第十七届全国中学生物理竞赛预赛题参考解答一、参考解答1
1, 2 2
神舟,载人飞行二、参考解答1.因桌面是光滑的,轻绳是不可伸长的和柔软的,且在断开前绳都是被拉紧的,故在绳断开前,物块在沿桌面运动的过程中,其速度始终与绳垂直,绳的张力对物块不做功,物块速度的大小保持不变
设在绳刚要断开时绳的伸直部分的长度为,若此时物块速度的大小为,则有 (1)绳对物块的拉力仅改变物块速度的方向,是作用于物块的向心力,故有 (2)由此得 (3)代入数据得 (4)2
设在绳刚要断开时,物块位于桌面上的点,是绳的伸直部分,物块速度的方 向 如 图 预 解 17-2 所 示 . 由 题 意 可 知 ,.因物块离开桌面时的速度仍为,物块离开桌面后便做初速度为的平抛运动,设平抛运动经历的时间为 ,则有 (5)物块做平抛运动的水平射程为 (6)由几何关系,物块落地地点与桌面圆心的水平距离为 (7)解(5)、(6)、(7)式,得 (8)代人数据得 三、参考解答物体通过平行玻璃板及透镜成三次像才能被观察到
设透镜的主轴与玻璃板下表面和上表面的交点分别为和,作为物,通过玻璃板的下表面折射成像于点处,由图预解17-3,根据折射定律,有 式 中是 空 气 的 折 射 率 , 对 傍 轴 光 线 ,、很 小 ,,,则 式中为物距,为像距,有 (1)将作为物,再通过玻璃板的上表面折射成像于点处,这时物距为.同样根据折射定律可得像距 (2)将作为物,通过透镜成像,设透镜与上表面的距离为,则物距.根据题意知最后所成像的像距,代入透镜成像公式,有 (3)由(1)、(2)、(3)式代入数据可求得 (4)即应置于距玻璃板上表面 1
0 cm 处
四、参考解答因电容器充电后与电源断开,极板上的电量保持不变,故两板之间的电压应与其电容成反比;而平板电容器的电容又与极板间的距离成反比;故平板电容器的两板之间的电压与距离成正比