个方向飞去,求碎片落到地面上的半径R。(可认为碎片与天花板的碰撞是弹性的,与地面是完全非弹性的。) 若H =5m,v0=10m/s,g = 10m/s2,求h为多少时,R有最大值并求出该最大值。 3.一质量为m的小球自离斜面上A处高为h的地方自由落下。若斜面光滑,小 球在斜面上跳动时依次与斜面的碰撞都是完全弹性的,欲使小球恰能掉进斜面上距A点为s的B处小孔中,则球下落高度h应满足的条件是什么?(斜面倾角θ为已知) 4.速度v0与水平方向成角α抛出石块,石块沿某一轨道飞行。如果蚊子以大小恒定的速率v0沿同一轨道飞行。问蚊子飞到最大高度一半处具有多大加速度?空气阻力不计。 5.快艇系在湖面很大的湖的岸边(湖岸线可以认为是直线),突然快艇被风吹脱,风沿着快艇以恒定的速度v0=2.5km/h沿与湖岸成α=150的角飘去。你若沿湖岸以速度v1=4km/h行走或在水中以速度v2=2km/h游去(1人能否赶上快艇?(2)要人能赶上快艇,快艇速度最多为多大?(两种解法)

6.如图所示,合页构件由两菱形组成,边长分别为2L 和L ,若顶点A以匀加速度a水平向右运动,当BC 垂直于OC 时,A 点速度恰为v ,求此时节点B和节点C 的加速度各为多大 ? 7.一根长为l 的薄板靠在竖直的墙上。某时刻受一扰动而倒下,试确定一平面曲线 f (x ,y ) = 0,要求该曲线每时每刻与板相切。(地面水平)。 10.一只船以4m/s 的速度船头向正东行驶,海水以3m/s 的速度向正南流,雨点以10m/s 的收尾速度竖直下落。求船中人看到雨点的速度 11。一滑块p 放在粗糙的水平面上,伸直的水平绳与轨道的夹角为θ,手拉绳的另一端以均匀速度v 0沿轨道运动,求这时p 的速度和加速度。 12. 如下图,v 1、v 2、α已知,求交点的v 0. 13.两个半径为R 的圆环,一个静止,另一个以速度v 0自左向右穿过。求如图的θ角位置(两圆交点的切线恰好过对方圆心)时,交点A 的速度和加速度。

高中奥林匹克物理竞赛解题方法之七对称法

例1:沿水平方向向一堵竖直光滑的墙壁抛出一个弹性小球A , 抛出点离水平地面的高度为h ,距离墙壁的水平距离为s , 小球与墙壁发生弹性碰撞后,落在水平地面上,落地点距墙壁的水平距离为2s ,如图7—1所示. 求小球抛出时的初速度. 解析:因小球与墙壁发生弹性碰撞, 故与墙壁碰撞前后入射速度与反射速度具有对称性, 碰撞后小球的运 动轨迹与无墙壁阻挡时小球继续前进的轨迹相对称,如图7—1—甲所示,所以小球的运动可以转换为平抛运动处理, 效果上相当于小球从A ′点水平抛出所做的运动. 根据平抛运动的规律:?? ? ??==2 021gt y t v x 因为抛出点到落地点的距离为3s ,抛出点的高度为h 代入后可解得:h g s y g x v 2320 == 例2:如图7—2所示,在水平面上,有两个竖直光滑墙壁A 和B ,间距为d , 一个小球以初速度0v 从两墙正中间的O 点斜向上抛出, 与A 和B 各发生一次碰撞后正好落回抛出点O , 求小球的抛射角θ. 解析:小球的运动是斜上抛和斜下抛等三段运动组成, 若按顺序求解则相当复杂,如果视墙为一平面镜, 将球与墙的弹性碰撞等效为对平面镜的物、像移动,可利用物像对称的规律及斜抛规律求解. 物体跟墙A 碰撞前后的运动相当于从O ′点开始的斜上抛运动,与B 墙碰后落于O 点相当于落到O ″点,其中O 、O ′关于A 墙对称,O 、O ″对于B 墙对称,如图7—2—甲所示,于是有 ? ??==?? ???-==0221sin cos 200y d x gt t v y t v x 落地时θθ 代入可解得2 202arcsin 2122sin v dg v dg == θθ 所以抛射角 例3:A 、B 、C 三只猎犬站立的位置构成一个边长为a 的正三角形,每只猎犬追捕猎物的速度均为v ,A 犬想追捕B 犬,B 犬 想追捕C 犬,C 犬想追捕A 犬,为追捕到猎物,猎犬不断调整方向,速度方向始终“盯”住对方,它们同时起动,经多长时间可捕捉到猎物? 解析:以地面为参考系,三只猎犬运动轨迹都是一条复杂的曲线,但根据对称性,三只猎犬最后相交于 三角形的中心点,在追捕过程中,三只猎犬的位置构成三角形的形状不变,以绕点旋转的参考系来描述,可认为三角形不转动,而是三个顶点向中心靠近,所以只要求出顶点到中心运动的时间即可. 由题意作图7—3, 设顶点到中心的距离为s ,则由已知条件得 a s 3 3 = 由运动合成与分解的知识可知,在旋转的参考系中顶点向中心运动的速度为 v v v 2330cos = =' 由此可知三角形收缩到中心的时间为 v a v s t 32='= 此题也可以用递推法求解,读者可自己试解. 例4:如图7—4所示,两个同心圆代表一个圆形槽,质量为m ,内外半径几乎同为R. 槽内A 、B 两处分别放有一个质量也为m 的小球,AB 间的距离为槽的直径. 不计一切摩擦. 现将系统置于光滑水平面上,开始时槽静止,两小球具有垂直于AB 方向的速度v ,试求两小球第一次相距R 时,槽中心的速度0v . 解析:在水平面参考系中建立水平方向的x 轴和y 轴. 由系统的对称性可知中心或者说槽整体将仅在x 轴方向上 运动。设槽中心沿x 轴正方向运动的速度变为0v ,两小球相对槽心做角速度大小为ω的圆周运动,A 球处于

最新近十年初中应用物理知识竞赛题分类解析专题1--机械运动

最近十年初中应用物理知识竞赛题分类解析专题1--机械运动 一、选择题 1.(2013中学生数理化潜能知识竞赛)下图是空中加油的情景,我们说加油机是静止的,是以下列哪个物体为参照物() A.以加油机自己为参照物 B.以受油机为参照物 C.以地面为参照物 D.三种说法都不对 1.答案:B解析:空中加油,我们说加油机是静止的,是以受油机为参照物,选项B正确。2.(2013中学生数理化潜能知识竞赛“频闪摄影”是研究物体运动时常用的一种实验方法,下面四个图是小严同学利用频闪照相机拍摄的不同物体运动时的频闪照片(黑点表示物体的像),其中可能做匀速直线运动的是() 2.答案:B解析:根据匀速直线运动特点可知,选项B正确。 3.(2011上海初中物理知识竞赛题)小轿车匀速行驶在公路上,坐在副驾驶位置的小青观察到轿车速度盘的指针始终在100km/h位置处,在超越相邻车道上同向匀速行驶的另一辆普通轿车的过程中,小青发现该轿车通过自己的时间恰好为1秒,则该轿车的车速范围为()A.15~20m/s B.20~25 m/s C.25~30 m/s D.30~35 m/s 解析:小轿车速度100km/h=28m/s,以小轿车为参照物,小轿车长度取3.5m,在超越相邻车道上同向匀速行驶的另一辆普通轿车的过程中,两车相对路程为7m,由s=vt可知,相对速度为7m/s。该轿车的车速范围为20~25m/s,选项B正确。 答案:B 4. (2009上海初中物理知识竞赛复赛题)2008年9月25日21时10分“神舟”七号飞船载着三名航天员飞上蓝天,实施太空出舱活动等任务后于28日17时37分安全返回地球。已知:“神舟”七号飞船在距地球表面高343千米的圆轨道上运行,运行速度为7.76千米/秒;地球半径6.37×103千米。则

高中物理竞赛经典方法 2.隔离法

二、隔离法 方法简介 隔离法就是从整个系统中将某一部分物体隔离出来,然后单独分析被隔离部分的受力情况和运动情况,从而把复杂的问题转化为简单的一个个小问题求解。隔离法在求解物理问题时,是一种非常重要的方法,学好隔离法,对分析物理现象、物理规律大有益处。 赛题精讲 例1:两个质量相同的物体1和2紧靠在一起放在光滑水平桌面上,如图2—1所示,如果它们分别受到水平推力F 1和F 2作用,且F 1>F 2 , 则物体1施于物体2的作用力的大小为( ) A .F 1 B .F 2 C .12F F 2+ D .12F F 2 - 解析:要求物体1和2之间的作用力,必须把其中一个隔离出来分析。先以整体为研 究对象,根据牛顿第二定律:F 1-F 2 = 2ma ① 再以物体2为研究对象,有N -F 2 = ma ② 解①、②两式可得N = 12 F F 2 +,所以应选C 例2:如图2—2在光滑的水平桌面上放一物体A ,A 上再放一物体B ,A 、B 间有摩擦。施加一水平力F 于B ,使它相对于桌面向右运动,这时物体A 相对于桌面( ) A .向左动 B .向右动 C .不动 D .运动,但运动方向不能判断 解析:A 的运动有两种可能,可根据隔离法分析 设AB 一起运动,则:a =A B F m m + AB 之间的最大静摩擦力:f m = μm B g 以A 为研究对象:若f m ≥m A a ,即:μ≥A B B A m m (m m )g +F 时,AB 一起向右运动。 若μ< A B B A m m (m m )g + F ,则A 向右运动,但比B 要慢,所 以应选B 例3:如图2—3所示,已知物块A 、B 的质量分别为m 1 、m 2 ,A 、B 间的摩擦因数为μ1 ,A 与地面之间的摩擦因数为μ2 ,在水平力F 的推动下,要使A 、B 一起运动而B 不至下滑,力F 至少为多大? 解析: B 受到A 向前的压力N ,要想B 不下滑,需满足的临界条件是:μ1N = m 2g 。

高中物理竞赛流程详细解析

高中物理竞赛流程详细解析 高中物理竞赛国内竞赛主要分为:物理竞赛预赛、物理竞赛复赛、物理竞赛决赛三个流程,国际性赛事分为国际物理奥林匹克竞赛和亚洲物理奥林匹克竞赛。 一、全国中学生物理竞赛预赛(CPhO) 1、高中物理竞赛入门级赛事,每年9月上旬举办(也就是秋学期开学),由全国竞赛委员会统一命题,各省市、学校自行组织,所有中学生均可报名; 2、考试形式:笔试,共3小时,5道选择题、每题6分,5道填空题、每题10分,6道大题、每题20分,共计200分; 3、考试主要考力学、热学、电磁学、光学、近代物理等相关内容(回台回复“物竞考纲”查看明细); 4、比赛分别设置了一等奖、二等奖和三等奖,因为预赛主要是各省市为了选拔复赛选手而筹备的,所以一般一等奖可以参加复赛。 5、一般来说,考完试后2~3天即可在考点查询成绩。 二、全国中学生物理竞赛复赛(CPhO) 1、高中阶段最重要的赛事,其成绩对于自主招生及参加清北学科营等有直接影响,每年9月下旬举办(也就是预赛结束后)。 2、复赛分为笔试+实验: 笔试,共3小时,8道大题,每题40分,共计320分; 实验,共90分钟,2道实验,每道40分,共计80分; 总分400分。 3、笔试由全国竞赛委员会统一命题,各省市自行组织、规定考点,大多数省份只有预赛一等奖的同学可以参加; 实验由各省市自行命题,根据笔试成绩组织前几十名左右考生参加(也就是说实验不是所有人都考,只有角逐一等奖的同学才参加),最终根据实验和笔试的总成绩评定出一等奖、二等奖、三等。 4、各省市的实验时间稍有不同,具体可参考当地往年的考试时间。 5、考试内容在预赛的基础上稍有增加,具体考纲后台回复“物竞考纲”查看。 6、比赛设置了一等奖、二等奖、三等奖,也就是我们常说的省一、省二、省三,其中各省省一前几名入选该省省队,可参加决赛。 7、成绩有什么用? 省一等奖可基本满足除清华、北大、复旦以外其他985/211高校的自主招生条件; 省二等奖可满足部分985/211高校的自主招生条件; 省三等奖可满足大部分211学校的自主招生条件。 8、各省省队成员可参加清北金秋营、冬令营,并根据成绩获得降分优惠。

全国初中应用物理竞赛考试及答案

全国初中应用物理竞赛考试及答案 1 / 15

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2018年度全国初中应用物理竞赛试卷 注意事项: 1.请在密封线内填写所在地区、学校、姓名和考号。 2.用蓝色或黑色钢笔、圆珠笔书写。 3.本试卷共有六个大题,满分100分。 题号一二三四五六总分分数 复核人 ―、本题共10小题,每小题2分,共20分。以下各小题给出的四个选项中只有一个是正确的,把正确选项前面的字母填在题后的括号内。 1.如图1所示为伦敦四大地标性摩天大楼:“对讲机”、“小黄瓜”、“奶酷刨”、“碎片大厦”。其中座大楼的设计考虑不周,曾经由于玻璃反光将停放在附近的小轿车某些部件“烤”熔化了,你认为这座大楼最可能是() 2.当今,世界性的能源危机断地加深,节约能源义不容辞。下面四种符号中,为中国节能标志的是() 3.在炎热的夏天,当我们吃冰棒的时候,常常看到在冰棒的周围有“白气”冒出,关于这个“白气”,下列说法中正确的是() A.“白气”是冰棒上的冰升华的结果,“白气”应该上升 B.“白气”是冰棒上的冰升华的结果,“白气”应该下降 C.“白气”是空气中的水蒸气液化的结果,“白气”应该上升 D.“白气”是空气中的水蒸气液化的结果,“白气”应该下降

4.如图3所示为双线并绕的螺线管,a、b、c、d为四个接线柱,其中a、b之间连 接一根较细的导线;c、d之间连接一根较粗的导线。如用两端电压恒定的同一个电源供 电,下列连接方式中磁性最强的方法是() A.将bc相连,然后a、d分别接电源两极 B.将cd相连,然后a、b分别接电源两极 C.将a b相连、cd相连,然后分别接电源两极 D.将a d相连、bc相连,然后分别接电源两极 5.5号电池因其体积小、容量适中,因此在小功率电器产品中广泛使用。某种市售5号电池包装上写有“1.5 V 2000 mAH”字祥。对该电池,下列说法中正确的是() A.它能提供的电能约10.8 kJ B.它正常工作时的电流是2 A C.它提供的最大电功率为3 W D.它在电路中是提供电荷的装置 6.在平缓的海滩上经常可以看到如图4所示的情景:不论远处的海 浪沿什么方向冲向海岸,到达岸边时总是大约沿着垂直于岸的方向。发 生这个现象的原因可能是() A.在海岸边,风的方向总是与海岸线垂直 B.在海岸边,风的方向总是与海岸线平行 C.水波在浅水中传播时,水越浅传播得越快 D.水波在浅水中传播时,水越浅传播得越慢 7.小明在宠物店买了淡水热带鱼,为方便带回家,商家将鱼放在装有水的轻薄的塑料袋里。如果小明将装着魚且没有打开的塑料袋直接放入家里的淡水鱼缸中,则图5中最有可能发生的情况是( ) 8.微波在传播过程中,如果遇到金属会被反射,遇到陶瓷或玻璃则几 乎不被吸收的透射,而遇到类似于水、酸等极性分子构成的物质则会被吸 收导致这些物质的温度升高。如图6所示为家用微波炉工作过程的示意图。 根据这些信息,你认为以下关于微波炉的说法不正确 ...的是() A.炉的内壁要使用金属材料 B.炉内盛放食物的容器的材质可以是玻璃或陶瓷 C.炉内转盘的主要作用是为了从不同侧面看到食物被加热的情况 D.微波炉的玻璃门上有一层金属膜或金属网 9.静止、密闭的客车上有一个系在座椅上的氦气球,一个悬挂在车顶的小球。若客车突然启动向左驶出,图7中氦气球与悬挂小球最可能出现的相对位置变化是()

高中物理竞赛经典方法 7对称法

七、对称法 方法简介 由于物质世界存在某些对称性,使得物理学理论也具有相应的对称性,从而使对称现象普遍存在于各种物理现象和物理规律中。应用这种对称性它不仅能帮助我们认识和探索物质世界的某些基本规律,而且也能帮助我们去求解某些具体的物理问题,这种思维方法在物理学中称为对称法。利用对称法分析解决物理问题,可以避免复杂的数学演算和推导,直接抓住问题的实质,出奇制胜,快速简便地求解问题。 赛题精析 例1:沿水平方向向一堵竖直光滑的墙壁抛出一个弹性小球A ,抛出点离水平地面的高度为h ,距离墙壁的水平距离为s ,小球与墙壁发生弹性碰撞后,落在水平地面上,落地点距墙壁的水平距离为2s ,如图7—1所示。求小球抛出时的初速度。 解析:因小球与墙壁发生弹性碰撞,故与墙壁碰撞前后入射速度与反射速度具有对称性,碰撞后小球的运动轨迹与无墙壁阻挡时小球继续前进的轨迹相对称,如图7—1—甲所示,所以小球的运动可以转换为平抛运动处理,效果上相当于小球从A ′点水平抛出所做的运动。 根据平抛运动的规律:02x v t 1y gt 2 =???=?? 因为抛出点到落地点的距离为3s ,抛出点的高度为h ,代入后可解得: v 0 = 3s 例2:如图7—2所示,在水平面上,有两个竖直光滑墙壁A 和B ,间距

为d ,一个小球以初速度v 0从两墙正中间的O 点斜向上抛出,与A 和B 各发生一次碰撞后正好落回抛出点O ,求小球的抛射角θ。 解析:小球的运动是斜上抛和斜下抛等三段运动组成,若按顺序求解则相当复杂,如果视墙为一平面镜,将球与墙的弹性碰撞等效为对平面镜的物、像移动,可利用物像对称的规律及斜抛规律求解。 物体跟墙A 碰撞前后的运动相当于从O ′点开始的斜上抛运动,与B 墙碰后落于O 点相当于落到O ″点,其中O 、O ′关于A 墙对称,O 、O ″对于B 墙对称,如图7—2—甲所示,于是有: 02 0x v cos t 1y v sin t gt 2 =θ??? ?=θ?-??,落地时x 2d y 0=??=? 代入可解得:sin2θ = 20 2gd v 所以,抛射角θ =1 2 arcsin 20 2gd v 例3:A 、B 、C 三只猎犬站立的位置构成一个边长为a 的正三角形,每只猎犬追捕猎物的速度均为v ,A 犬想追捕B 犬,B 犬想追捕C 犬,C 犬想追捕A 犬,为追捕到猎物,猎犬不断调整方向,速度方向始终“盯”住对方,它们同时起动,经多长时间可捕捉到猎物? 解析:以地面为参考系,三只猎犬运动轨迹都是一条复杂的曲线,但根据对称性,三只猎犬最后相交于三角形的中心点,在追捕过程中,三只猎犬的位置构成三角形的形状不变,以绕点旋转的参考系来描述,可认为三角形不转动,而是三个顶点向中心靠近,所以只要求出顶点到中心运动的时间即可。 由题意作图7—3 ,设顶点到中心的距离为s ,则由已知条件得: 由运动合成与分解的知识可知,在旋转的参考系中顶点向中心运动的速度为: v ′= vcos30° =

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

镜像法-高中物理竞赛讲义

镜像法 思路 用假想的镜像电荷代替边界上的感应电荷。 保持求解区域中场方程和边界条件不变。 使用范围:界面几何形状较规范,电荷个数有限,且离散分布于有限区域。 使用范围 界面几何形状较规范,电荷个数有限,且离散分布于有限区域。 步骤 确定镜像电荷的大小和位置。 去掉界面,按原电荷和镜像电荷求解所求区域场。 求解边界上的感应电荷。 求解电场力。 平面镜像1 点电荷对平面的镜像 (a) 无限大接地导体平面上方有点电荷q (b)用镜像电荷-q代替导体平面上方的感应电荷 图4.4.1 点电荷的平面镜像 在无限大接地导体平面(YOZ平面)上方有一点电荷q,距离导体平面的高度为h。 用位于导体平面下方h处的镜像电荷-q代替导体平面上的感应电荷,边界条件维持不变,即YOZ平面为零电位面。 去掉导体平面,用原电荷和镜像电荷求解导体上方区域场,注意不能用原电荷和镜像电荷求解导体下方区域场。

电位: (4.4.2.1 ) 电场强度: (4.4.2.2) 其中, 感应电荷:=> (4.4.2.3) 电场力: (4.4.2.4) 图4.4.2 点电荷的平面镜像图4.4.3 单导线的平面镜像 无限长单导线对平面的镜像 与地面平行的极长的单导线,半径为a,离地高度为h。

用位于地面下方h处的镜像单导线代替地面上的感应电荷,边界条件维持不变。 将地面取消而代之以镜像单导线(所带电荷的电荷密度为) 电位: (4.4.2.5) 对地电容 : (4.4.2.6 平面镜像2 无限长均匀双线传输线对平面的镜 像 与地面平行的均匀双线传输线, 半径为a,离地高度为h,导线间距离为d, 导线一带正电荷+,导线二带负电荷-。 用位于地面下方h处的镜像双 导线代替地面上的感应电荷,边界条件维 持不变。 将地面取消而代之以镜像双导线。 图 4.4.4 无限长均匀传输线对地面的镜像 求解电位: (4.4.2.8) (4.4.2.9)

第五届全国高中应用物理知识竞赛(北京赛区)决赛试题答案与评分标准(考后修改卷)[1]

第五届全国高中应用物理知识竞赛(北京赛区)决赛 试题答案与评分参考标准 1.(9分) 光线在水与空气的界面上一般要同时发生反射和折射。反射光和折射光的能量之和等于入射光的能量。反射光与折射光的能量分配与入射角有关,入射角越大,反射光的能量越强而折射光的能量越弱。 (3分) 人站在水边观察,近处水下物体的光线射到界面上,入射角较小,反射光弱而折射光强,因此有较多的能量射出水面而进入人眼中。 (2分) 而水面下远处物体的光线,能射到人眼处的光线都是入射角很大的光线,它们的大部分能量都反射回水下而只有很少部分射出水面,从而进入人眼睛的光很弱而不被觉察。 (2分) 反之对岸物体的光线射到水面处能到达人眼睛的光线,入射角很大,大部分入射光的能量都经水面反射,人能清楚地看到对岸是景物经水面反射而生成的倒像。 (2分) 注:答水面下物体的光线发生全反射,因此水面上的人看不到的,不能得分。 2.(9分) (1)由题意可知,这个装置有电流通过,电流从电池正极经导线D 、磁铁(其本身是导体)、钉子、电池负极、电池内部、回到正极形成回路。 (1分) (2)电流在磁体中的部分为由导线和磁铁侧壁接触处指向轴心的径向电流。而磁铁自身的磁场在其内部大体沿(圆柱体)轴向。因而径向电流受到垂直于电流方向的安培力。 (3分) (3)这个安培力产生力矩使磁铁(连带铁钉)产生转动。 (3分) (4)当将磁铁的两个端面对调后,磁场方向相反,而电流方向不变,则安培力方向反向,从而磁铁(及钉子)的转动方向也反过来了。 (2分) 3.(9分) 由题意,火箭在越过塔架的过程中做匀加速直线运动。 加速度大小是 2 2 2 2 2.0m/s m/s 10 10022=?= =t h a (3分) 设喷气推力大小为F ,则 ma mg F =- (3分) 解得 )8.90.2(104803+??=+=mg ma F N=5.7×106 N (3分)

高中物理竞赛精彩试题及问题详解

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F1;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F2(如图Ⅰ-3),关于F1和F2的大小,下列判断中正确的是 A.F1 = F2>(M + m)g B.F1>(M + m)g,F2<(M + m)g C.F1>F2>(M + m)g D.F1<(M + m)g,F2>(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,相邻等势面之间的电势差相等,即U ab= U bc,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 图Ⅰ-3 图Ⅰ-4 图Ⅰ-2

全国高中物理竞赛专题十三 电磁感应训练题解答

1、 如图所示为一椭圆形轨道,其方程为()22 2210x y a b a b +=>>,在中心处有一圆形区域, 圆心在O 点,半径为()r b <,圆形区域中有一均匀磁场1B ,方向垂直纸面向里,1B 以 1B t k ??=的速率增大,在圆外区域中另 有一匀强磁场2B ,方向与1B 相同,在初始时,A 点有一带正电q 的质量为m 的粒子, 粒子只能在轨道上运动,把粒子由静止释放,若要其通过C 点时对轨道无作用力,求2B 的大小。 解:由于r b a <<,故轨道上距O 为R 的某处,涡旋电场强度为 22122B r kr E R t R ?==? 方向垂直于R 且沿逆时针方向,故q 逆时针运动。 q 相对O 转过θ?角时,1B 对其做功为 2 2kr W F x Eq x q R R θ?=?=?=? 而2B 产生的洛伦兹力及轨道支持力不做功,故q 对O 转过θ角后,其动能为 2 2122 k kr E mv W q θ==?=∑ q 的速度大小为 2kr q v m θ = q 过C 时,()3 20,1,2,2 n n θππ=+= C 处轨道不受力的条件为 2 2mv qvB ρ = 其中ρ为C 处的曲率半径,可以证明:2 a b ρ=(证明略) A C 1 B 2 B O x y

将v 和θ的表达式代入上式可得 ()22 320,1,2,2br mk B n n a q ππ?? = += ??? 2、 两根长度相等,材料相同,电阻分别为R 和2R 的细导线,两者相接而围成一半径为a 的圆环,P Q 、为其两个接点,如图所示,在圆环所围成的区域内,存在垂直于图面、指向纸内的匀强磁场,磁感应强度的大小随时间增大的变化率为恒定值b 。已知圆环中感应电动势是均匀分布的,设M N 、为圆环上的两点,M N 、间的圆弧为半圆弧的一半,试求这两点间的电压()M N U U -。 解:根据法拉第定律,整个圆环中的感应电动势的大小 2E r b t π?Φ = =? (1) 按楞次定律判断其电流方向是逆时针的,电流大小为 23E E I R R R = =+ (2) 按题意,E 被均匀分布在整个圆环上,即?MN 的电动势为4E ,?NQPM 的电动势为34E ,现考虑?NQPM ,在这段电路上由于欧姆电阻所产生电势降落为()22I R R +,故 3242M N R U U E R I ? ?-=-+ ?? ? (3) 由(1)、(2)、(3)式可得 21 12 M N U U r b π-=- (4) 当然,也可采用另一条路径(?MTN 圆弧)求电势差 ()211 424321212 N M M N E R E E R U U I E r b U U R π-= -=-===--g g 与(4)式相符。 3、 如图所示,在边长为a 的等边三角形区域内有匀强磁场B ,其方向垂直纸面向外。一个边长也为a 的等边三角形导轨框架ABC ,在0t =时恰好与上述磁场区域的边界重合,而后以周期T 绕其中心在纸面内顺时针方向匀速转动,于是在框架ABC 中产生感应电流,规 R T M N P Q 2R S

高中物理竞赛(解题方法:整体法)

高中奥林匹克物理竞赛解题方法 、整体法 方法简介 整体是以物体系统为研究对象,从整体或全过程去把握物理现象的本质和规律,是一种把具 有相互联系、相互依赖、相互制约、相互作用的多个物体,多个状态,或者多个物理变化过程组合 作为一个融洽加以研究的思维形式。整体思维是一种综合思维,也可以说是一种综合思维,也是多 种思维的高度综合,层次深、理论性强、运用价值高。因此在物理研究与学习中善于运用整体研究 分析、处理和解决问题,一方面表现为知识的综合贯通,另一方面表现为思维的有机组合。灵活运 用整体思维可以产生不同凡响的效果,显现“变”的魅力, 把物理问题变繁为简、变难为易。 赛题精讲 例1如图1—1所示,人和车的质量分别为m和M,人用水 平力F拉绳子,图中两端绳子均处于水平方向,不计滑轮质量及摩 擦,若人和车保持相对静止,且水平地面是光滑的,则车的加速度为 ________________________________________________ . 解析:要求车的加速度,似乎需将车隔离出来才能求解,事实 上,人和车保持相对静止,即人和车有相同的加速度,所以可将人和车看做一个整体,对整体用 牛顿第二定律求解即可 将人和车整体作为研究对象,整体受到重力、水平面的支持力和两条绳的拉力 向重力与支持力平衡,水平方向绳的拉力为2F,所以有: 2F=(M+m)a,解得: 2F a M m 例2用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来,如图 1 —2所示,今对小球a持续施加一个向左偏下30°的恒力,并对小球b持续施加一个向右 偏上30°的同样大小的恒力,最后达到平衡,表示平衡状态的图可能是 ?在竖直方解析

全国高中物理应用知识竞赛试题

注意事项: 1.请在密封线内填写所在地区、学校、姓名和考号。 2.用蓝色或黑色钢笔、圆珠笔书写。 3.答卷过程中可以使用普通型计算器。 4.本试卷共有三个大题,总分为150分。 5.答卷时间:2018年4月7日(星期六)上午9:30?11:30。 得分 评卷人 2018年度全国高中应用物理竞赛试卷 题号 一 二 三 总分 1 2 3 4 1 2 3 4 分数 复核人 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。请把符合题目要求的选项的序号填入题后的( )内。全选对的得5分,选不全的得3分,有选错或不选的得分。 1.如图1所示,消防队员在进行训练时有一项爬绳练习,如果队 员用双手握住竖直的绳索匀速攀上和匀速下滑时,绳索对他 的摩擦力分别为F 上和F 下,那么关于F 上和F 下的下列说法中 正确的是() A .F 上向上F 下向下,F 上与F 下等大 B .F 上向下F 下向上,F 上大于F 下 C .F 上向上F 下向上,F 上与F 下等大 D .F 上向上F 下向下,F 上大于F 下 2.由乎地磁场的作用,可有效地减少来自宇宙射线中的高能带电粒子对地球的“侵袭”。 若宇宙射线中一颗带负电的粒子从太空沿指向地心方向射向地面,则哲它在接近地球附近时的实际运动方向可能是() A.竖直向下 B.偏西斜向下 C.偏东斜向下 D.偏北斜向下 3.电铃的结构原理如图2所示,如果在使角过程中发现这个、 电铃小锤敲击铃的频率过,现要将敲击频率调高一些,则 下列措施中一定可行的是() A.适当提高电的电压 B.增大小锤的质量 C.换用更软一点的簧片 D.将电源改用交流电来供电 4.由青岛大学学生自主设计研发的墙壁清洁机器人,利用8只“爪 子”上的吸盘吸附在接触面上,通过这8只“爪子”的交替伸

高中物理竞赛内容标准

高中物理竞赛内容标准 一、理论基础 力学 物理必修1 本模块是高中物理的第一模块。在本模块中学生,学生将进一步学习物理学的内容和研究方法,了解物理学的思想和研究方法,了解物理学在技术上的应用和物理学对社会的影响。 本模块的概念和规律是进一步学习物理的基础,有关实验在高中物理中具有基础性和典型性。要通过这些实验学习基本的操作技能,体验实验在物理学中的地位及实践人类在认识世界中的作用。 本模块划分两个四主题: ·运动的描述 ·相互作用与运动规律 ·抛体运动与圆周运动 ·经典力学的成就与局限性 (一)运动的描述 1.内容标准 (1)通过史实,初步了解近代实验科学产生的背景,认识实验对物理学发展的推动作用。 例1 了解亚里士多德、迪卡尔等关于力与运动的主要观点与研究方法。 例2 了解伽利略的实验研究工作,认识伽利略有关实验的科学思想和方法。 (2)通过对质点的认识,了解物理学中物理模型特点,体会物理模型在探索自然规律中的作用。 例3 在日常生活中,物体在哪些情况下可以看做质点? (3)经历匀变速直线运动的实验过程,理解参考糸、位移、时间、时刻、路程、速度、相对速度、加速度的概念及物理量的标矢性,掌握匀变速直线运动的规律,体会实验在发现自然运动规律中作用。 例4 用实验方法和图像方法研究物体的运动。

例5 通过实例描述物体的变速运动,运动的矢量性。 例6 通过史实及实验研究自由落体运动。 (4)能用公式和图像描述匀变速直线运动,掌握微元法,积分法等数学思想在研究物理问题中的重要性。 (5)对过位移、速度、加速度的学习,理解矢量与标量在物理学中重要性。掌握矢量的合成和分解。 例7 通过实例研究物体竖直上抛运动,体会物体在共线条件下的矢量合成与分解。 2.活动建议 (1)通过研究汽车的运行来分析交通事故的原因。 (2)通过实验研究自由落体运动的影响因素。 (3)通过查阅物理学史,了解并讨论伽利略对物体运动的研究在科学发展和人类进步上的重大意义。 (二)相互作用与运动规律 1.内容标准 (1)知道常见的形变,通过实验了解物体的弹性,知道胡克定律。 例1 调查在日常生活和生产中所用弹簧的形状及使用目的。 例2 制作弹簧秤并用胡克定律解释。 (2)通过实验认识滑动摩擦、静摩擦的规律,理解静摩擦力、滑动摩擦力、摩擦角的概念。能用动摩擦因数计算滑动摩擦力。 例3 设计实验测量摩擦力。体会摩擦力与摩擦角的实际意义。 (3)通过实验,理解力的合成与分解,掌握共点的平衡条件,物体平衡的种类。用力的合成与分解分析日常生活中的问题。 例4 通过实验,研究两个共点力在不同夹角时与合力的关系。 例5 调查日常生活和生产中平衡的类型,分析平衡原理。

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

高中物理竞赛方法集锦 等效法

四、等效法方法简介 在一些物理问题中,一个过程的发展、一个状态的确定,往往是由多个因素决定的,在这一决定中,若某些因素所起的作用和另一些因素所起的作用相同,则前一些因素与后一些因素是等效的,它们便可以互相代替,而对过程的发展或状态的确定,最后结果并不影响,这种以等效为前提而使某些因素互相代替来研究问题的方法就是等效法. 等效思维的实质是在效果相同的情况下,将较为复杂的实际问题变换为简单的熟悉问题,以便突出主要因素,抓住它的本质,找出其中规律.因此应用等效法时往往是用较简单的因素代替较复杂的因素,以使问题得到简化而便于求解. 赛题精讲 例1:如图4—1所示,水平面上,有两个竖直的光滑 墙壁A 和B ,相距为d ,一个小球以初速度v 0从两墙 之间的O 点斜向上抛出,与A 和B 各发生一次弹性 碰撞后,正好落回抛出点,求小球的抛射角θ. 解析:将弹性小球在两墙之间的反弹运动,可等效为 一个完整的斜抛运动(见图).所以可用解斜抛运动的 方法求解. 由题意得:g v v t v d θ θθsin 2cos cos 2000? =?= 可解得抛射角 20 2arcsin 21v gd = θ 例2:质点由A 向B 做直线运动,A 、B 间的距离为L ,已知质点在A 点的速度为v 0,加速度为a ,如果将L 分成相等的n 段,质点每通过L/n 的距离加速度均增加a /n ,求质点到达B 时的速度. 解析 从A 到B 的整个运动过程中,由于加速度均匀增加,故此运动是非匀变速直线 运动,而非匀变速直线运动,不能用匀变速直线运动公式求解,但若能将此运动用匀变速直线运动等效代替,则此运动就可以求解. 因加速度随通过的距离均匀增加,则此运动中的平均加速度为 n a n n a an n a n a a a a a 2)13(232)1(2 -= -=-++= += 末 初平 由匀变速运动的导出公式得2 22v v L a B -=平 解得 n aL n v v B )13(2 0-+ = 例3一只老鼠从老鼠洞沿直线爬出,已知爬出速度v 的大小与距老鼠洞中心的距离s 成

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