第29屆全國中學(xué)生物理競賽決賽試題及答案(word版)(存儲版)
【正文】 不光滑水平地面上有一質(zhì)量為 m 的剛性 柱體，兩者之間的摩擦因數(shù)記為 μ．柱體正視圖如圖所示，正視圖下部為一高度為 h的矩形，上部為 一 半徑為 R的半圓形．柱體上表面靜置一質(zhì)量同為 m的均勻柔軟的鏈條，鏈條兩端距地面的高度均為 h／ 2，鏈條和柱體表面始終光滑接觸．初始時，鏈條受到微小擾動而沿柱體右側(cè)面下滑．試求在鏈條開始下滑直至其右端接觸地面之前的過程中，當(dāng)題中所給參數(shù)滿足什么關(guān)系時， 1．柱體能在地面上滑動； 2．柱體能向一側(cè)傾倒； 3．在前兩條件滿足的情形下，柱體滑動先于傾倒發(fā)生． 第 29屆物理決賽試題及答案 第 6 頁 共 21 頁 第 29屆物理決賽試題及答案 第 7 頁 共 21 頁 第 29屆物理決賽試題及答案 第 8 頁 共 21 頁 四、 (20分 ) 如圖所示，在一光滑水平圓桌面上有兩個質(zhì)量、電荷都均勻分布的介質(zhì)球，兩球半徑均為 a， A球質(zhì)量為 m，所帶電荷量為 Q， B 球質(zhì)量為 4m，所帶電荷量為 4Q．在初始時刻，兩球球心距為 4a，各有一定的初速度，以使得兩球在以后的運動過程中不發(fā)生碰撞，且都不會從圓桌面掉落．現(xiàn)要求在此前提下盡量減小桌面面積，試求 1．兩球初速度的方向和大??； 2．圓桌面的最小半徑． 假設(shè)兩球在運動過程中，其所帶電荷量始終保持均勻分布：桌面也不發(fā)生極化效應(yīng)．已知兩個均勻帶電球之間的靜電相互作用力，等于電荷集中在球心 的兩個點電荷之間的相互作用力；靜電力常量為 ke． 第 29屆物理決賽試題及答案 第 9 頁 共 21 頁 第 29屆物理決賽試題及答案 第 10 頁 共 21 頁 第 29屆物理決賽試題及答案 第 11 頁 共 21 頁 第 29屆物理決賽試題及答案 第
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