备考2014年全国高中物理竞赛---11th_IPhO_1979

1、1979年莫斯科xi国际奥林匹克运动会的问题该出版物由科泽尔教授和奥尔洛夫教授编写（莫斯科物理技术学院)1979年7月，在莫斯科物理技术学院(MIPT)的基础上，在苏联莫斯科举行了xi国际学生物理奥林匹克竞赛。来自11个国家的队参加了比赛，即保加利亚、芬兰、德国、匈牙利、波兰、罗马尼亚、瑞典、捷克斯洛伐克、复员方案、南斯拉夫社会主义共和国、苏联。理论竞赛的问题是由MIPT的教授们准备的。实验竞赛的问题已经由教育科学院的奥卡巴尔丁解决了。遗憾的是，评分方案没有得到保留。理论问题问题1 .一枚质量为M=12t的太空火箭正沿着高度为h=100公里的圆形轨道围绕月球运行。发动机在月球着陆轨道上短暂运行

2、。喷出气体的速度u=104米/秒。月球半径RM=1，7103公里，月球表面附近的重力加速度gM=1.7米/秒2图1图21).当在轨道的A点启动刹车引擎时，火箭应该消耗多少燃料才能在B点着陆（图1)？2).在着陆的第二种情况下，在点a、火箭被给予一个指向月球中心的冲力，将火箭送入在点C与月球表面相遇的轨道（图2).这种情况下需要多少燃料？问题2 .黄铜砝码用于在分析天平上称量铝制样品的重量。称重在干燥空气中进行，另一次在水蒸气压力为2103帕的潮湿空气中进行。在这两种情况下，总大气压力（压力=105帕)和温度（温度=20摄氏度)是相同的。假设样品的灵敏度为m0=0.1毫克，样品的质量应能分辨出天

3、平读数的差异？铝密度1=2700千克/立方米，黄铜密度2=0.8500千克/立方米。问题3。在苏法关于月球光学位置的实验中，红宝石激光器(=0.69微米)的光脉冲被直径为D=2，6米的望远镜引向月球表面。月球表面的反射镜将光反射回来，成为直径为d=20厘米的理想反射镜。然后，反射光被同一望远镜收集，并聚焦在光电探测器上。1)在这个实验中，指向望远镜光轴的精度必须是多少？2)如果我们忽略地球大气中的光损失，在月球上反射后，发射的激光能量的哪一部分可以被探测到？3)如果单个激光脉冲的能量E=1 J，眼睛的阈值灵敏度等于n=100光量子？4)假设月球表面反射=10%的空间角度为2球面的入射光，估计使

4、用反射器的优势。从地球到月球的距离是380000公里。眼睛的瞳孔直径是差压=5毫米。普兰克常数是h=6.610-34 Js.实验问题在黑盒中定义电路方案，并确定其元件的参数。仪器列表3360 DC电源，电压为4.5伏，交流电源频率为50赫兹，输出电压高达30伏，两个测量交流/DC电流和电压的万用表，可变电阻，连接线。1979年莫斯科xi国际奥林匹克运动会问题解决方案理论问题的解决问题1 .1)在火箭沿圆形轨道运动的过程中，它的向心加速度是由月球重力：产生的,其中R=RM h是主轨道半径，v0-圆形轨道上的火箭速度：因为它屈服了(1)在制动发动机向火箭发送切向动量后，火箭速度将保持垂直于半径矢量

5、办公自动化(图1).火箭应该沿着椭圆轨道运行，焦点在月球中心。用价值分析和vB表示A点和B点的火箭速度，我们可以写出能量和动量守恒方程如下3360(2)MvAR=MvBRM(3)我们共同求解方程(2)和(3)考虑到(1)，我们得到。因此，A点的火箭速度变化v必须是由于发动机启动时间很短，系统中动量守恒定律火箭燃料可以写成(Mm1)v=m1u其中货币供应量是燃烧的燃料质量。这产生了考虑我们发现的v u2)在第二种情况下，矢量垂直于矢量，因此给出在这种情况下，根据能量守恒定律，方程可以写成(4)根据动量守恒定律。(5)共同求解方程(4)和(5)并考虑(1)我们发现。利用我们得到的动量守恒定律。问题2 .在第一种和第二种情况下，样品和重量分别受到干燥或潮湿空气的阿基米德浮力的影响。标度指示F的差异由这些力的差异的变化决定。阿基米德浮力在干燥空气中的差异而在潮湿的空气中是：度式中