历届预、复赛题第二十届全国物理竞赛预赛题解答.doc

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1、十九届全国物理竞赛预赛参考答案一、（1）arAv12＝4pr3rs/3，得v1＝4.0m/s，（2）ar0（1-Ch）Av2＝4pr3rs/3，得h＝6.8´103m。二、e2C/2，0，e2C/4，e2C/2。三、（1）神舟3号，（2）G＝m(R+H)，G＝mg，得H＝2.9´105m。四、三种气体的总重力势能增加为（mXe-mHe）gh，而它使气体内能减少，则（mXe-mHe）gh＝-3´RDT，可得DT＝-3.3´10-2K。五、作出光路图，折射角为30°，入射角i为b+30°，而tgb＝y/f，b＝25.49°，所以i＝55.49°，则n＝1.65。六、（１）BIL1L2=mgL2/2

2、，所以I=mg/2BIL1。（2）当I0比Imin稍大时，磁力矩大于重力矩，使线框逆时针转动，合力矩始终沿逆时针方向，所以加速转动，到竖直位置时合力矩为零，但仍有速度，冲过此位置后合力矩沿顺时针方向，线框减速转动，在竖直位置附近往复运动，由于有空气阻力，振幅逐渐减小，最后静止在竖直位置，这是一种稳定平衡。七、B作匀加速运动，s=aB1T02/2，所以aB1=2.5m/s2，对A、B有：F-f=maB1，f=mAaA1，得=2.25m/s2，f=45N，B和左壁第一次碰撞前：aB1t12-aA1t12=l，得：t1=2.83s，碰前速度分别为：vA1=6.37m/s，vB1=7.07m/s，第一

3、次碰撞时由动量守恒和动能不变可解得碰撞前后相对速度大小不变方向相反，因而有F+f=maB2，-f=mAaA2，则aA2=-2.25m/s2，aB2=5.5m/s2，设经时间t1’两物体速度相等而相对静止，则uA1-aA2t1’=uB2+aB2t1’，则t1’=0.09s，这段时间内A与B的左壁间距离增大到l1，则uA1t1’-aA2t1’2=uB2t1’+aB2t1’2+l1，得l1=ld2，式中d=<1，不会再碰撞，此后又如第一次碰撞前情况，只是两物距离变为l1，到第二次碰撞所需时间为t2=t1d=0.51s第二次碰撞前的相对速度为第一次碰撞前相对速度的d倍，所以处长次碰撞后到相对静止所需时

4、间为t2’=dt1’=0.016s，此时间内两物相距为l2=ld4，可以求得到无穷次碰撞所需总时间为3.56s，到4s末两物已粘在一起运动，应用动量定理FT=（mA+mB）V，所以V=9.6m/s，