高中物理竞赛题目?力学部分:主要考察了牛顿运动定律、动量守恒定律和机械能守恒定律等基本力学原理的应用。电磁学部分:涉及库仑定律、电场强度、电势差等电场基本概念,以及安培定律、法拉第电磁感应定律等磁场相关知识点。第5届全国高中物理竞赛决赛试题解析 热学部分:通过理想气体状态方程、热力学第一定律等知识点,那么,高中物理竞赛题目?一起来了解一下吧。
试解:
分析:小球受3个力作用,大球表面的支持力、大球球心的磁力、重力,前面2个平衡,可以看作只有重力作用,因此机械能守恒。
小球达到最低点的速度V=根号下2gR,在最高点的速度为0。
是否可以用求平均速度的方法解?如果可以
V平均 = (根号下2gR)/2,弧长=(R/2)* π
t = 根号下(Rπ^2/2g)
也许这样的想法是错误的,大家讨论。
物理狼群
这道题看你是要明白一个知识点还是做题。
所谓做题就是单看这道题。
画图,刚开始时三个演员在等边△的三个顶点上,相距分别都是a。
节拍就是单位时间,理解为计算中的1秒。
将速度分解可知,任意两个舞蹈演员靠近的相对速度为 V=v+v/2=3v/2
这是单看两个演员的情况,因为等边△成中心对称,所以任意选两个人都满足上述情况,即三个人的运动也满足上述情况所以t=S/V=2a/3v【注意大小写】
由于他们实际速度是v,所以由合速度与分速度的等时性可知,S‘=vt=2a/3
还有一种数学方法即是将矢量分解,因为不如物理方法简单,如果有兴趣我们可以在题外讨论!
所谓明白知识点就是这道题涉及到螺旋方程的推导,高中课本不要求掌握,但是适用于这道题,有兴趣可以看一下,不看以下推导对本题影响不大。
==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+
因为图形呈几何对称,而且每位演员与中心点(等边三角形的几何中心)角度始终保持π/6。所以这个运动可以归纳如下:
考虑当物体以恒定速度v绕固定点运动,其速度矢量与位移矢量夹角为定值α(0<α<π/2)设位移矢量初始值为r0,其转过一个【小】角度△φ后,其长度变化为-△r,由于α为定值,可得:
△r(φ)/△φ=-r(φ)cotα
联想辐射衰减方程dm(t)/dt=-m(t)λ
的解为m(t)=m0e^(-λt),和它类似,极坐标中蜗牛移动的路径方程为r(φ)=r0e^(-φcotα)
这就是著名的对数螺旋方程,说明半径r在转过无限的角度后趋近于0,即一个质点经过有限长的时间走过有限的距离后能到达中心,但要转无穷多圈。
1) 设M向右加速度a,m1和m2相对M的滑行加速度A,则以M为观察点,m1受向左惯性力m1×a,m2受向左惯性力m2×a,从而:
以M为观察点,m1和m2共同滑行加速度A:m1×g×sinα+m1×a×cosα+m2×a×cosβ-m2×g×sinβ=(m1+m2)A,
在整体坐标系下,系统水平加速度为0:m1(A×cosα-a)+m2×(A×cosβ-a)=M×a
代入:m1=4m,m2=m,M=16m,α=π/6,β=π/3,g=10
解得:
A=2.67
a=0.50
2)系统重心位移为0
m1×(L×cosα-d)+m2(L×cosβ-d)=M×d
解得:d=0.03775
每一个时刻,3个人都在一个等边三角形上,而三角形边旋转边缩小,最后在中心缩小为一个点。
所以我们知道,3个点都有指向中心的速度,并且不会变,因为总速度不变。
v=v。cos30°,s=Lcos30°*2/3。所以,t=s/v。
路程即为 S=v。t
(1)
(a)对M进行受力分析:
由于表面为光滑,所以M受到m1、m2和A点的压力,自身重力和BC水平面支持力。由于M在垂直方向静止,所以只需要对水平方向进行受力分析。
设M受到m1、m2的表面压力为Fn1和Fn2,(Fn1=m1*g*sin30*cos30,Fn2=m2*g*sin30*cos30)
则水平方向∑Fx=Fn1*cos60-Fn2*cos30=(M+m1+m2)*a
~解得:a=sin60/14=0.0619m/s^2(方向向右)
(b)对m1-A-m2系统进行受力分析:
系统受到m1处支持力Fn1,m2处支持力Fn2,A点支持力Fn,m1自身重力G1,m2自身重力G2。
设系统加速度的绝对值为a0
则水平方向∑Fx=Fn1*cos60-Fn2*cos30=m1*a0*cos30+m2*a0*cos60
解得a0=sin60/(56*sin60+7)(方向延斜面向左)
~所以a'=a*sin60+a0=0.0775m/s^2
(2)根据公式s=0.5*a*(t^2),将相对加速度a'代入,得:m1从静止延斜面移动20cm的时间为t=2.272s
将M加速度a和t代入公式得:s=0.16m=16cm
以上就是高中物理竞赛题目的全部内容,1) 设M向右加速度a,m1和m2相对M的滑行加速度A,则以M为观察点,m1受向左惯性力m1×a,m2受向左惯性力m2×a,从而:以M为观察点,m1和m2共同滑行加速度A:m1×g×sinα+m1×a×cosα+m2×a×cosβ-m2×g×sinβ=(m1+m2)A,在整体坐标系下,内容来源于互联网,信息真伪需自行辨别。如有侵权请联系删除。