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第十六届全国中学生物理竞赛预赛参考答案

来源:用户分享 时间:2025/7/11 22:35:13 本文由loading 分享 下载这篇文档手机版
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旗开得胜 第十六届全国中学生物理竞赛预赛题参考解答

一、参考解答

1. 五,杨振宁、李政道、丁肇中、朱棣文、崔琦

2. 反物质

3. 月球,月球、火星

二、参考解答

1. 物块放到小车上以后,由于摩擦力的作用,当以地面为参考系时,物块将从静止开始加速运动,而小车将做减速运动,若物块到达小车顶后缘时的速度恰好等于小车此时的速度,则物块就刚好不脱落。令v表示此时的速度,在这个过程中,若以物块和小车为系统,因为水平方向未受外力,所以此方向上动量守恒,即

Mv0?(m?M)v (1)

从能量来看,在上述过程中,物块动能的增量等于摩擦力对物块所做的功,即

12mv??mgs1 (2) 2其中s1为物块移动的距离。小车动能的增量等于摩擦力对小车所做的功,即

112Mv2?mv0???mgs2 (3) 221

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旗开得胜 其中s2为小车移动的距离。用l表示车顶的最小长度,则

l?s2?s1 (4)

由以上四式,可解得

2Mv0 l? (5)

2?g(m?M)2Mv0即车顶的长度至少应为l?。

2?g(m?M)2.由功能关系可知,摩擦力所做的功等于系统动量的增量,即

112 W?(m?M)v2?Mv0 (6)

22由(1)、(6)式可得

2mMv0 W?? (7)

2(m?M)

三、参考解答

设容器的截面积为A,封闭在容器中的气体为?摩尔,阀门打开前,气体的压强为p0。由理想气体状态方程有

p0AH??RT0 (1)

打开阀门后,气体通过细管进入右边容器,活塞缓慢向下移动,气体作用于活塞的压强仍为

1

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旗开得胜 p0。活塞对气体的压强也是p0。设达到平衡时活塞的高度为x,气体的温度为T,则有

p0(H?x)A??RT (2)

根据热力学第一定律,活塞对气体所做的功等于气体内能的增量,即

pA?30(H?x)2?R(T?T0) (3)

由(1)、(2)、(3)式解得

x?25H (4) T?75T0 (5)

四、参考解答

设线框的dc边刚到达磁场区域上边界PP'时的速度为v1,则有

12mv21?mgh (1) dc边进入磁场后,按题意线框虽然受安培力阻力作用,但依然加速下落.设dc边下落到离PP'的距离为?h1时,速度达到最大值,以v0表示这个最大速度,这时线框中的感应电动势为

E?Bl1v0

线框中的电流

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1

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