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第26届全国中学生物理竞赛复赛试题及答案

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第26届全国中学生物理竞赛复赛试题及答案

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第26届全国中学生物理竞赛复赛试卷

http://hfwq.cersp.net一、填空(问答)题(每题5分,共25分)

http://hfwq.cersp.net1.有人设想了一种静电场:电场的方向

都垂直于纸面并指向纸里,电场强度的大小自左向右逐渐增大,如图所示。这种分布的静电场是否可能存在?试述理由。

2.海尔-波普彗星轨道是长轴非常大的椭圆,近日点到太阳中心的距离为0.914天文单位(1天文单位等于地日间的平均距离),则其近日点速率的上限与地球公转(轨道可视为圆周)速率之比约为(保留2位有效数字) 。

http://hfwq.cersp.net3.用测电笔接触市电相线,即使赤脚站在地上也不会触电,原因是 ;另一方面,即使穿绝缘性能良好的电工鞋操作,测电笔仍会发亮,原因是 。

4.在图示的复杂网络

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中,所有电源的电动势均为E0,所有电阻器的电阻值均为R0,所有电容器的电容均为C0,则图示电容器A极板上的电荷量为 。

5.如图,给静止在水平粗糙地面上的木块一初速度,使之开始运动。一学生利用角动量定理来考察此木块以后的运动过程:“把参考点设于如图所示的地面上一点O,此时摩擦力f的

力矩为0,从而地面木块的角动量将守恒,这样木块将不减速而作匀速运动。”请指出上述推理的错误,并给出正确的解释: 。

二、(20分)

http://hfwq.cersp.net图示正方形轻质刚性水平桌面由四条

完全相同的轻质细桌腿1、2、3、4支撑于桌角A、B、C、D处,桌腿竖直立在水平粗糙刚性地面上。已知桌腿受力后将产生弹性微小形变。现于桌面中心点O至角

?c,A的连线OA上某点P施加一竖直向下的力F,令OPOA求桌面对桌腿1的压力F1。

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三、(15分)

1.一质量为m的小球与一劲度系数为k的弹簧相连组成一体系,置于光滑水平桌面上,弹簧的另一端与固定墙面相连,小球做一维自由振动。试问在一沿此弹簧长度方向以速度u作匀速运动的参考系里观察,此体系的机械能是否守恒,并说明理由。

2.若不考虑太阳和其他星体的作用,则地球-月球系统可看成孤立系统。若把地球和月球都看作是质量均匀分布的球体,它们的质量分别为M和m,月心-地心间的距离为R,万有引力恒量为G。学生甲以地心为参考系,利用牛顿第二定律和万有引力定律,得到月球相

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对于地心参考系的加速度为am?GMR2;学生乙以月心为参

考系,同样利用牛顿第二定律和万有引力定律,得到地球相对于月心参考系的加速度为ae?GmR2。这二位学生求

出的地-月间的相对加速度明显矛盾,请指出其中的错误,并分别以地心参考系(以地心速度作平动的参考系)和月心参考系(以月心速度作平动的参考系)求出正确结果。

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四、(20分)火箭通过高速喷射燃气产生推力。设

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