1、物理竞赛校内赛题解答物理竞赛校内赛题解答第第 页页1 1n n长度长度长度长度L L米米米米mmn n质量质量质量质量MM千克千克千克千克kgkgn n时间时间时间时间T T秒秒秒秒s sn n电流强度电流强度电流强度电流强度I I安培安培安培安培A An n温度温度温度温度 开尔文开尔文开尔文开尔文K Kn n光强光强光强光强J J堪德拉堪德拉堪德拉堪德拉cdcdn n物质量物质量物质量物质量NN摩尔摩尔摩尔摩尔molmol七个基本物理量符号及单位七个基本物理量符号及单位第1页物理竞赛校内赛题解答物理竞赛校内赛题解答第第 页页2 2量纲：一个物理量Q普通都能够表示为基本量乘幂之积。称这个乘幂
2、之积表示式Q=LMTIJN为该物理量对选定这组基本量量纲积或量纲表示式。,称为量纲指数。例.长度=L、质量=M、时间=T、面积=L2体积=L3、速度=LT-1,加速度=LT-2、力=MLT-2,能量=ML2T-2.第2页物理竞赛校内赛题解答物理竞赛校内赛题解答第第 页页3 3一列静止长度为600米超快速火车经过一个封闭式火车站，据站长讲车站全长为450米，火车经过时恰好装进车站，即站长观察到火车后端刚好在进口处同时其前端刚好在出口处。求:（1）火车速率是多少？(2)对火车上乘务员来说，他观察到车站长度是多少？第3页物理竞赛校内赛题解答物理竞赛校内赛题解答第第 页页4 4圆柱形均匀透明体底面下平
3、放着一枚小硬币，二者之间有微小间隙，且硬币厚度忽略不计。设周围都是空气，若经过透明体壁看不到硬币，则透明体折射率n取值范围为多少？解：由折射定律得在侧壁发生全反射条件为将下式代入上式得 越小光线越易在侧壁发生全反射，故 光线是在侧壁最难发生全反射光线。若能使此光线发生全反射话，那从侧壁便看不到硬币了，此时必有第4页质量为m质点A，在一个光滑且足够大水平桌面上运动，质点A系一轻绳子，绳子穿过桌面上一光滑小孔O，另一端挂一质量也为m质点B。若A在桌面上离O点为a地方，沿垂直于OA方向以初速度 射出，证实质点A在以后运动中离O点距离必在a与3a之间。解：运动中离心力与绳子拉力有差异，存在上下运动。角
4、动量守恒：机械能守恒：将初始条件代入所以：第5页如图所表示，从远处声源发出声波，波长为 ，垂直射到墙上，墙上有两个小孔A和B，彼此相距 ，将一个探测器沿与墙垂直AP直线移动，碰到两次极大，它们位置为Q1和Q2，定性在图中示出，则Q1和Q2与A距离分别为多少？解：当Q点无限远离A点，AB两波源波波程差为0.当靠近A点时，波程差为 ，为最大波程差。所以：Q1处 ，Q2处第6页物理竞赛校内赛题解答物理竞赛校内赛题解答第第 页页7 7光滑水平桌面上有二分之一径为R、质量为M匀质圆盘，圆心O沿水平x轴以速度v0匀速运动，同时圆盘绕其圆心O以匀角速0转动，运动过程中与一静止在x轴上质量也是M质点相碰，并粘
5、在圆盘边缘上。求：（1）碰后系统质心速度；（2）碰后系统绕质心转动角速度；（3）碰撞过程中系统损失机械能。动量守恒：角动量守恒：绕质心转动惯量机械能第7页物理竞赛校内赛题解答物理竞赛校内赛题解答第第 页页8 8两根完全相同均匀细杆，对称连成T形尺，经过尺上某点垂直于尺子所在平面直线作轴，T形尺转动惯量为I（P），已知杆长为L，求I最小和最大时，P点位置。解：转动惯量最小是穿过质心情况；由平行轴定理可知，距质心越远，转动惯量越大。以最低点为坐标原点：平行轴定理距离最远就是最低端第8页物理竞赛校内赛题解答物理竞赛校内赛题解答第第 页页9 9半径为r金属球远离其它物体，经过理想细导线和电阻为R电阻器
6、与大地连接，电子束从远处以速度v射向金属球面，稳定后每秒钟落到球上电子数为n，不计电子重力势能，试求金属球每秒钟本身释放热量Q和金属球上电量q。（电子质量m，电子电荷量绝对值为e）解：稳定后流经电阻R电流为电阻R上损耗功率为单位时间n个电子带给金属球动能为金属球本身释放热量为金属球电势为电势与电荷关系第9页物理竞赛校内赛题解答物理竞赛校内赛题解答第第 页页1010水平放置绝热汽缸内有一不导热隔板，把汽缸分成A和B两室，隔板可在气缸内无摩擦平移，如图所表示，每室内有质量相同同种单原子理想气体，它们压强都是P0，温度都是T0，今经过A室中电热丝L对气体加热，传给气体热量为Q，到达平衡时A室体积恰为
7、B室2倍，试求AB两室中气体温度。解：设初始体积都为V0末态AB压强相同，初态温度、压强和体积都相同，所以AB体积改变相同，压强一直相同，做功相同第10页物理竞赛校内赛题解答物理竞赛校内赛题解答第第 页页1111另解：设初始体积都为V0，且B做绝热改变，初末状态已知末态AB压强相同，初态温度、压强和体积都相同，所以第11页物理竞赛校内赛题解答物理竞赛校内赛题解答第第 页页1212用一单摆测量重力加速度摆长为1m,用秒表测量单摆振动周期,摆长误差可忽略不计,秒表测量误差为0.2s(包含人反应误差)欲使重力加速度最大相对误差小于1%,最少应累积测量多少个周期?解：单摆周期 ，加速度表示式第12页物理竞赛校内赛题解答物理竞赛校内赛题解答第第 页页1313用图中所表示电路测量未知电阻Rx阻值,试简明说明测量原理电压表和电流表内阻对测量结果有何影响?解：测量电路为电桥电路，调整R0，当检流计指示为零时，读取电压表读数U，电流表度数I，可求电阻值为电流表和电压表内阻对测量结果没有影响分析：当检流计读数为零时，电流表读数与Rx电流完全相同，而电压表读数也和Rx电压完全一致（检流计下面那个电阻分压为零）。所以，两表对测量结果没有影响。第13页物理竞赛校内赛题解答物理竞赛校内赛题解答第第 页页1414第14页
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