全国高中物理竞赛天体物理
高中物理竞赛习题天体运动
gh G
3 4πρ
4. 已知月球绕地球运行的周期约为 28 天,则月球与地球间的距离约为多少 km?
解:【分析】万有引力定律的基础运用 【解答】设月球轨道半径为 r,有动力学方程 mω 2 r = 其中 GM = gR2 , ω = 2π/T 得 r= 代入 T = 28 × 86400s 得 r = 3.9 × 105 km (14) ( GM m r2 )1/3 (13) (12)
解:【分析】此题利用常见物理常量估计不常见物理常量,不要直接 google 太阳和地球质 量 ...... 【解答】地球公转向心力由太阳提供: 4π 2 GM = l · l2 T2 ( )3 3 × 108 × 500 × 4π 2 6.67 × 10−11 × (365 × 24 × 3600)
第 2 页 (共 37 页)
解:【分析】本题要分析清楚需要几个同步卫星,利用对称性将问题集中在一个几何参量 上,再判断单调性即可. 【解答】设同步卫星轨道半径为 r,有动力学方程 mω 2 r = 其中 GM = gR2 , ω = 2π /T 得 r= ( R2 gT 2 4π 2 )1/3 = 4.23 × 107 m (16) GM m r2 (15)
R2 gT 2 4π 2
5. 设 A、 B 为地球赤道圆的一条直径的两端,利用同步卫星将一讯号由 A 点传至 B 点,至少 需要经历的时间为多少? (要求有 2 位有效数字)已知地球半径 R = 6.4 × 106 m,重力加速度 g = 9.8ms−2 ,自转周期 T = 8.64 × 104 s.
高中物理竞赛知识点
高中物理竞赛知识点
摘要:
在高中物理竞赛中,掌握一定的物理知识点对于取得好成绩至关重要。本文将介绍一些高中物理竞赛中常见的知识点,包括力学、热学、电磁学和光学等方面的内容。通过学习和理解这些知识点,同学们可以更好地准备和应对物理竞赛。
一、力学
1. 牛顿三定律:牛顿第一定律(惯性定律)、牛顿第二定律(力与加速度的关系)、牛顿第三定律(作用力和反作用力)。
2. 运动学:匀速直线运动、匀加速直线运动、曲线运动、圆周运动等基本概念和计算方法。
3. 力学中的几个关键概念:作用力、质量、重力、摩擦力、弹力、弹性势能、动能、功和功率等。
4. 牛顿运动定律的应用:通过具体问题的分析和计算,掌握牛顿运动定律在实际运动中的应用,如斜面运动、谐振运动等。
5. 天体运动:了解行星运动和开普勒定律,理解宇宙中的引力作用。
二、热学
1. 温度和热量:热学基本概念,包括温度、热量、热平衡、比热容等。
2. 热传导和传热:热传导的基本原理和计算,了解传热的三种方式:导热、对流和辐射。
3. 热力学定律:热力学第一定律(能量守恒定律)、热力学第二定
律(热不可逆过程、熵增原理)等。
4. 热力学循环和功率:热力学循环的工作原理与效率计算,了解功
率的概念和计算方法。
三、电磁学
1. 电荷和电场:电荷的性质和基本单位,电场的概念和计算方法。
2. 电位差和电势:电场中两点之间的电位差和电势差的概念和计算。
3. 电流和电阻:电流的定义和计算,欧姆定律及其在电路中的应用。
4. 电路分析和电路图:串联、并联、混联电路的分析,理解电路图
的符号和组成。
第26届全国中学生物理竞赛决赛试题及详细解答
第26届全国物理竞赛决赛试题理论部分及标准答案
一、填空题(每题5分,共20分)
1.某光滑曲面由曲线()y f x =绕竖直y 轴旋转一周形成,一自然半径为a 、质量为m 、劲度系数为k 的弹性圆环置于该曲面之上,能水平静止于任意高度,则曲线方程为 。
参考答案:2
22()y C x a mg
π=--(C 为任意常数)。 2.如图所示的电阻框架为四维空间中的超立方体在三维空间中的投影模型(可视为内外两个立方体框架,对应顶点互相连接起来),若该结构中每条棱均由电阻R 的材料构成,则AB 节点间的等效电阻为 。 参考答案:
712
R 3.某种蜜蜂的眼睛能够看到平均波长为500nm 的光,它是由5000个小眼构成的复眼,小眼一个个密集排放在眼睛的整个表面上,小眼构造很精巧,顶部有一个透光的圆形集光装置,叫角膜镜;下面连着圆锥形的透明晶体,使得外部入射的光线汇聚到圆锥顶点连接的感光细胞上(入射进入一个小眼的光线不会透过锥壁进入其他小眼),从而造成一个“影像点”(像素);所有小眼的影像点就拼成了一个完整的像。若将复眼看作球面圆锥,球面半径
1.5r mm =,则蜜蜂小眼角膜镜的最佳直径d 约为(请给出两位有效数字) 。 参考答案:30m μ
4.开路电压0U 与短路电流SC I 是半导体p-n 结光电池的两个重要技术指标,试给出两者之间的关系表达式:0U = ,式中各符号代表的物理量分别为 。 参考答案:0ln 1SC
S I kT U e I ⎛⎫=
+ ⎪⎝⎭
,式中e 为电子电量的绝对值,k 为波尔兹曼常量,T 为绝对温度,S I 为p-n 结的反向饱和电流。
国际天文和天体物理学奥林匹克竞赛
国际天文和天体物理学奥林匹克竞赛
国际天文和天体物理学奥林匹克竞赛(IATPE)是世界上
最受尊敬的高中生科学竞赛之
一。该竞赛旨在激发学生对天文和天体物理学的深入研究,为全球高中生提供一个竞争性的平台,充分调动学生的研究热情。
IATPE由国际天文和天体物理学奥林匹克委员会(IATPE)举办,每年在不同国家举办,旨在让年轻学生更加深入研究天文和天体物理学,同时也帮助学生提高自己的科学思维能力。竞赛的正式规则是由国际奥林匹克委员会设定的,其中包括竞赛组分,比赛科目,竞赛内容,竞赛程序,准备报告,报告口头演讲等。
IATPE竞赛的正式程序分为四个阶段:预赛,半决赛,
决赛和论文答辩。在预赛中,参赛者要参加必要的考试,检验他们对天文和天体物理学的理解。参赛者需要准备一份详细的报告,对自己研究的主题做出深入的分析。在半决赛中,参赛者需要充分利用他们的科学知识,完成要求的科学实验,体现他们的科学思维能力。在决赛中,参赛者将通过口头演讲和论文答辩,表现出他们的科学思维能力和专业知识。
IATPE的竞赛是一项非常重要的学术活动,对于参赛者
来说,可以增强他们对天文和天体物理学的理解,同时也可以
提高他们的科学思维能力,为他们未来的研究和研究打下基础。此外,IATPE竞赛还可以促进国内外青少年之间的学术交流,让他们有机会与世界各地的青少年一起研究,共同发现新知识,为世界的发展贡献力量。
总的来说,国际天文和天体物理学奥林匹克竞赛是一项重要的学术活动,旨在激发参赛者对天文和天体物理学的深入研究,帮助参赛者提高科学思维能力,为世界的发展做出贡献。
高中物理知识竞赛试题及答案
趣味物理知识竞赛试题
一.易答题(简单10题)
1.宇宙中最快的速度
2.一斤棉花跟一斤铁哪个重?
3.爱因斯坦的国籍
4.电磁感应现象是谁发现的?
5.月球的公转速度跟地球的自转速度哪个大?
6.简要画出日食时三个星体的位置。
7.声音产生的根本原因是什么
8.当今物理学的研究领域里德两个尖端,一个是高能或粒子物理,另一个是(天体物理)
9.比萨斜塔上的扔铅球实验是谁做的?
10.牛顿在哪些学科有过研究,写出至少三个。(物理学、数学、天文学、神学、自然哲学和炼金术)
二.选择题(这40题难度较大)
1、想从镜子里看到放大的像应该使用( B )
A.凸面镜
B.凹面镜
C.平面镜
2、用手电筒同时斜射在一面镜子和一张灰色纸上,观察发现( B )
A.镜子亮
B.灰纸亮
C.一样亮
3、一朵花放在夹角为60°两面镜子中间,从镜子里可以看到( C )
A.2朵
B.4朵
C.5朵
4、在游泳池的水下,仰望水面,水面(C )
A.清澈透明
B.浑浊
C.像水银一样反光
5、彩色电视荧光屏上的彩色是3种光合成的( C)。
A.红、黄、蓝
B.红、黄、青
C.红、绿、蓝
6、黄昏时,太阳呈红色,是因为黄昏时( B )
A.太阳发出较多的红光
B.阳光经过空气的路途较长
C.太阳距地球较近
7、从以下的哪种镜子中看到的像是和你自己一模一样( B )
A.平面镜
B.两个相交为90°的平面镜
C.两个相交为45°的平面镜
(#平面镜照出的人是一个反的,可以用报纸上的字在镜子上照一下试一试,你会发现镜子里的字是反的。偶镜把光线反射两次,所以镜子中看到的是和你一模一样的人。)
8、高山上的平均气温比海平面的要低,原因是( C )
物理竞赛精品课件(2023版ppt)
地球绕太阳公转:分 析地球公转轨道、周 期、速度等参数
02
月球绕地球公转:分 析月球公转轨道、周 期、速度等参数
03
太阳系行星运动:分 析各行星公转轨道、 周期、速度等参数
04
双星系统:分析双星 系统的形成、运动规 律等
05
黑洞与恒星运动:分 析黑洞对恒星运动的 影响
06
星系运动:分析星系 的形成、运动规律等
3
天体运动的典 型问题
讨论天体运动的常见问题
01
地球绕太阳公转的 问题
03
太阳系行星的运动 问题
05
黑洞、中子星等特 殊天体的运动问题
07
天体运动的稳定性 问题
02
月球绕地球公转的 问题
04
双星系统的运动问 题
06
天体运动的能量守 恒问题
08
天体运动的观测和 预测问题
分析天体运动的典型案例
01
天体运动的实际应用:
04 卫星轨道计算、航天
器轨道控制等
反思天体运动的学习过程
学习过程中 遇到的困难: 如公式推导、 计算方法等
01
学习效果: 对天体运动 的理解程度, 掌握程度等
03
02
解决问题的方 法:如请教老 师、同学,查 阅资料等
04
学习方法的 改进:如加 强练习,总 结规律等
高中物理竞赛万有引力天体的运动知识点讲解
高中物理竞赛万有引力天体的运动知识点讲解
知识点击
1.开普勒定律
第一定律(轨道定律):所有行星分别在大小不同的椭圆轨道上围绕太阳运动。太阳是在这些椭圆的一个焦点上。
第二定律(面积定律):对每个行星来说,太阳和行星的连线(叫矢径)在相等的时间内扫过相等的面积。“面积速度”:
1
sin 2
S r t υθ∆=∆(θ为矢径r 与速度υ的夹角)
第三定律(周期定律):所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方
的比值相等。即:2
3T a
=常量.
2.万有引力定律
⑴万有引力定律:自然界中任何两个物体都是相互吸引的.任何两个质点之间引力的大小跟这两个质点的质量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比. 2
Mm F G
r
= , 1122
6.6710/G N m kg -=⨯⋅,称为引力常量. ⑵重力加速度的基本计算方法
设M 为地球的质量,g 为地球表面的重力加速度. 在地球表面附近(h R << )处:2Mm G
mg R =,22
GM
g R
==9.8m/s 在地球上空距地心r=R+h 处:2r M
g G r
=, 222()r g R R g r R h ==+ 在地球内部跟离地心r 处:3
22
44
33
r r r M g G G G r r r πρπρ===,r g r g R = , r r g g R = 3.行星运动的能量 ⑴行星的动能
当一颗质量为m 的行星以速度υ 绕着质量为M 的恒星做平径为r 的圆周运动: 2122K Mm
E m G r
υ=
=,式中GM r υ=。
⑵行星的势能
对质量分别为M 和m 的两孤立星系,取无穷远处为万有引力势能零点,当m 与M 相
全国高中物理竞赛初赛考纲_全国中学生物理竞赛大纲
全国高中物理竞赛初赛考纲_全国中学生物理竞赛大纲
考试是测试学生学习成效的要紧方法和办法,考前需要做好各方面的常识储备。下面是我们为大家收拾的20XX全国高中物理竞赛初赛考纲,期望对大家有所协助!
20XX全国高中物理竞赛初赛考纲
全国中学生物理竞赛内容提要--理论基础
说明:
本次拟修改的部分用楷黑体字表示,新补充的内容将用※符号标出,作为复赛题和决赛题增补的内容;※※则表示原属预赛考查内容,在本次修改中提议改成复赛、决赛考查的内容。
理论基础力学1运动学:
参考系
坐标系直角坐标系※平面极坐标
质点运动的位移和路程速度加速度
矢量和标量矢量的合成和分解※矢量的标积和矢积
匀速及匀变速直线运动及其图像
运动的合成与分解抛体运动圆周运动※曲线运动中的切向加速度和法向加速度
相对速度伽里略速度变换
刚体的平动和绕定轴的转动角速度和角加速度
2牛顿运动定律力学中常见的几种力
牛顿第一、二、三运动定律惯性参考系
摩擦力
弹性力胡克定律※应力和应变※杨氏模量和切变模量
万有引力定律均匀球壳对壳内和壳外质点的引力公式视重
※非惯性参考系※平动加速参考系中的惯性力※匀速转动参考系中的惯性离心力
3物体的平衡
共点力功效下物体的平衡
力矩※平行力的合成重心
刚体的平衡条件物体平衡的种类
4动量
冲量动量质点与质点组的动量定理动量守恒定律
※质心※质心运动定理
反冲运动及火箭
5※冲量矩※角动量※质点和质点组的角动量定理
※角动量守恒定律
6机械能
功和功率
动能和动能定理
重力势能引力势能质点及均匀球壳壳内和壳外的引力势能公式
弹簧的弹性势能
功能原理机械能守恒定律
全国高中物理竞赛题目
1、关于万有引力定律,下列说法正确的是:
A. 万有引力定律只适用于天体之间
B. 两个物体之间的万有引力与它们质量的乘积成正比
C. 两个物体之间的万有引力与它们距离的平方成反比
D. 万有引力定律是牛顿在伽利略和开普勒研究基础上提出的
2、关于电磁感应现象,下列说法错误的是:
A. 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流
B. 感应电流的方向总是与磁场方向相同
C. 感应电流的方向与导体切割磁感线的方向有关
D. 感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比
3、关于牛顿第二定律,下列说法正确的是:
A. 物体的加速度与它所受合外力成正比,与它的质量成反比
B. 物体的加速度方向总是与它所受合外力的方向相同
C. 牛顿第二定律只适用于宏观低速物体,不适用于微观高速粒子
D. 物体所受合外力为零时,加速度一定为零,但速度不一定为零
4、关于光的干涉现象,下列说法正确的是:
A. 干涉现象是光波叠加的结果
B. 任何两束光都能发生干涉现象
C. 干涉条纹的间距与光的波长成正比
D. 干涉现象说明光具有波动性
5、在双缝干涉实验中,若将其中一缝挡住,则屏幕上:
A. 出现一条亮纹
B. 出现等间距的明暗相间的条纹
C. 出现不等间距的明暗相间的条纹
D. 出现一片黑暗
6、关于热力学第二定律,下列说法正确的是:
A. 热量不能自发地从低温物体传向高温物体
B. 在一定条件下,热量可以从低温物体传向高温物体
C. 热量不能从低温物体传向高温物体,但内能可以
D. 第二定律的微观意义是“一切自然过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行”
2023天体物理竞赛题
2023天体物理竞赛题
摘要:
一、引言
1.天体物理竞赛简介
2.2023 年天体物理竞赛背景
二、竞赛题目类型及难度
1.选择题
2.填空题
3.计算题
4.分析题
5.综合题
6.难度分级
三、题目涉及领域
1.天体测量学
2.天体力学
3.天体物理学
4.宇宙学
四、竞赛对参赛者的意义
1.提升学术能力
2.激发对天体物理的热情
3.增强团队合作精神
4.为我国天体物理事业培养人才
五、竞赛组织与筹备
1.主办单位
2.承办单位
3.竞赛时间与地点
4.参赛资格与报名方式
5.奖励措施
六、总结
1.2023 年天体物理竞赛展望
2.对我国天体物理发展的积极影响
正文:
在2023 年,一场全国性的天体物理竞赛即将拉开序幕。本次竞赛旨在选拔我国天体物理领域的优秀学子,提升他们的学术能力,激发对天体物理学的热情,并为他们提供一个展示才华的舞台。同时,竞赛也是为了加强我国天体物理学领域的人才培养,为我国天体物理事业的发展做出贡献。
本次竞赛题目类型丰富,难度各异。选择题、填空题、计算题、分析题和综合题等题型将全面考察选手的天体物理知识。题目覆盖了天体测量学、天体力学、天体物理学、宇宙学等多个领域,既有理论知识,也有实际应用。通过这些题目,选手们将能够全面地检验自己的天体物理水平。
竞赛对参赛者的意义深远。首先,通过参加竞赛,选手们可以提升自己的学术能力,为今后的学术发展奠定基础。其次,竞赛中的各种题目将激发选手们对天体物理学的热情,让他们更加热爱这一领域。此外,竞赛过程中的团队
合作将培养选手们的团队精神,让他们更好地适应今后的科研工作。
为了组织好这次竞赛,相关部门已经开始了紧张的筹备工作。竞赛由我国天体物理学界权威机构主办,各承办单位将全力支持比赛的顺利进行。竞赛将在全国各地设立考点,方便选手们参加。参赛资格方面,选手们需要通过选拔赛获得参赛资格。奖励措施方面,本次竞赛将设立一、二、三等奖,以表彰成绩优秀的选手。
天体运动讲义教师版
天体运动讲义
奥赛大纲
1、万有引力定律
2、均匀球壳对壳内和壳外质点的引力公式
3、开普勒定律
4、行星和人造卫星运动
5、太阳系 银河系 宇宙和黑洞的初步知识
数学基础
1、中学阶段全部初等数学(包括解析几何)
2、向量的合成和分解
3、极限、无限大和无限小的初步概念
4、不要求用复杂的积分进行推导和运算
一、基本概念
1.开普勒定律
第一定律(轨道定律):所有行星分别在大小不同的椭圆轨道上围绕太阳运动。太阳是在这些椭圆的一个焦点上。
第二定律(面积定律):对每个行星来说,太阳和行星的连线(叫矢径)在相等的时间内扫过相
等的面积。“面积速度”: 1sin 2
S r t u q D =D (θ为矢径r 与速度υ的夹角) 第三定律(周期定律):所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值相等。即:2
3T a =常量. 2.万有引力定律
⑴万有引力定律:自然界中任何两个物体都是相互吸引的.任何两个质点之间引力的大小跟这两个质点的质量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比.
2Mm F G r
= , 11226.6710/G N m k g -=醋,称为引力常量. ⑵重力加速度的基本计算方法
设M 为地球的质量,g 为地球表面的重力加速度.
在地球表面附近(h R << )处:2Mm G mg R =,22GM g R
==9.8m /s 在地球上空距地心r=R+h 处:2r M g G r =, 222()r g R R g r R h
==+ 在地球内部跟离地心r 处:3224433
r r r M g G G G r r r p r pr ===,r g r g R = , r r g g R = 例1、(全国物理竞赛预赛题)已知太阳光从太阳射到地球需要8min20s ,地球公转轨道可以近似看
2024年新高考二轮物理复习专题——天体运动
考情透析
命题点考频分析命题特点核心素养
天体的质量和密度计算2023年:湖北T2
湖南T4辽宁T7
北京T12T21
浙江(1月)T10
浙江(6月)T9
全国新课标T4
江苏T4重庆T10
广东T7海南T9
天津T1山东T3
本专题主要考查中
心天体的质量和密度计
算、卫星的发射与变轨,
双星和多星等问题。从
命题趋势上来看,分析
人造卫星的运动规律是
高考热点,高考一般会
以近几年国家及世界空
间技术和宇宙探索为背
景来命题。
物理观念:
运用万有引力定律并结
合圆周运动规律分析天
体或卫星运动的相关问
题。
科学思维:
构建天体或人造卫星运
动的圆周运动模型并结
合数学知识进行科学推
理。
卫星的发
射与变轨
双星和多
星问题
热点突破
1天体的质量和密度计算
▼考题示例1
(2023·辽宁省·历年真题)在地球上观察,月球和太阳的角直径(直径对应的张角)近似相等,如图所示。若月球绕地球运动的周期为T1,地球绕太阳运动的周期为T2,地球半径是月球半径的k倍,则地球与太阳的平均密度之比约为()
A.
2
31
2
T
k
T
⎛⎫
⎪
⎝⎭
B.
2
32
1
T
k
T
⎛⎫
⎪
⎝⎭
C.
2
1
3
2
1T
T
k
⎛⎫
⎪
⎝⎭
D.
2
2
3
1
1T
T
k
⎛⎫
⎪
⎝⎭
答案:D
解析:设月球绕地球运动的轨道半径为r1,地球绕太阳运动的轨道半径为r2,
根据2Mm
G r =224m r T π,可得21m m G r 月地=21214m r T π月,22m m G r 日地=22
224m r T π地,其中12r r =R R 月日=R kR 地日,ρ=343
m R π,联立可得ρρ地日=2
2311T T k ⎛⎫
⎪⎝⎭。
2006年第23届全国中学生物理竞赛决赛试题及参考答案
第23届全国中学生物理竞赛决赛试题全卷共六题,总分140分。一、建造一条能通向太空的天梯,是人们长期的梦想。当今在美国宇航局(NASA)支持下,洛斯阿拉莫斯国家实验室的科学家已在进行这方面的研究。一种简单的设计是把天梯看作一条长度达千万层楼高的质量均匀分布的缆绳,它由一种高强度、很轻的纳米碳管制成,由传统的太空飞船运到太空上,然后慢慢垂到地球表面。最后达到这样的状态和位置:天梯本身呈直线状;其上端指向太空,下端刚与地面接触但与地面之间无相互作用;整个天梯相对于地球静止不动。如果只考虑地球对天梯的万有引力,62R 6.37 10mg 9.80m/s试求此天梯的长度。已知地球半径,地球表面处的重力加速度。 0 二、如图所示,一内半径为R的圆筒(图中2R 为其内直径)位于水平地面上。筒内放一矩形物。矩形物中的A、B是两根长度相等、质量皆为m的细圆棍,它们平行地l 3R固连在一质量可以不计的,长为的矩形薄片的两端。初始时矩形物位于水平位置且处于静止状态,A、B皆与圆筒内表面接触。已知A、B与圆筒内表面间的静摩擦因数μ都等于1。现令圆筒绕其中心轴线非常缓慢地转动,使A 逐渐升高。 1. 矩形物转过多大角度后,它开始与圆筒之间不再能保持相对静止?答:___________________________(只要求写出数值,不要求写出推导过程) 2. 如果矩形物与圆筒之间刚不能保持相对静止时,立即令圆筒停止转动。令θ表示A的中点和B的中点的连线与竖直线之间的夹角,求此后θ等于多少度时,B相对于圆筒开始滑动。(要求在卷面上写出必要的推导过程。最后用计算器对方程式进行数值求解,最终结
38届物理竞赛决赛实验试题
1. 在电磁学中,电场和磁场的相互作用形成的波称为:
A. 机械波
B. 电磁波
C. 纵波
D. 横波
2. 在相对论中,质量随速度增加的现象称为:
A. 能量守恒
B. 动量守恒
C. 时间膨胀
D. 质量增加
3. 在量子力学中,描述微观粒子运动的方程称为:
A. 薛定谔方程
B. 麦克斯韦方程
C. 等效原理
D. 相对论方程
4. 在热力学中,热量传递方式中的热辐射是通过:
A. 导热
B. 对流
C. 辐射
D. 蒸发
5. 在天体物理学中,由于引力作用,星球绕太阳的运动轨道是:
A. 椭圆
B. 圆形
C. 抛物线
D. 双曲线
填空题:
1. 简谐振动的周期T与频率f之间的关系是T = __。
2. 光速是__米/秒。
3. 在质点的力学运动中,动能等于质量乘以__。
4. 常温下的水的沸点是__摄氏度。
5. 机械功的单位是__。
应用题:
1. 一个质点沿直线轨道做简谐振动,振幅为2 cm,周期为4秒,求质点的角频率和频率(保留两位小数)。
2. 在一个力场中,一个物体受到垂直向下的力10 N,沿斜面下滑,斜面的倾角是30°,摩擦系数为0.2,求物体的加速度(保留两位小数)。
3. 一个质点从高度为10 m 的位置自由下落,求它落地时的速度(取重力加速度g ≈ 9.8
4. 一辆汽车以恒定速度50 km/h 行驶,经过2小时后,它的位移是多少千米?
5. 一台电梯从1楼上升到8楼,每层楼高3米,每层楼停留的时间为20秒,若每秒钟上升1.5米,求电梯从1楼到8楼所需的时间。
高质量高中生物理竞赛汇总
高质量高中生物理竞赛汇总
大家好,今天习美君为大家整理了高质量高中生国际物理竞赛汇总
另外文末还有比赛讲座福利,不要错过。
事不宜迟,我们直接进入干货板块。
物理杯 Physics Bowl
竞赛简介:
Physics Bowl竞赛是全美极具影响力的高中物理思维挑战活动,由权威的美国物理教师协会(The American Association of Physics Teachers ,简称AAPT)主办。
AAPT成立于1930年,该协会旗下有8000名注册物理老师,
其中一半成员是美国各名牌大学物理教授,约三分之一成员是美国高中的有经验的物理老师。协会每年都会通过会议、论坛、杂志、活动等方式为美国大学与高中物理教育提供新鲜的物理前沿思想与更丰富的物理教育资源。
考题由协会注册的大学物理教授和具有丰富教学经验的高中物理教师组成的理事会进行呈现和评价。这个项目是美国非常有影响力的高中物理思维挑战活动。每年全球11个国家500
多所名校参与其中,数万名选手全球排名。在这个项目中获得高分的人受到美国名校的欢迎,获胜者将被邀请参加世界顶级的科学活动和研究项目。九年来,只有一个高中生在这个项目上得了满分。
语言:
英文
报名截止时间:
2022年3月16日
比赛时间:
2022年3月26日(周六)下午14:00—14:45(45分钟)
比赛方式:
个人比赛,试卷笔试,没有实验考试
资格:
任意年级高中生
难度:
题目分为两套,高一学生(IB10年级,A-level的G1年级部分优秀学生和G2年级)建议选择Division1考题,高二、高三学生(IB11-12年级,A-level年级)建议选择Division2考题。Division2难度大于Division1
高中物理经典试卷天体运动打印版——精华
天体运动试题精华版
轨道半径与速度、周期的关系
1.甲、乙为两颗地球卫星,其中甲为地球同步卫星,乙的运行高度低于甲的运行高度,两卫星轨道均可视为圆轨道。以下判断正确的是
A.甲的周期大于乙的周期 B.乙的速度大于第一宇宙速度
C.甲的加速度小于乙的加速度 D.甲在运行时能经过北极的正上方
2. 2011 年8 月,“嫦娥二号冶成功进入了环绕“日地拉格朗日点冶的轨道,我国成为世界上第三个造访该点的国家. 如图所示,该拉格朗日点位于太阳和地球连线的延长线上,一飞行器处于该点,在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动,则此飞行器的
A 线速度大于地球的线速度 B)向心加速度大于地球的向心加速度
C向心力仅由太阳的引力提供 D 向心力仅由地球的引力提供
3.今年4月30日,西昌卫星发射中心的中圆轨道卫星,其轨道半径为 2.8*107m。它与另一颗同质量的同步轨道卫星(轨道半径为
4.2*107m)相比B
A.向心力较小
B.动能较大
C.发射速度都是第一宇宙速度
D.角速度较小
变轨问题
4.航天技术的不断发展,为人类探索宇宙创造了条件。1998年1月发射的“月球勘探者号”空间探测器,运用最新科技手段对月球进行近距离勘探,在月球重力分布、磁场分布及元素测定等方面取得最新成果。探测器在一些环形山中央发现了质量密集区,当飞越这些重力异常区域时(AC)
A.探测器受到的月球对它的万有引力将变大 B.探测器运行的轨道半径将变大
C.探测器飞行的速率将变大 D.探测器飞行的速率将变小
5.某人造卫星运动的轨道可近似看作是以地心为中心的圆.由于阻力作用,人造卫星到地心的距离从r1慢慢变到r2,用E Kl.E K2分别表示卫星在这两个轨道上的动能,则
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3) 飞出太阳系 第三宇宙速度 第三宇宙速度 v3 ,是抛体脱离太阳引力所需的 最小发射速度 .
h
v
设
地球质量 mE , 抛体质量 m , 地球半径 RE , 太阳质量 mS , 抛体与太阳相距 RS .
3-6功能原理 机械能守恒定律
第三章动量守恒定律和能量守恒定律
取抛体和地球为一系统,抛体首先要脱离 地球引力的束缚, 其相对于地球的速率为 v' .
E 0 双曲线 v3 16.4km s
3-6功能原理 机械能守恒定律
第三章动量守恒定律和能量守恒定律
◎在天文学史上,开普勒 享有“天空立法者”的盛 誉。 ◎开普勒观念的基础是日 心说。 ◎1609年和1619年发表 了行星运动的三个定律。
开普勒(德国)
3-6功能原理 机械能守恒定律
第三章动量守恒定律和能量守恒定律
取地球为参考系,由机械能守恒得
1 2 mE m 1 2 mv3 (G ) mv' 2 RE 2
取太阳为参考系 , 抛体相对于太阳的速度 为 v'3 , 地球相对于 v'3 v' vE 则 太阳的速度
如
v' 与 vE 同向,有 v'3 v' vE
3-6功能原理 机械能守恒定律
v 0 则 v
``````
3-6功能原理 机械能守恒定律
第三章动量守恒定律和能量守恒定律
1 2 mE m E mv2 (G )0 2 RE
v2 2GmE RE 2v1
v
h
``````
E 0
计算得
v2 11.2km/s
第二宇宙速度
3-6功能原理 机械能守恒定律
第三章动量守恒定律和能量守恒定律
开普勒三大定律 :
1.所有的行星围绕太阳运动的轨道都 是椭圆,太阳位于椭圆的一个焦点上。 2.行星和太阳之间的连线,在相等的 时间内扫过的面积相等。
3.行星绕太阳公转周期的 平方和轨道半长轴的立方成正比。
F F
a GM 2 2 T 4
3
则
mE mS v mE G 2 RS RS
2 E
mS 1 2 vE (G ) RS
3-6功能原理 机械能守恒定律
第三章动量守恒定律和能量守恒定律
h
v
v' v' 3 vE
计算得
GmS 1 2 v' ( 2 1)( ) RS
1 mE m 1 2 2 m v ( G ) m v' 取地球为参照系 3 2 RE 2
第二宇宙速度 v2 ,是抛体脱离地球引力所需 的最小发射速度 . 设 当 地球质量 mE , 抛体质量 m , 地球半径 RE . 取抛体和地球为一系统 系统机械能 E 守恒 .
2) 人造行星 第二宇宙速度
r ,
F 0 ; 若此时
h
1 mE m 2 E mv2 (G ) 2 RE Ek Ep 0
第三章动量守恒定律和能量守恒定律
要脱离太阳引力,机械能至少为零
mSm 1 2 E mv'3 (G ) Ek Ep 0 2 RS 2GmS 1 2 v'3 ( ) 则 RS 设地球绕太阳轨道近似为一圆, 由于 v'3 与 vE同向,
则抛体与太阳的距离 RS即为地球轨道半径
设 地球质量wenku.baidu.com
mE , 抛体质量 m
, 地球半径 RE .
h
``````
v
3-6功能原理 机械能守恒定律
第三章动量守恒定律和能量守恒定律
由牛顿第二定律和万有引力定律得
mmE m G 2 RE h ( RE h)
v GmE RE h
v
2
h
``````
v
0
GmmE 地面附近: mg 2 RE
mE 1 2 计算得 v3 ( v' 2G ) 16.4km s -1 RE
2
第三宇宙速度
3-6功能原理 机械能守恒定律
第三章动量守恒定律和能量守恒定律
抛体的轨迹与能量的关系
E 0 v
h
E 0 椭 圆(包括圆) v1 7.9km/s
E 0
E0
E 0 抛物线 v2 11.2km/s
3-6功能原理 机械能守恒定律 宇宙速度
第三章动量守恒定律和能量守恒定律
牛顿的《自然哲学的数学原理》插图,抛体 的运动轨迹取决于抛体的初速度
3-6功能原理 机械能守恒定律
第三章动量守恒定律和能量守恒定律
1) 人造地球卫星 第一宇宙速度 第一宇宙速度 v1,是在地面上发射人造地球卫星 所需的最小速度 .
GmE g 2 RE
v gRE 7.9 103 m/s (第一宇宙速度)
3-6功能原理 机械能守恒定律
第三章动量守恒定律和能量守恒定律
机械能
mmE 1 2 E mv (G ) 2 RE
v GmE RE
GmmE E 0 2 RE
3-6功能原理 机械能守恒定律
第三章动量守恒定律和能量守恒定律