第十七届全国中学生物理竞赛预赛题参考解答
参考解答
1 1 2
2 神舟载飞行
二参考解答
1．桌面光滑轻绳伸长柔软断开前绳拉紧绳断开前物块桌面运动程中速度始终绳垂直绳张力物块做功物块速度保持变设绳刚断开时绳伸直部分长度时物块速度
（1）
绳物块拉力仅改变物块速度方作物块心力
（2）
（3）
代入数 （4）
2 设绳刚断开时物块位桌面点绳伸直部分物块速度方图预解172示．题意知．物块离开桌面时速度物块离开桌面便做初速度抛运动设抛运动历时间
（5）
物块做抛运动水射程
（6）
关系物块落点桌面圆心水距离
（7）
解（5）（6）（7）式
(8)
代数
三参考解答
物体通行玻璃板透镜成三次观察设透镜轴玻璃板表面表面交点分作物通玻璃板表面折射成点处图预解173根折射定律
式中空气折射率傍轴光线
式中物距距
（1）
作物通玻璃板表面折射成点处时物距．样根折射定律距
（2）
作物通透镜成设透镜表面距离物距．根题意知成距代入透镜成公式
（3）
（1）（2）（3）式代入数求
（4）
应置距玻璃板表面10 cm 处
四参考解答
电容器充电电源断开极板电量保持变两板间电压应电容成反板电容器电容极板间距离成反板电容器两板间电压距离成正
（1）
式中例系数
极板2受压强作左移动弹簧变形设达衡时极板2
左移动距离电容器电压减少
（2）
（1）（2）式
（3）
极板2移动连接极板2弹簧偏离原位置角弹簧伸长图预解174示弹簧弹力垂直极板方分量加极板2压力衡
（4）
角关系知
（5）
解（3）（4）（5）式
（6）
五参考解答
1 设回路中总感应电动势根楞次定律知电路中电流逆时针方欧姆定律
（1）
称性知正方形回路条边感应电动势相等设等效电路图预解1751示
（2）
根含源电路欧姆定律代入数值
（3）
（4）
（5）
（6）
2 三种情况等效电路分图预解175217531754图预解1752中回路磁通量变化率零回路中总电动势零表明连接两端电压表支路含源电路电压表读数等正端（＋）负端（）流电压表电流电压表阻阻值限趋零（限值）
解 （7）
理图预解1753示回路总电动势
（8）
解 （9）
代入数
（10）
图预解1754示回路总电动势零边中电阻零
（11）
六参考解答
设气体摩尔质量容器体积阀门开前中气体质量压强温度
（1）
容器题中述程中容器中气体压强温度皆视变根题意开阀门关闭中气体压强变温度质量
（2）
进入容器中气体质量
（3）
设气体处容器中时占体积
（4）
中气体压强温度皆视变气体压入容器容器中气体气体做功
（5）
（3）（4）（5）式
（6）
容器中气体变化
（7）
外界没热交换根热力学第定律
（8）
（2）（6）（7）（8）式
（9）
结果
七参考解答
1 根量守恒定律质量物质限远处吸引中子星表面时释放引力势应等应始末位置引力势改变
（1）
代入关数
（2）
2 氢核聚变反应中千克质量核反应原料提供量
（3）
求量
（4）
3．根题意知接收两脉间时间间隔中子星转周期中子星做高速转时位赤道处质量中子星质元需心力超应万引力否会保持匀速圆周运动中子星破裂
（5）
式中 （6）
中子星转角速度中子星转周期．（5）（6）式
（7）
代入数
（8）
时间间隔限
八参考解答
1 表示物块木板质量物块初速右运动时物块受木板施加滑动摩擦力减速木板受物块施加滑动摩擦力物块施加摩擦力做加速运动物块受木板施加摩擦力作加速设三者加速度分牛顿第二定律
事实题中间相运动时式
（1）
静摩擦力．见静摩擦力物块木板间发生相运动物块刚物块发生碰撞物块运动物块处时速度相等．物块木板速度相等时三者速度均相设动量守恒定律
（2）
程中设木板运动路程物块运动路程图预解178示．动定理
（3）
（4）
者说程中整系统动改变等系统部相互间滑动摩擦力做功代数（（3）（4）式等号两边相加）
（5）
式中物块相木板运动路程．解（2）（5）式
（6）
物块初速度时刚发生碰撞发生碰撞发生碰撞条件
（7）
2 物块初速度满足（7）式时发生碰撞设碰撞瞬间三者速度分
（8）
物块发生碰撞极短时间木板摩擦力量非常忽略计碰撞程中构成系统动量守恒木板速度保持变．物块间碰撞弹性系统机械守恒质量相等动量守恒机械守恒证明（证明略）碰撞前交换速度碰撞刚结束时三者速度分
（8）（9）式知物块木板速度相等保持相静止相右运动发生程相第1问中进行延续物块换继续右运动
物块刚挡板发生碰撞物块速度板板中点运动挡板处时速度相等．速度相等三者速度相等设时三者速度．根动量守恒定律
（10）
初速度开始运动接着发生完全弹性碰撞碰撞物块相木板静止
达处整程中先相运动路程接着相运动路程整系统动改变类似面第1问解答中（5）式说法．等系统部相互问滑动摩擦力做功代数
（11）
解（10）（11）两式
（12）
物块初速度时碰撞刚发生碰撞发生碰撞碰撞物块挡板发生碰撞条件
（13）
3 物块初速度满足条件（13）式发生碰撞挡板发生碰撞设碰撞前瞬间三者速度分
（14）
碰撞瞬间三者速度分类似第2问解答中（9）道理
（15）
（14）（15）式知刚碰撞物块速度相等木板速度
（16）
运动程中木板较加速度右做减速运动物块相较加速度右做加速运动加速度分
（17）
加速程持续者速度相三者相速度右做匀速运动者木块木板掉物块木板发生碰撞
4 恰没木板掉达左端时速度变相时三者速度皆相表示动量守恒
（18）
初速度木板左端开始运动相碰直刚没木板左端掉整程中系统部先相路程接着相运动路程碰直刚没木板掉相运动路程皆．整系统动改变应等部相互间滑动摩擦力做功代数
（19）
（18）（19）两式
（20）
物块初速度时刚会木板掉．木板掉掉条件
（21）
5 物块初速度满足条件（21）式木板掉设刚木板掉时三者速度分
（22）
时（18）式应改写
（23）
（19）式应改写
（24）
物块木板掉物块刚会木板掉左端赶时速度相等．设速度系统说动量守恒定律
（25）
程中系统说滑动摩擦力做功代数动定理
（26）
（23）（24）（25）（26）式
（27）
时物块刚木板掉木板掉物块木板掉条件
（28）
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参考解答
1 1 2
2 神舟载飞行
二参考解答
1．桌面光滑轻绳伸长柔软断开前绳拉紧绳断开前物块桌面运动程中速度始终绳垂直绳张力物块做功物块速度保持变设绳刚断开时绳伸直部分长度时物块速度
（1）
绳物块拉力仅改变物块速度方作物块心力
（2）
（3）
代入数 （4）
2 设绳刚断开时物块位桌面点绳伸直部分物块速度方图预解172示．题意知．物块离开桌面时速度物块离开桌面便做初速度抛运动设抛运动历时间
（5）
物块做抛运动水射程
（6）
关系物块落点桌面圆心水距离
（7）
解（5）（6）（7）式
(8)
代数
三参考解答
物体通行玻璃板透镜成三次观察设透镜轴玻璃板表面表面交点分作物通玻璃板表面折射成点处图预解173根折射定律
式中空气折射率傍轴光线
式中物距距
（1）
作物通玻璃板表面折射成点处时物距．样根折射定律距
（2）
作物通透镜成设透镜表面距离物距．根题意知成距代入透镜成公式
（3）
（1）（2）（3）式代入数求
（4）
应置距玻璃板表面10 cm 处
四参考解答
电容器充电电源断开极板电量保持变两板间电压应电容成反板电容器电容极板间距离成反板电容器两板间电压距离成正
（1）
式中例系数
极板2受压强作左移动弹簧变形设达衡时极板2
左移动距离电容器电压减少
（2）
（1）（2）式
（3）
极板2移动连接极板2弹簧偏离原位置角弹簧伸长图预解174示弹簧弹力垂直极板方分量加极板2压力衡
（4）
角关系知
（5）
解（3）（4）（5）式
（6）
五参考解答
1 设回路中总感应电动势根楞次定律知电路中电流逆时针方欧姆定律
（1）
称性知正方形回路条边感应电动势相等设等效电路图预解1751示
（2）
根含源电路欧姆定律代入数值
（3）
（4）
（5）
（6）
2 三种情况等效电路分图预解175217531754图预解1752中回路磁通量变化率零回路中总电动势零表明连接两端电压表支路含源电路电压表读数等正端（＋）负端（）流电压表电流电压表阻阻值限趋零（限值）
解 （7）
理图预解1753示回路总电动势
（8）
解 （9）
代入数
（10）
图预解1754示回路总电动势零边中电阻零
（11）
六参考解答
设气体摩尔质量容器体积阀门开前中气体质量压强温度
（1）
容器题中述程中容器中气体压强温度皆视变根题意开阀门关闭中气体压强变温度质量
（2）
进入容器中气体质量
（3）
设气体处容器中时占体积
（4）
中气体压强温度皆视变气体压入容器容器中气体气体做功
（5）
（3）（4）（5）式
（6）
容器中气体变化
（7）
外界没热交换根热力学第定律
（8）
（2）（6）（7）（8）式
（9）
结果
七参考解答
1 根量守恒定律质量物质限远处吸引中子星表面时释放引力势应等应始末位置引力势改变
（1）
代入关数
（2）
2 氢核聚变反应中千克质量核反应原料提供量
（3）
求量
（4）
3．根题意知接收两脉间时间间隔中子星转周期中子星做高速转时位赤道处质量中子星质元需心力超应万引力否会保持匀速圆周运动中子星破裂
（5）
式中 （6）
中子星转角速度中子星转周期．（5）（6）式
（7）
代入数
（8）
时间间隔限
八参考解答
1 表示物块木板质量物块初速右运动时物块受木板施加滑动摩擦力减速木板受物块施加滑动摩擦力物块施加摩擦力做加速运动物块受木板施加摩擦力作加速设三者加速度分牛顿第二定律
事实题中间相运动时式
（1）
静摩擦力．见静摩擦力物块木板间发生相运动物块刚物块发生碰撞物块运动物块处时速度相等．物块木板速度相等时三者速度均相设动量守恒定律
（2）
程中设木板运动路程物块运动路程图预解178示．动定理
（3）
（4）
者说程中整系统动改变等系统部相互间滑动摩擦力做功代数（（3）（4）式等号两边相加）
（5）
式中物块相木板运动路程．解（2）（5）式
（6）
物块初速度时刚发生碰撞发生碰撞发生碰撞条件
（7）
2 物块初速度满足（7）式时发生碰撞设碰撞瞬间三者速度分
（8）
物块发生碰撞极短时间木板摩擦力量非常忽略计碰撞程中构成系统动量守恒木板速度保持变．物块间碰撞弹性系统机械守恒质量相等动量守恒机械守恒证明（证明略）碰撞前交换速度碰撞刚结束时三者速度分
（8）（9）式知物块木板速度相等保持相静止相右运动发生程相第1问中进行延续物块换继续右运动
物块刚挡板发生碰撞物块速度板板中点运动挡板处时速度相等．速度相等三者速度相等设时三者速度．根动量守恒定律
（10）
初速度开始运动接着发生完全弹性碰撞碰撞物块相木板静止
达处整程中先相运动路程接着相运动路程整系统动改变类似面第1问解答中（5）式说法．等系统部相互问滑动摩擦力做功代数
（11）
解（10）（11）两式
（12）
物块初速度时碰撞刚发生碰撞发生碰撞碰撞物块挡板发生碰撞条件
（13）
3 物块初速度满足条件（13）式发生碰撞挡板发生碰撞设碰撞前瞬间三者速度分
（14）
碰撞瞬间三者速度分类似第2问解答中（9）道理
（15）
（14）（15）式知刚碰撞物块速度相等木板速度
（16）
运动程中木板较加速度右做减速运动物块相较加速度右做加速运动加速度分
（17）
加速程持续者速度相三者相速度右做匀速运动者木块木板掉物块木板发生碰撞
4 恰没木板掉达左端时速度变相时三者速度皆相表示动量守恒
（18）
初速度木板左端开始运动相碰直刚没木板左端掉整程中系统部先相路程接着相运动路程碰直刚没木板掉相运动路程皆．整系统动改变应等部相互间滑动摩擦力做功代数
（19）
（18）（19）两式
（20）
物块初速度时刚会木板掉．木板掉掉条件
（21）
5 物块初速度满足条件（21）式木板掉设刚木板掉时三者速度分
（22）
时（18）式应改写
（23）
（19）式应改写
（24）
物块木板掉物块刚会木板掉左端赶时速度相等．设速度系统说动量守恒定律
（25）
程中系统说滑动摩擦力做功代数动定理
（26）
（23）（24）（25）（26）式
（27）
时物块刚木板掉木板掉物块木板掉条件
（28）
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