周培源力学竞赛和高中物理竞赛
周培源力学竞赛和高中物理竞赛
周培源力学竞赛和高中物理竞赛都是针对高中学生的学科竞赛活动，主要测试学生对力学和物理知识的理解和运用能力。
周培源力学竞赛是以中国著名物理学家周培源先生的名字命名的，由中国科学院主办的一项全国性高中物理竞赛。该竞赛分为初赛和复赛两个阶段，重点考察学生对力学基本概念和问题求解能力。竞赛试题难度较高，注重考验学生的思维能力和创新思维。
高中物理竞赛是指各地举办的高中生物理学科竞赛活动，包括全国性、区域性和校际性等各个层次的竞赛。这些竞赛的内容通常包括力学、热学、光学、电磁学等物理学科的基本概念、原理和应用。竞赛试题难度较高，旨在检验学生的物理基础和问题解决能力。
参加这两个竞赛对学生来说都是一种很好的学习和锻炼机会。通过参加竞赛，学生可以深入了解力学和物理知识，提升自己的解题能力和创新思维，同时也可以与其他优秀的物理学生进行交流和竞争，激发学习兴趣，促进学习进步。
周培源力学竞赛国二
周培源力学竞赛国二 【实用版】 目录 1.周培源力学竞赛介绍 2.周培源力学竞赛的级别和国二的含义 3.周培源力学竞赛的难度和挑战 4.参加周培源力学竞赛的意义和价值 5.如何准备周培源力学竞赛 正文 【周培源力学竞赛介绍】 周培源力学竞赛是一项面向全球高中生和大学生的力学竞赛，旨在激发学生对力学学科的兴趣，提高其运用力学知识解决实际问题的能力。该竞赛由国际物理奥林匹克竞赛委员会（IPhO）主办，每年在全球范围内举行。 【周培源力学竞赛的级别和国二的含义】 周培源力学竞赛分为多个级别，其中国二是指在中国范围内进行的选拔赛，也就是全国范围内的二等奖。能够获得国二奖项的学生，意味着他们在力学学科方面具有较高的水平和实力。 【周培源力学竞赛的难度和挑战】 周培源力学竞赛的题目以理论为主，要求参赛选手具备扎实的力学基础和较强的解题能力。竞赛题目涉及力学的各个领域，如静力学、动力学、运动学、弹性力学等。同时，竞赛题目难度较大，对学生的思维能力和创新能力具有较高的要求。 【参加周培源力学竞赛的意义和价值】
参加周培源力学竞赛不仅能够锻炼学生的力学解题能力，提高学术水平，还能激发他们对力学学科的兴趣，拓宽视野。此外，获得优异成绩的学生还有机会获得奖学金、保送名校等优惠政策，对未来的学术和职业生涯都有积极的促进作用。 【如何准备周培源力学竞赛】 要参加周培源力学竞赛，首先要打好力学基础，掌握力学的基本概念、原理和定理。其次，要通过刷题和参加模拟赛来提高解题能力和应试技巧。此外，还要关注历年真题和竞赛动态，了解竞赛的出题规律和趋势。最后，要保持良好的心态，积极应对竞赛中的各种挑战。 总之，周培源力学竞赛是一项具有挑战性和影响力的学科竞赛，对于热爱力学的学生来说，参加该竞赛无疑是一次锻炼自己、展示才华的好机会。
周培源力学竞赛2023试题
周培源力学竞赛2023试题 周培源力学竞赛2023试题 一、力学基础 1. 利用牛顿第二定律，推导物体加速度与作用力、质量的关系，并给 出一个具体的计算例子。 2. 如何解答几何体的重心问题？请结合一个具体的例子进行说明。 3. 汽车在行驶过程中，为什么需要通过制动器来减速？请阐述其原理，并简述与摩擦力的关系。 4. 简要描述质点与刚体之间的区别，并说明在力学问题中何时可以近 似将一个物体视为质点来处理。 5. 举例说明质点系与刚体平衡的条件，并解释基于这些条件如何判断 一个物体是否处于平衡状态。 二、动力学 1. 简述匀速直线运动和匀加速直线运动的特点，并通过一个实际问题 进行说明。 2. 电梯运动中的垂直运动和水平运动有何不同？请结合物体的重力、 加速度和支持力等因素进行分析。 3. 弹性碰撞和完全非弹性碰撞的区别是什么？请列举一个实例并解释 其物理背景。 4. 简述胡克定律，并通过一个具体的弹簧问题进行说明。
5. 飞行员进行高速转弯时，为什么需要倾斜飞机？请结合离心力和倾 斜角度进行分析。 三、静力学 1. 如何解答平衡力的问题？请结合一个具体的平衡木问题进行说明。 2. 用冰块平衡一个玻璃杯，需要考虑哪些因素？请从静力学的角度进 行分析，并给出具体的计算或推导过程。 3. 如何判断一个物体受到的摩擦力是否足够防止其滑动？请说明判断 依据，并列举一个滑动问题进行计算。 4. 介绍杠杆原理，并给出一个具体的杠杆平衡问题进行解答。 5. 解释悬挂桥的原理，并通过一个现实案例进行说明。 四、万有引力和浮力 1. 描述万有引力定律，并给出一个距离和质量相应的计算例子。 2. 为什么人站在地球上不会从中心被吸向地面？请解释其原理，并说 明物体受到重力的条件。 3. 为什么气球可以漂浮在空中？请从浮力和重力的角度进行解释。 4. 在理想气体状态方程中，推导出波义尔定律并给出两个相关的公式。 5. 如何判断一个物体在液体中浮、沉还是部分浮沉？请结合物体的密度、液体的密度和浮力进行分析。 以上是周培源力学竞赛2023试题的部分内容，祝考试取得好成绩！
十四届周培源力学竞赛国三
十四届周培源力学竞赛国三 简介 周培源力学竞赛是中国著名的力学竞赛，旨在培养和选拔具有优秀力学素养和创新能力的中学生。十四届周培源力学竞赛国三是第14届比赛中的国际组别，也是最高级别的比赛，参赛选手包括来自全球各地的中学生。 背景 周培源力学竞赛起源于1988年，以中国著名物理学家周培源命名。该竞赛以解决实际问题为导向，注重动手能力和创新思维的发展。经过多年的发展，该竞赛已经成为中国乃至世界范围内备受瞩目的科技比赛之一。 目标 十四届周培源力学竞赛国三旨在选拔具备深厚力学知识和解决实际问题能力的中学生。参赛选手需要通过理论考试、实验操作和创新设计等环节来展示自己的综合素质。 比赛内容 理论考试 理论考试是十四届周培源力学竞赛国三的第一环节。参赛选手需要回答一系列与力学相关的理论问题，包括静力学、动力学、弹性力学等方面的知识。这些问题旨在考查选手对力学基础原理的理解和应用能力。 实验操作 实验操作是比赛的第二环节。参赛选手会进行一系列与力学实验相关的操作，例如测量物体质量、测量弹簧常数等。他们需要熟悉实验仪器的使用方法，并准确地进行实验操作，记录数据并分析结果。 创新设计 创新设计是比赛中最具挑战性和创造性的环节。参赛选手需要根据给定的问题或主题，设计一个能够解决实际问题的装置或系统。他们需要结合自己对力学原理和工程知识的理解，发挥想象力和创造力，提出创新性的解决方案。 资格要求 参加十四届周培源力学竞赛国三有一定的资格要求。主要包括以下几个方面：1.年龄要求：参赛选手必须是在指定年龄范围内的中学生。
2.学业水平：参赛选手需要具备扎实的力学知识和解决实际问题的能力。 3.推荐机构：参赛选手需要由所在学校或其他相关机构推荐。 奖项设置 十四届周培源力学竞赛国三设有多个奖项，以表彰优秀的参赛选手。主要奖项包括： 1.一等奖：对取得突出成绩的选手授予一等奖。 2.二等奖：对取得优秀成绩的选手授予二等奖。 3.三等奖：对取得良好成绩的选手授予三等奖。 此外，还有最佳理论成绩、最佳实验成绩和最佳创新设计等特殊奖项。 总结 十四届周培源力学竞赛国三是一场重要的力学竞赛，旨在选拔具有深厚力学知识和解决实际问题能力的中学生。通过理论考试、实验操作和创新设计等环节，参赛选手可以展示自己的综合素质。这个比赛不仅考察了选手对力学基础原理的理解和应用能力，也鼓励他们发挥想象力和创造力，提出创新性的解决方案。通过这个比赛，可以为中学生提供一个锻炼自己能力和展示才华的平台。
第六届第七届全国周培源大学生力学竞赛试题及答案
第六届全国周培源大学生力学竞赛试题 出题学校：清华大学满分：120 分时间：3小时 一、声东击西的射击手（30 分） 射击的最高境界，不仅是指哪打哪，还要知道往哪儿指。欢迎来到这个与众不同的射击场。在这里，共有 10 个小球 P i（号码从0 到9），你需要把某个小球放在圆弧的适当位置上，然后静止释放小球即可。 假设系统在同一竖直平面内（如图所示），不考虑摩擦。圆弧 AB的半径为R，B点与地面的高度为H 。均质细杆CD的质量为M ，长为 L=0.5H ，悬挂点C与B处于同一水平位置，BC距离为S 。小球 P i 质量均为m，不计半径，小球 iP与CD杆或地面碰撞的恢复因数均为 e i，且满足 。 （1）为使小球 1 P击中杆上D点，试确定静止释放时的θ，距离S 有何限制？ （2）假设某小球击中CD杆上的E点，为使E点尽可能远离D点，试确定该小球的号码及静止释放时的θ，此时CE的距离是多少？ （3）假设某小球击中CD杆上的E点，为使悬挂点C处的冲量尽可能小，试确定该小球的号码及静止释放时的θ，此时CE的距离是多少？冲量有多大？
二、骄傲自满的大力士（35 分） 有位大力士总是自命不凡，他夫人决定找机会教训他一下。正好附近足球场的球门坏了一半，剩下的半边球门如图：立柱OA垂直固定于水平地面上，沿x轴方向，高为 H =2.4m ，横梁 AB平行于地面，沿z 轴负方向，长为L=H 。立柱和横梁均为实心圆柱，直径均为 D = 0.06m 。夫人经过计算后想出了主意：和丈夫比赛，看谁能把球门拉倒。比赛规则是：通过系在横梁B端中点的绳索，只能用静力拉球门；绳索上有且只有B点系在与地面固定的物体上。绳索的重量不计，长度不限。球门不计自重，采用第三强度理论，材料的屈服应力σS =57MPa 。 大力士认为自己肯定不会输，因为他知道两人鞋底与地面摩擦系数都是μ =0.5 ，自己重量为 G1 = 700N ，夫人重量为 G2 = 700N。为了显示自己的大度，他允许夫人享受一点点优惠条件。于是夫人以B在地面的投影C为圆心，在地面上画了一个半径 R =0.8m 的圆圈，要求丈夫身体在地面的投影不能进该圆圈，但她自己不受限制。大力士认为这么个小圆圈没什么了不起，就同意了。大力士抽签先上场，他决定让绳索与xy平面平行，但绳索与地面的夹角θ不知多大为好，于是他在不同的角度试了多次，尽管每次都用了最大力气，但是球门居然纹丝不动，也看不出有明显的变形。而夫人上场后一用力就把球门拉倒了……
周培源力学竞赛范围
周培源力学竞赛范围 全周培源大生力竞竞考竞范竞;考,国学学参 理竞力学一、基本部分 (一) 静学力 (1) 掌握力、力矩和力系的基本念及其性竞。能熟竞地竞算力的投概影、力竞点的矩和力竞竞的矩。 (2) 掌握力偶、力偶矩和力偶系的基本念及其性竞。能熟竞地竞算概力偶矩及其投影。 (3) 掌握力系的主矢和主矩的基本念及其性竞。掌握竞交力系、平概行力系一般力系的竞化方法、熟悉竞化竞果。能熟竞地竞算各竞力系的与 主矢和主矩。掌握重心的念及其位置竞算的方法。概 (4) 掌握竞束的念及各竞常竞理想竞束力的性竞。能熟竞地出竞竞竞概画个体 及竞系受力竞。体 (5) 掌握各竞力系的平衡件和平衡方程。能熟竞地求解竞竞竞和竞竞条个体 竞系的平衡竞竞。体 (6) 掌握滑竞摩擦力和摩擦角的念。求解考竞滑竞摩擦竞竞竞竞和概会个体竞竞平面竞系的平衡竞竞。体 (二)运学竞竞 (1) 掌握描述点竞的矢量法、直角坐竞法和自然坐竞法～求点的运会 运并竞竞迹～能熟竞地求解点的速度和加速度。 (2) 掌握竞平移和定竞竞竞的念及其竞特征、定竞竞竞竞上各点速体概运体 度和加速度的矢量表示法。能熟竞求解定竞竞竞竞的角速度、角加速度体以及竞上各点的速度和加速度。体
(3) 掌握点的竞合竞的基本念～掌握能竞用点的速度合成定理运概并 和加速度合成定理。 (4) 掌握竞平面竞的念及其描述～掌握平面竞竞竞速度瞬心的体运概运体 概运体与体念。能熟竞求解平面竞竞的角速度角加速度以及竞竞上各点的 速度和加速度。 (三)竞力学 (1) 掌握建立竞点的竞微分方程的方法。了解竞竞力基本竞竞的求运两学 解方法。 (2) 掌握竞竞竞竞量的竞算。了解竞竞性竞和竞性主竞的念。体体概 (3) 能熟竞竞算竞点系竞的竞量、竞量矩和竞能～能熟竞竞算力的竞与体并冲 量;矩,～力的功和竞能。 (4) 掌握竞力普遍定理学(包括竞量定理、竞心竞定理、竞固定点和竞运心的竞量矩定理、竞能定理)及相竞的守恒定理～竞合竞用。并会 (5) 掌握建立竞平面竞竞力方程的方法。了解其竞竞力基本竞体运学两学 竞的求解方法。 (6) 掌握朗竞竞竞性力的念～掌握平面竞竞竞竞朗竞竞竞性力系的竞达概运体达 化。掌握竞点系朗竞竞原理达(竞法静) ～竞合竞用。了解定竞竞竞竞并会体静平衡竞平衡的念。与概 二、竞竞部分 (一) 虚位移原理 掌握位移、功的念～掌握竞点系的自由度、竞坐竞的念～虚虚概广概 会虚竞用竞点系位移原理。 (二) 碰撞竞竞
全国周培源力学竞赛试题
全国周培源力学竞赛试题 以下是全国周培源力学竞赛的部分试题 一、单项选择题（共20分） 1. 在以下哪个历史时期，力学的概念和理论开始形成并逐渐完善？（） A. 古希腊时期 B. 中世纪 C.文艺复兴 D.工业革命 2. 下列哪个物理量不是力的度量？（） A. 牛顿 B. 千克 C. 达因 D. 扭矩 3. 一个物体受到一个向上的拉力，它的加速度应该为（） A. 正值 B. 负值 C. 不确定 D. 零 4. 一根长度为L的均匀直杆，其质量分布均匀，求它的中心位置。（） A. (L/2) B. (L/4) C. (3L/4) D. (5L/4) 二、多项选择题（共30分） 1. 下列哪些因素会影响一个物体的重量？（） A. 地理位置 B. 海拔高度 C. 物体的密度 D. 重力加速度 2. 以下哪些力学原理可以用来解释为什么一个旋转的物体具有旋转惯性？（） A. 牛顿第二定律B。转动定理C。角动量守恒定律D。刚体定轴转动定律 3. 一根直杆与水平地面成一定角度，其上端固定，下端自由。杆上的一个质点受到的沿杆方向的力如下，哪些是正确的？（）
A. 作用力与反作用力B。重力C。杆给予的支持力D。杆给予的摩擦力 4. 在以下哪些情况下，两个物体之间的作用力和反作用力会改变？（） A. 两个物体接触但无相对运动时B。两个物体相互远离C。两个物体之间的相互作用力平衡时D。两个物体发生相对运动时 三、解答题（共50分） 1. 证明：一个刚体在重力场中静止时，其重心位置最低。（10分） 2. 一根长度为L的均匀直杆，其质量分布均匀。如果将杆的一端悬挂起来，求杆的另一端点下降的距离。（10分） 3. 一块正方形截面匀质木板，边长为a，密度为p，放置在水平地面上。将一个大小为F的力垂直作用于板的一个顶点上，求板的加速度和板的质点加速度。（15分） 4. 一根长度为L的均匀直杆，其质量分布均匀。如果将杆放置在一个光滑的平面上，其左端点被固定，右端点受到一个垂直于杆的力F的作用而向右滑动，求右端点移动的距离。（15分）
周培源力学竞赛奖项划分
周培源力学竞赛奖项划分 周培源力学竞赛是国内著名的力学竞赛之一，旨在培养和选拔具有优秀力学素养的学生。自1986年起，周培源力学竞赛已经举办了多届，每年都吸引了来自全国各地的大批学生参与。本文将以周培源力学竞赛的奖项划分为标题，介绍这一竞赛的相关情况。 一、特等奖 特等奖是周培源力学竞赛的最高荣誉，每年只有极少数的参赛选手能够获得这一殊荣。获得特等奖的学生不仅在力学知识的掌握上具有深厚的功底，而且在解题思路和创新能力上也表现出色。他们在竞赛中所展现的才华和能力，无疑为力学领域的发展注入了新的活力。 二、一等奖 一等奖是周培源力学竞赛中的高级奖项，获奖者在力学知识的理解和运用上达到了较高水平。他们能够熟练地运用力学理论和方法解决实际问题，并在解题过程中展现出较强的分析和推理能力。一等奖获得者的成绩在全国范围内具有很高的认可度，为他们今后的学术发展奠定了坚实的基础。 三、二等奖 二等奖是周培源力学竞赛中的中级奖项，获奖者在力学知识的掌握和运用上达到了一定水平。他们能够独立思考和解决一般的力学问
题，并能够运用所学的理论和方法进行分析和推导。二等奖的获得者不仅在竞赛中表现出色，而且在力学学科的学习中也具备较高的潜力。 四、三等奖 三等奖是周培源力学竞赛中的初级奖项，获奖者在力学知识的掌握和运用上有一定的基础。他们能够简单地应用所学的力学理论和方法解决一些基本的问题，并能够进行初步的分析和推导。获得三等奖的学生在力学学科中有一定的潜力，但还需要进一步努力提高自己的水平。 五、优秀奖 优秀奖是周培源力学竞赛中的鼓励奖项，获奖者在力学知识的掌握和运用上取得了一定的进步。他们能够充分运用所学的力学理论和方法解决一些基本的问题，并能够进行初步的分析和推导。优秀奖的获得者在竞赛中表现出色，展现出较强的学习能力和自主思考能力。 六、参赛奖 参赛奖是周培源力学竞赛中的鼓励奖项，旨在鼓励更多的学生参与到力学竞赛中来。获得参赛奖的学生在竞赛中参与度较高，表现出一定的学习热情和努力。虽然他们在力学知识的掌握和运用上还有一定的差距，但通过参与竞赛，他们能够增强对力学学科的兴趣和
周培源力学竞赛试题
周培源力学竞赛试题 **一、选择题** 1.下面哪个不是力学学科的基本概念？ A.力 B.速度 C.加速度 D.质量 2.牛顿的第一定律是什么？ A.有物体受力时才会发生加速度 B.如果物体所受力合力为零，则物体静止或匀速直线运动 C.任何物体都具有质量和体积 D.力的大小与物体的质量成正比 3.下面哪条曲线描述匀速直线运动？ A.直线 B.抛物线 C.正弦曲线 D.指数曲线
4.位移的单位是什么？ A.米 B.秒 C.牛顿 D.焦 5.下面哪个不是摩擦力的产生原因？ A.物体与物体之间的接触力 B.物体表面之间的微观凹凸和摩擦片间的相对运动 C.空气中的阻力 D.液体的黏性 **二、填空题** 1.在平面直角坐标系中，一个物体的速度v随时间t的关系可以用直线表示，则表示该物体匀速直线运动的方程为___。 2.当一个质点在匀速圆周运动过程中，过质点的任一切线上的力F 是非零力，__的和不为零。 3.一辆以v0速度飞驰的汽车即将遭遇一次车祸，司机将车速逐渐降低到0，忍着撞车会比车速不减缓时更__。
4.静摩擦力和动摩擦力都是与两相互接触且产生相对运动趋势的物 体的__方向的摩擦力。 5.一个杂技演员呈弧线飞行，下面哪种行为是正确的？向__方向仰 体跃起，向__方向俯体跃下。 **三、计算题** 1.一辆小汽车以初始速度5 m/s匀加速行驶，在10秒后速度达到20 m/s，求加速度大小。 **四、解答题** 1.某位学生在实验中测得一个质点做直线运动的v-t图如下所示，请根据图给出该质点的运动过程的描述。 （注：为保证字数计入1500字限制，此处附上图像的文字描述） 2.一辆火车以10 m/s的速度匀加速行驶，经过10秒后速度达到20 m/s，求火车的加速度大小和位移。 3.机车司机发现一头鹿从远处朝铁路奔来，他将火车刹车并紧急鸣笛，但仍无法避免与鹿相撞。请简要描述这个过程中发生的物理现象。 （注：为保证字数计入1500字限制，请详细解释各个物理现象） 总结： 本文围绕周培源力学竞赛试题展开讨论，包括选择题、填空题、计 算题和解答题四个部分。通过这些题目，读者可以巩固和扩展力学学
周培源力学竞赛参考答案
周培源力学竞赛参考答案 周培源力学竞赛参考答案 周培源力学竞赛是一项全国性的力学竞赛，旨在选拔和培养优秀的力学学生。参加这项竞赛需要对力学的基本概念和原理有深入的理解，并能够熟练运用这些知识解决实际问题。下面将给出一些参考答案，帮助大家更好地准备和应对周培源力学竞赛。 第一题：质点在水平地面上做直线运动，已知质点的速度随时间的变化规律为v(t)=5t+2，其中v(t)为质点的速度，t为时间（s）。求质点在t=3s时的位移。解答：根据速度与位移的关系，可得位移与速度的关系为s(t)=∫v(t)dt，其中 s(t)为质点的位移。将速度函数代入，得到s(t)=∫(5t+2)dt=2.5t^2+2t+C。由于在t=0时，质点的位移为0，所以C=0。代入t=3s，可得质点在t=3s时的位移为s(3)=2.5*(3^2)+2*3=27.5m。 第二题：一个质量为m的物体沿着光滑的斜面自由下滑，斜面的倾角为θ。已知物体在斜面上的加速度为a，求物体下滑的时间。 解答：根据斜面上的受力分析，物体在斜面上的合力为mg*sinθ，其中m为物体的质量，g为重力加速度。根据牛顿第二定律，物体在斜面上的加速度为 a=mg*sinθ/m=g*sinθ。根据加速度与时间的关系，可得物体下滑的时间 t=a/g*sinθ。 第三题：一个质点在水平地面上做匀速圆周运动，已知质点的半径为r，角速度为ω，求质点的线速度。 解答：质点的线速度v与角速度ω的关系为v=r*ω，其中v为质点的线速度，r 为质点的半径，ω为质点的角速度。根据题意，已知质点的半径为r，角速度
为ω，所以质点的线速度为v=r*ω。 第四题：一个质点在竖直向上的弹簧上做简谐振动，已知质点的振幅为A，周期为T，求质点的最大速度。 解答：简谐振动的速度与位移的关系为v(t)=Aω*cos(ωt+φ)，其中v(t)为质点的速度，A为振幅，ω为角频率，t为时间，φ为初相位。根据题意，已知质点的周期为T，所以角频率为ω=2π/T。当质点位于最大位移处时，速度最大，即v(t)=Aω。代入角频率，可得质点的最大速度为v(t)=A*(2π/T)。 通过以上题目的参考答案，我们可以看到周培源力学竞赛对学生的力学基本概念和原理的掌握要求较高。在备战竞赛时，我们需要对力学的各个方面进行系统的学习和复习，掌握基本的计算方法和解题技巧。同时，还要注重理论与实践的结合，通过解决实际问题来加深对力学知识的理解和应用能力的提升。 参加周培源力学竞赛是对自己力学水平的一次检验和挑战，也是一个提高自己的机会。通过参加竞赛，我们可以更好地发现自己的不足和差距，进一步提高自己的学习和思考能力。希望大家在备战竞赛中能够充分发挥自己的潜力，取得优异的成绩。
十四届周培源力学竞赛题解
十四届周培源力学竞赛题解 摘要： 一、引言 二、周培源力学竞赛简介 三、竞赛题目及解题思路 1.题目一：静力学问题 2.题目二：动力学问题 3.题目三：弹性力学问题 4.题目四：流体力学问题 四、总结与展望 正文： 【引言】 周培源力学竞赛是我国一项具有重要影响力的力学竞赛，旨在选拔优秀的学生，培养他们的力学素养和实际问题解决能力。本文将针对十四届周培源力学竞赛的题目进行解答和分析，以期为广大力学爱好者提供参考。 【周培源力学竞赛简介】 周培源力学竞赛自创办以来，已经成功举办了多次。该竞赛涵盖了力学的各个领域，包括静力学、动力学、弹性力学和流体力学等。竞赛题目注重理论联系实际，既有基本的力学知识应用，也有前沿的力学问题。参加这个竞赛不仅能提高自己的力学水平，还能拓宽视野，了解力学的最新发展动态。 【竞赛题目及解题思路】
以下是针对十四届周培源力学竞赛的四道题目的解答和分析。 【题目一：静力学问题】 题目描述：一个均匀圆盘静止在水平地面上，圆盘半径为R，质量为M。在圆盘中心有一个固定不动的垂直轴，轴的质量为m。轴上有一个滑块，滑块的质量为m1，最大静摩擦力为fmax。滑块可以在轴上自由滑动。现用手施加一水平力F使圆盘逆时针旋转，求圆盘转过的角度与水平力F的关系。 解题思路：首先分析系统的受力情况，然后利用静力平衡方程求解。 【题目二：动力学问题】 题目描述：一质点在一水平面上做匀加速直线运动，加速度为a。质点先后与两个静止的相同弹簧相连，弹簧的劲度系数为k。质点与第一个弹簧相连后，弹簧伸长量为x1；与第二个弹簧相连后，弹簧伸长量为x2。求质点在两个弹簧串联后的运动方程。 解题思路：根据弹簧的伸长量，利用胡克定律求解弹簧的弹力，然后结合牛顿第二定律求解质点的运动方程。 【题目三：弹性力学问题】 题目描述：一长为L的细杆两端固定，杆的弹性模量为E，横截面积为A。杆的中点受到一个垂直于杆的力F作用，求杆的弯曲形变和弯矩。 解题思路：利用杆的弯曲方程和弯矩公式，结合受力分析求解。 【题目四：流体力学问题】 题目描述：在一均匀流体中，设流速为u，流体密度为ρ，容器底部有一小孔，孔径为d。求流体从小孔中流出时的速度分布。 解题思路：利用连续性方程和动量守恒定律，结合孔口的面积求解。
全国周培源大学生力学竞赛考试范围参考
全国周培源大学生力学竞赛考试范围（参考） 理论力学 一、基本部分 (一) 静力学 (1) 掌握力、力矩和力系的基本概念及其性质。能熟练地计算力的投影、力对点的矩和力对轴的矩。 (2) 掌握力偶、力偶矩和力偶系的基本概念及其性质。能熟练地计算力偶矩及其投影。 (3) 掌握力系的主矢和主矩的基本概念及其性质。掌握汇交力系、平行力系与一般力系的简化方法、熟悉简化结果。能熟练地计算各类力系的主矢和主矩。掌握重心的概念及其位置计算的方法。 (4) 掌握约束的概念及各种常见理想约束力的性质。能熟练地画出单个刚体及刚体系受力图。 (5) 掌握各种力系的平衡条件和平衡方程。能熟练地求解单个刚体和简单刚体系的平衡问题。 (6) 掌握滑动摩擦力和摩擦角的概念。会求解考虑滑动摩擦时单个刚体和简单平面刚体系的平衡问题。 (二)运动学 (1) 掌握描述点运动的矢量法、直角坐标法和自然坐标法，会求点的运动轨迹，并能熟练地求解点的速度和加速度。 (2) 掌握刚体平移和定轴转动的概念及其运动特征、定轴转动刚体上各点速度和加速度的矢量表示法。能熟练求解定轴转动刚体的角速度、角加速度以及刚体上各点的速度和加速度。 (3) 掌握点的复合运动的基本概念，掌握并能应用点的速度合成定理和加速度合成定理。 (4) 掌握刚体平面运动的概念及其描述，掌握平面运动刚体速度瞬心的概念。能熟练求解平面运动刚体的角速度与角加速度以及刚体上各点的速度和加速度。 (三)动力学 (1) 掌握建立质点的运动微分方程的方法。了解两类动力学基本问题的求解方法。 (2) 掌握刚体转动惯量的计算。了解刚体惯性积和惯性主轴的概念。 (3) 能熟练计算质点系与刚体的动量、动量矩和动能；并能熟练计算力的冲量（矩），力的功和势能。 (4) 掌握动力学普遍定理(包括动量定理、质心运动定理、对固定点和质心的动量矩定理、动能定理)及相应的守恒定理，并会综合应用。 (5) 掌握建立刚体平面运动动力学方程的方法。了解其两类动力学基本问题的求解方法。 (6) 掌握达朗贝尔惯性力的概念，掌握平面运动刚体达朗贝尔惯性力系
2023年新版第三届全国周培源大学生力学竞赛试题印
第三届全国周培源大学生力学竞赛 理论力学试题 一、是非题（共5题，每题3分，请在答案纸旳对应题号括弧内填“是”或“非”） （1）一空间力系，若各力作用线与某一固定直线相平行，则其独立旳平衡方程只有5个。（） （2）牵连运动为定轴转动时，不一定有科氏加速度。（） （3）平动刚体各点旳动量对一轴旳动量矩之和可以用作用于质心旳刚体动量对该轴旳动量矩表达。（） （4）平面运动刚体上旳惯性力系旳合力必作用在刚体旳质心上。（） （5）拉氏二类方程旳合用范围是完整、理想约束，而动力学普遍方程则没有这些限制。（） 二、选择题（共5题，每题3分，请将答案旳序号填入答题纸旳对应题号括弧内） （6）已知一正方体，各边长a,沿对角线BH作一种力F，则该力在x1轴上旳投影为（） A、0 B、F/ C、F/ D、—F/
(7)三角形楔块B置于楔块A旳斜面上，若A块以V A=3m/s旳速度向左运动，α=30°，则B块旳速度V B=（）m/s. （8）在图示系统中，滑块A以匀速度VA=1m/s向下运动，杆CD长1m,当α=45°且杆水平时，AB杆旳角速度ωAB=（）rad/s，CD旳角速度ωCD=（）rad/s. （9）一弹簧系数为k旳弹簧下挂一质量为m旳物体，若物体从静平衡位置（设静伸长为）下降△距离，则弹性力所作旳功为（） A、k△²/2 B、k(δ+△)²/2 C、k ((δ+△)²-δ²)/2 D、k (δ²- (δ+△) ²) /2
（10）图示系统中积极力作用点C、D、B旳虚位移大小旳比值为（） A、1:1:1 B、1:1:2 C、1:2:2 D、1:2:1 三、填空题（共6题，第11~14题每题5分，第15、16题每题10分，请将答案旳序号填入答题纸旳对应题号括弧内） （11）半径r，重为量W旳均质圆柱体置于半径为R旳圆槽底部，接触面间旳摩擦系数为u。在圆柱体边缘缠绕一不计重量旳柔绳，端部悬挂重量P，则平衡时圆柱体旳中心可以升高，OC连线旳最大偏角θ可达（）
第十届全国周培源力学竞赛基础力学实验
第十届全国周培源力学竞赛基础力学实验 近日，第十届全国周培源力学竞赛基础力学实验在北京成功举办。本次竞赛旨在提高学生的力学实验能力，培养学生的科学精神和创新思维，加深对力学基本原理和实验方法的理解和掌握。 比赛共分为理论考试和实验操作两个环节。理论考试考察学生对力学基础知识的掌握和应用能力，包括力的基本概念、牛顿定律、动量守恒定律等。实验操作环节则要求学生在指定的实验装置下进行实验，并完成相应的实验报告。 基础力学实验是力学理论的重要组成部分，通过实验可以验证和实践理论知识，增强学生对力学原理的理解。本次竞赛的实验项目包括平衡力的测量、斜面上滚动物体的运动、简谐振子的实验等。 在平衡力的测量实验中，参赛学生需要利用测力计测量不同物体的重力和弹簧拉力，并通过分析测得的数据计算力的平衡情况。这个实验旨在让学生理解力的平衡条件，并通过实验验证力的平衡原理。 斜面上滚动物体的运动实验要求学生利用斜面和滚动物体进行实验，测量滚动物体在斜面上的运动时间、位移和速度，并通过实验结果分析滚动物体的运动规律。这个实验旨在让学生掌握物体在斜面上运动的基本规律和公式，并通过实验验证。 简谐振子的实验是力学实验中的经典实验之一，要求学生利用弹簧
振子进行实验，测量振子的周期和频率，并通过实验结果计算振子的劲度系数。这个实验旨在让学生了解简谐振动的特点和计算方法，并通过实验验证简谐振动的规律。 本次竞赛的实验项目涵盖了力学的基本原理和实验方法，要求学生在实验中动手操作、观察实验现象、记录实验数据并进行分析，培养了学生的实验能力和科学精神。参赛学生在实验中锻炼了观察、思考和解决问题的能力，提高了自己的实践技能和创新意识。 通过参与全国周培源力学竞赛基础力学实验，学生不仅可以提高自己的实验技能和理论水平，还可以与其他学生交流分享经验，拓宽自己的视野，激发学习兴趣。同时，这也为学生今后深入学习力学和从事科学研究打下了坚实的基础。 第十届全国周培源力学竞赛基础力学实验的成功举办，为培养学生的科学精神和创新思维起到了积极的促进作用。相信通过这样的竞赛平台，更多的学生将对力学产生浓厚的兴趣，并在力学领域取得更多的成就。
从大学生力学竞赛看周培源的故事
从大学生力学竞赛看周培源的故事 周培源是著名流体力学家、理论物理学家、教育家和社会活动家。是中国科学、教育界最受尊敬的领导者之一。今天我就来分享从大学生力学竞赛看周培源的故事,希望读者喜欢。 从大学生力学竞赛看周培源的故事 清华才子 1902年8月28日，周培源出生在江苏宜兴一个开明绅士家庭。而就在一年前，清政府签订了丧权辱国的《辛丑条约》，中国再次陷入了被列强瓜分、帝国主义凌辱的时代乱潮。幼小的周培源，就在那动荡不安、民不聊生的时局中成长。 10岁开始，周培源随祖父离开宜兴老家，辗转于南京、上海读书，16岁时入读上海圣约翰附中。在摩登都市读书的周培源常常在公园看到华人与狗不得入内的牌子，心中别是一番滋味，而一次相当屈辱的经历更让他坚定了振兴中华之宏愿。 那天，周培源和同学在外滩草地上散步，竟然被一个外国看守轰了出来，他非常气愤地问：我们为什么不能在这上面走走?那名看守漫不经心而又轻蔑地说：中国有一天强大了，你们就可以在这上面走了。这番经历让周培源刻骨铭心，在感到愤怒的同时，也意识到只有中国强大了，才能不受外国人的凌辱，自己的人民才能在自己的国土上随意行走。
1919年，志在拯救中国的五四运动爆发，周培源毫不犹豫地加入到游行请愿的队伍中，贴标语、喊口号，他始终冲在最前列。上海圣约翰附中也因此开除了他。 失去学籍的周培源并没有放弃，他回到宜兴乡下，躲进一座寺庙继续潜心读书。一天在浏览报纸时，他无意间看到清华学校在江苏省招考五名插班生的广告，考试地点定在南京。刻不容缓，他立刻赶赴南京参加考试，正所谓机会只给有准备的人，他一举成功，得入清华。 多年后谈及此事，周培源仍兴奋地说：那则报上的招生广告只登了一天，而且是非常小的一条消息，居然被我看到。就这样，周培源迈向了人生最重要的一个转折点，并与清华学校结下了不解之缘。 在清华读书期间，周培源学习成绩优异。他特别钟爱数理化，崇尚科学救国。在他进入清华的第一年，爱因斯坦的相对论得到科学验证，在全世界引起轰动，报刊、杂志等介绍相对论的文章比比皆是，极大地震动了周培源年轻的心灵。于是他改变学工程学的初衷，决定学习物理。 1924年，周培源从清华大学毕业，当获准庚款留美时，他毫不犹豫地选择了芝加哥大学物理系。与许许多多庚子赔款出国留学的中国学生一样，他发愤读书，希望学得一技之长，报效祖国。他也正是凭这样的信念创造了一个奇迹：用了3年半时间，修完了学士、硕士、博士三个学位。1928年他获得加利福尼亚理工学院理学博士学位，并因其学业与科研成果特别优异而获得该院最高荣誉奖，与赵忠尧、何增禄二人一起被该院院长、诺贝尔物理学奖获得者、国际著名物理
周培源力学竞赛和高中物理竞赛
周培源力学竞赛和高中物理竞赛 摘要： 1.周培源力学竞赛简介 2.高中物理竞赛概述 3.周培源力学竞赛与高中物理竞赛的区别与联系 4.参加两类竞赛的意义和优势 5.如何准备周培源力学竞赛和高中物理竞赛 正文： 周培源力学竞赛和高中物理竞赛是我国针对中学生物理学科的两项重要竞赛活动。这两类竞赛在目的、内容、难度等方面存在一定的差异，但都对学生的物理素养和思维能力有很好的锻炼作用。本文将对这两类竞赛进行简要介绍，并分析它们之间的区别与联系，以及如何准备这些竞赛。 一、周培源力学竞赛简介 周培源力学竞赛，简称ZPMC，是以我国著名力学家周培源的名字命名的。该竞赛旨在激发中学生对力学的兴趣，培养学生的创新精神和实践能力。竞赛内容主要包括力学基本概念、理论力学、材料力学、流体力学等。竞赛分为初赛、复赛和决赛三个阶段，选拔方式层层递进，难度逐步提高。 二、高中物理竞赛概述 高中物理竞赛在我国分为省级、全国级和国际级三个层次。竞赛内容涵盖高中物理课程的全部内容，包括力学、热学、电磁学、光学、原子物理、宇宙物理等。竞赛难度较大，对学生的物理基础和思维能力有较高要求。参加高中
物理竞赛有助于选拔优秀物理人才，为学生提供更高层次的学术交流和展示平台。 三、周培源力学竞赛与高中物理竞赛的区别与联系 1.内容范围：周培源力学竞赛主要涉及力学基本概念、理论力学、材料力学、流体力学等，而高中物理竞赛涵盖了高中物理课程的全部内容。 2.难度与层次：周培源力学竞赛的难度相对较低，选拔过程分为初赛、复赛和决赛三个阶段；高中物理竞赛难度较高，分为省级、全国级和国际级三个层次。 3.目的与意义：两者都是为了激发学生对物理学科的兴趣，培养创新精神和实践能力，选拔优秀物理人才。 4.联系：两类竞赛都对学生的物理素养和思维能力有很高的要求，参加这些竞赛有助于提高学生的物理水平和综合素质。 四、参加两类竞赛的意义和优势 1.提升物理素养：参加周培源力学竞赛和高中物理竞赛能够帮助学生深入掌握物理知识，提高物理素养。 2.培养思维能力：竞赛题目往往具有一定的挑战性，需要学生运用所学知识进行分析、解决问题的能力。 3.选拔优秀人才：两类竞赛都是选拔优秀物理人才的途径，成绩优秀的学生有机会获得升学、留学等优惠政策。 4.拓宽视野：参加竞赛有助于学生结识志同道合的朋友，拓宽交流渠道，提升自己的综合素质。 五、如何准备周培源力学竞赛和高中物理竞赛