物理竞赛题

物理竞赛题~

解：设通讯员从队尾赶到队首所用的时间为t1，从队首返回队尾所用的时间为t2，通讯员速度为U，队伍速度为v,显然U>v,则：
追上队首：(U－v)t1=120（追击问题) ----- t1=120/(U－v)
返回队尾：(U＋v)t2=120（相遇问题) ----- t2=120/(U＋v)
又这段时间队伍前进288米，得 v(t1+t2)=288， 将t1，t2代入化简，得
6U/v－6v/U=5，（不知道这方程你能不能解）
设x=U/v，则上式为 6x－6/x－5=0，方程两边同乘以x，得6x^2－5x－6=0,解得
x1=3/2， x2= -2/3(舍去) 即，x=U/v=3/2 (其实本题就是求U和v之间的关系)
则，通讯员最后走的路程为 S=U(t1+t2) =288U/v =432(米)

因为木箱的形状和船的形状特点有很大的区别，船是流线形而木箱不是流线形，所以船和木箱的漂流速度不同，所以正确答案是：
A.
比赛规则不公平，对上游船队有利

恒星中的核反应　　 处在“井”中的原子核
比结合能曲线
　　【引论】 　　①结合能：自由核子（中子和质子）在组合成复杂原子核的时候因为质量亏损而释放出的E=△mc²的能量。 　　②比结合能：平均每个自由核子在组合形成复杂原子核时释放出来的能量。 　　⒈恒星中轻元素的形成： 　　原子形成之后，由于某种不稳定因素造成了星系的形成。 　　一开始，星系是H和He的混合体。由于引力作用，恒星要坍缩，使得原子核动能增加，也就是体系的温度增加，当温度足够高时，带电粒子间就可以克服库仑斥力发生熔合核反应，从而形成较重的原子核。熔合反应中释放出来的辐射能量形成向外的压力，阻止尽一步的引力坍缩。这样星体就处于一段时期的平衡状态（比如太阳），时间可持续高达1百亿年！当参与熔合反应的核被烧尽后，对外压力减小，引力坍塌又开始，温度继续升高，直到更重的核开始燃烧，这样反复进行，形成了恒星中轻元素的大致形成机制。 　　一般的星体核心部分温度比较高，燃烧比较快！当氢燃烧结束后，引力坍缩开始，温度可高达几十亿摄氏度。这时He-He熔合的库仑斥力得到克服，熔合产生的辐射使星体外层扩张100～1000倍！表层能量密度和温度会因此而降低，成为红巨星！ 　　2(He-4)→(Be-8)，末态粒子Be-8不稳定，寿命只有0.1fs【飞秒，1s=(10^15)fs】。衰变的主要方式是回到He-4，反应吸收91.9KeV的能量，在2×(10^8)K时，He-4平均质心能量只有17KeV，所以只有少部分高能端的He-4能够实现反应，反应平衡时：n(Be):n(He)=1:250。 　　我们知道星球中C含量很高，远多于我们按2α→(Be-8)，(Be-8)+α→(C-12)反应的计算结果。后来发现C-12在7.65MeV处有一个激发态，(Be-8)+α→(C-12)反应释放能量7.45MeV，加上恒星温度很高，体系动能大，足以促使共振核反应的发生。 　　这就解释了为什么高C含量的问题。就好比C-12所在的位置有一个葫芦形的坑【就像《天龙八部》里鸠摩志和段誉、王语嫣呆的那口枯井，井底是基态，井口是激发态（看比结合能曲线的时候把它倒过来看！），C-12就像是鸠摩志，掉到了这个上下分层的葫芦形枯井里，任他怎么跳都不好跳不出去了，后来还是段誉把他抱上去的，这里的段誉就是一种机缘，核反应也一样，只要条件到了，要跳出这个“坑”还是有可能的。】。 　　有了C-12，它与α粒子在一定的“机缘”下就可以跳出这个“坑”，生成O-16，Ne-20，Mg-24等原子核，只是这种过程将越来越难，可以这样理解，核电荷数的提高，使得两个核要靠近也变得越来越难上加难！！！在恒星的这种环境中，轻原子核发生复杂的级联反应，各种核素的量有一定的平衡关系，形成典型的C-N-O-C的循环：(C-12)+p→(N-13)+γ，(N-13)→(C-13)+正电子e，(C-13)+p→(N-14)+γ，(N-14)+p→(O-15)+γ，(O-15)→(N-15)+正电子e，(N-15)+p→(C-12)+α〖其中：p是质子，α是(He-4)原子核，γ是光量子。〗循环中C-12的作用是协助将环境中的质子消耗掉，把它们转变成中子和正电子，使He含量增加的同时，循环中某些核素也会反应得到更重的元素：这是当He燃烧开始减弱时，引力坍缩又开始了，只要星体质量足够大，就可以达到足够高的温度〖约(10^9)K〗，使C-12和O-16燃烧——2(C-12)→(Ne-20)+α或(Na-23)+p，2(O-16)→(Si-28)+α或(P-31)+P。 　　与此同时，α和原子核的俘获反应仍可发生：α粒子连续轰击N-14可生成：O-18、Ne-22、Mg-26 …… 其它的反应也有，像(α，n)【α粒子入射，产物为一个中子和一个剩余核。】，(p，γ)等，只是反应概率要小得多！ 　　产生质量数靠近60的核是最后燃烧Si的过程，但是由于库仑斥力过高的原因，熔合反应难以发生，主要靠α俘获反应产生更重的核：(Si-28)+α→(S-32)+γ ……在Si燃烧平衡期间，一部分Si反应分解回轻元素，剩余的则向更重的元素进化！这类反应终止于质量数A=56的原子核〖 Ni-56、Co-56、Fe-56〗。从比结合能曲线可以看出，这几个核都处于“井”底，比结合能最大，因而俘获反应不再有利，这样，整个过程就停止了。 　　⒉恒星中重元素的形成： 　　对于A＞56的原子核，熔合和带电粒子俘获反应不再是有利的形成方式，产生机制主要是通过中子俘获反应，比如，在丰中子环境下（C-12就是辅助p，使得p向中子n和正电子方向过度。），Fe-56有如下的反应：(Fe-56)+n→(Fe-57)+γ，(Fe-57)+n→(Fe-58)+γ，(Fe-58)+n→(Fe-59)+γ，这些核素通过β-衰变，分别转化成Co-57、Co-58、Co-59，在经过中子俘获和（或）β-衰变生成Ni、Cu 等更重的元素。 　　至于这中间的一些没提到的核素，它们处的“井”较浅，在整个恒星演变中不过是白驹过隙，停留的时间不长，换句话说就是这些核的量是很少的。 　　⒊恒星的演变： 　　通过前面的讨论我们知道恒星因为要平衡自身质量带来的万有引力，所以它开始了自我压缩，然后产生聚变反应，靠反应释放出的热量来平衡自身的引力。（目前世界上的可控人工热核聚变反应就两种，一种是磁约束，把反应物氘氚约束在一个磁空间里，使其进行反应；另一种就是用类似恒星上的这种压缩力来压缩反应物，主要靠加速器提供高能质子束从4π的立体角度轰击并达到压缩反应核的目的） 　　恒星因为燃烧自己来阻止自身的坍塌，恒星中心温度极高，最终的决定因素是看恒星的初始质量M，根据物理学力的平衡来分析恒星最终的演化：以太阳的质量M⊙=1.99×(10^30)Kg为计量单位，①如果恒星的质量M＜0.1M⊙，则由于电子简并形成对外压力足以抗衡恒星自身的引力，恒星终止于冷却的电子、质子和α粒子的混合体；②如果M＞0.1M⊙，则恒星中心温度将高于(10^7)K，氢燃烧（此燃烧不同于一般的化学燃烧，特指熔合核反应）点火，核反应释放出的能量弥补了星体表面释放出去的能量，星体因此而平衡；③M＞0.25M⊙，核心氢燃烧完后，引力坍塌引起中心温度再上升10倍〖(10^8)K〗，这种燃烧、坍缩将继续持续下去；④M＞4M⊙，持续的反应将导致形成O、Ne、Mg的恒星核心；⑤M＞10M⊙，星体可以燃烧O、Si等形成Fe核心，这时的恒星就像棵洋葱，从里到外依次是Fe、Si、Ne、O、C、He、H等，外层元素的聚变导致Fe核心越来越大，引力作用最终打破电子简并的热抗衡作用，造成急剧的引力坍塌，即超新星爆炸！剧烈的爆炸将向外层空间抛出多达1.4M⊙的质量，然后剩下部分变成中子星或者质量特别大变成黑洞！超新星爆炸后的几天内，会把巨大的星际空间照亮。对于质量小一些达不到Fe核心的恒星，它们最终形成白矮星，白矮星在形成的过程中也会向星际空间抛射物质。 　　中子星是一种燃烧的残余物，只不过它的电子简并被打破，支撑它的是中子简并。而黑洞则是被引力完全控制的奇异天体现象。 　　被抛射到星际空间的物质多是H、He等盘踞在星球表面的轻元素，它们到了外层空间之后，又会因为质量产生的万有引力集合起来，成为新的星体原料，进入又一个循环。太阳就是这样的一个二代恒星。每一次循环都会留下一个质密的星体，并使重元素逐渐增加。

第一步求立方体模型中的核子-核子对数，设结果为n：当N=1时，没有核力能，N=2时，有12个核子-核子对，N＞2时，有{[3×4+4×4×(N-2)+5×(N-2)^2]+(N-2)[4×4+5×4×(N-2)+6×(N-2)^2]}/2个核子-核子对。
第二步：设每个核子——核子对由于这种结合而对核的总结合能的贡献是K，总静电势能正比于N^6/D,比例是A,则E=(nK-AN^6/D)/N^3
第三步就比较随意了，根据Fe的数据，假定A=1，求出K。

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确山县18677483931： 物理竞赛题目 - ？
本乔威凡： 冰块的温度会降到0度,但水的温度不会变化.因为水已经是0度了,要是降低的话就会结成冰,变成冰后即使冰的温度下降,那也不是水的温度下降.因为冰块的温度是-15度,所以热量会从水传给冰,水的温度就不可能上升,所以水的温度不变,冰的温度下降,降到它的熔点:0度.

确山县18677483931： 物理竞赛试题 - ？
本乔威凡： 2010年高二物理竞赛试题 一、选择题(每小题4分,共20分) 1、一束平行光以60 0 的入射角从水面下射向空气时,要发生全反射.为使光束能射入空气,下述做法中可行的是( ) A.在水和空气之间插入一块折射率大于1.33的平板玻璃 B....

确山县18677483931： 一道物理竞赛题？
本乔威凡： 当大理石浸没在水中时,有:2F+F浮=G2F+ρ水gV=ρ石gVV=2F/(ρ石 -ρ水)g =2*544/(2700—1000)*10 = 1088/17000=0.064m3 =6.4*10-2m3 正方体大理石的边长为0.4m. 大理石从水底提到上表面平水面时,所做的功为: W1=F*2S1=544N...

确山县18677483931： 几道物理竞赛题？
本乔威凡： 第一题要想做恐怕得有个默认条件就是一开始甲乙两个物体的温度一样.这样水两次都是少了t*C的热量而甲物体升温更多.所以乙的比热容大. 第二题就是常识点的题目了……用排除法吧,D一般烙铁越吹越红这是知道的.C绝缘的塑料管套住完全不影响导热性能.B就跟跳楼一下没摔死爬上来继续跳一样蠢,总有意外.A原理恐怕就是金属吧热量全部盗走.没什么好解释的= =、

确山县18677483931： 物理竞赛题两道？
本乔威凡： 1.1)R=U²/P=(6V)²/1.8W=20Ω更换部分原电阻设为R1,更换后设为R2,未更换部分总电阻设为R3R1=160Ω÷4=40Ω材料不变,长度不变,直径2倍,横截面积4倍电阻变为1/4R2=R1÷4=40Ω÷4=10ΩR1R3/(R1+R3)=R40Ω*R3/(40Ω+R3)=20ΩR3=40Ω...

确山县18677483931： 物理竞赛题 - ？
本乔威凡： 这的确是一个物理竞赛题,竞赛书上应该有关于它的解答.首先,我们将追上狐狸所需的时间分成n份,n趋近于无穷大.设每段极短的时间元为t'.速度和FD的夹角是a.求和号v2t'sina=s 求和号v2t'cosa=L s=v1t 上边的s是追上的时候相遇点与F的距离.还有设总时间是t.下面建立自然坐标系,对准狐狸的自然坐标系.可列出方程.v2t-求和号v1t'sina=L 联立上边几个方程,就可以求解了,这里面没有用到积分,但是和积分的形势差不多,只是几分号换成了求和号,使用求和号的时候,也可以像积分一样把常量写在求和号外边.然后可以求出结果 t=v2*L/(v2^2-v1^2)

确山县18677483931： 一道物理竞赛题 - ？
本乔威凡： 1、D 如果有电流,则其周围会产生磁场,针在其中指向某个固定方向,就说明有直流电,右,针任意停留,则没有电流,或变化很快的交流电,若不停摆动方向,说明有变化不是很快的交流电. A也能测出来,但没D方便,BC不能测出来. 2、D A是正确地测量方法,但是,多次测量取平均值可以减小误差. BC中,雷声结束的时间没有道理,打雷只有一声,但反射的声音时间长短不定,不能用雷声结束的时间.sorry:你一说答案我马上就反应过来了,确实该选A呢,由于每次打雷闪电的地方不一样,所以多次测量取平均值的方法在这里是用不上的.因为你没法对同一次打雷闪电的地方进行测量.不好意思,没考虑好.

确山县18677483931： 初中物理竞赛题 - ？
本乔威凡： 上升 因为水也提供了浮力,所以排开水银的体积减小 第二空很简单,因为铁球被淹没,排开液体的密度(混合)等于铁球自己的密度 所以13.6*V2+1*V1=7.86*(V1+V2) 自己计算.如果容器上下截面积一样:如果物体下降至容器底,容器底受压力会大于5,如果漂浮,压力等于5 如果容器上下截面积上大下小又漂浮:容器底受压力会小于5 如果容器上下截面积上小下大又漂浮:容器底受压力会大于53,不变,因为冰的重量跟排开水的重量相等,无论含不含有气泡. 冰化成同重量的水,正好填补排开水的体积

确山县18677483931： 物理竞赛题目？
本乔威凡： 选 C 向上运动 水对气球有压强,把气球和金属块向上移一些,气球的深度变浅了.根据液体压强公式P=ρ液gh可知,水对气球的压强减小了,气球会膨胀,体积变大,排开水的体积变大,根据阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排可知,浮力也变大了.但重力没变,物体受到的浮力大于物体的重力,因此会上浮.

确山县18677483931： 物理知识竞赛题？
本乔威凡： 解: (1)刹车过程中轮胎发热是由于摩擦引起的,这个过程中机械能转化为内能.(2)司机的反应时间等于反应距离s与汽车行驶速度v的比值,即t=s/v. t1=S1/V1=7m/(40km/h)=7m/(40000m/3600s)=0.63s t2=S2/V2=9m/(50km/h)=9m/(50000m/...