每日一题(新的一年,新的开始)

物理
每日一题(新的一年,新的开始)

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HCN 更新于2024-2-9 08:21:33

集训回来了,这个帖要开始更了

每日评分

需要的话可能以后会有解析

Level 1 奇怪的重力

生存难度:2

很不幸,你来到了这个奇怪的空间,这里,你被告知有一个奇怪的现象,重力(始终向下)与物体垂直地表方向速度成2/3次方正比,试求(设该比例常数为k)

(1)从高为h的地方以向下初速度v(v趋向0)下落所用时间(10分)

(2)此时((1)问情况)重力所做功的表达式(11分)

(3)此时斜抛运动的轨迹方程(19分)

Level 2 强大的爆发力(10分)

生存难度:1

你算出了答案,离开了level1,那不舒服的失重感瞬间消失,地球重力的感觉回来了,这时,一个诡异的实体出现了,他看起来完全是用地面的摩擦力及其强大的爆发力前进,其达到稳定的轨迹长这样:


IMG_20240117_235918_344.jpg

其受空气阻力f=kv,地面的动摩擦因数为s,且每一次动,水平方向的位移为L,实体质量为m

试求其每一次运动的时间t

Level 3 疯狂转环(40分)

生存难度:4

目送着实体一蹦一跳远去,你跃跃欲试,却不小心卡入level3,来到这里,一种诡异的离心感传来,你头晕目眩,已知装置如图


IMG_20240118_230154_715.JPG

已知半径为R,质量为M的光滑大环以初角速度wo(不会打字,看图)旋转,你被栓在一个轻质小圆圈上,另一侧也有一个类似的倒霉蛋,你们从顶端自由释放,问能使M离地,你的质量的范围应为多少?(用已知量表示)

Level 4 高速的火车(50分)

难度系数:4

伴随着重物落地的声响,你惊奇地发现自己没死,而是来到了一辆高速行驶的火车上,火车总长200m,试问

(1)(送分)为使在地面看来,火车完全钻入了一个平直的,长约100m的隧道,火车最小速度应为多少?(用光速c表示)(5分)

(2)若此时,在地面系看来,隧道两头同时劈了两条闪电,请画图定性描述“你”在火车上看到的景象(直接写答案即可)(15分)

(3)你驶离了隧道,这时,一个人要和你决斗,你们俩约定好同时开枪,但这时,由于狭义相对论效应,在地面系的一个目击证人来看,一场公平的决斗,变成了一个蓄意谋杀,一个正当防卫。那么这么来看,法律中的规定,难道要修改成“在地面系时间差换算到火车系,依旧存在时间差,则判罪”吗?请定量给出你所认为的意见(30分)

Level 5 算就完了(40分)

生存难度:3(难在计算)

如图所示,所需物理量均标在图上,滑轮都是匀质圆盘,轻绳摩擦力足够强大,A处为固定的硬杆,试求斜面加速度



IMG_20240208_225433_564.jpg


排行榜

1.物理之城 38'=28'(10'+11'+7')+10'+0+0+0

2.舟律 32'=0+0+0+32'(5'+12'+15')+0

2.筌鱼 20'=0'+0'+20'(不带搜答案这么玩的。。所以只给一半,诶黑嘿嘿)+0'+0

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共8条回复
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HCN
11月前

把问题改成详细讨论小球以后的运动


发错图片里~

5条评论
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HCN
11月前

改题了!!

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HCN
11月前

?没人做吗


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满命心海配胡桃 回复 HCN
11月前

没有人

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还没有昵称 回复 HCN
11月前

晚上就发上来(那个爆发力是抛体吗)

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HCN 回复
11月前

不能算是


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物理之城
11月前

(我也不一定算对,我很菜的;建议大佬们先独立完成,再检查我的有没有出错)

 

Level 1

(用了30多分钟,感觉接近预赛难度)

(1)

$kv^{2/3}=ma=m\frac{\mathrm{d}v}{\mathrm{d}t}$

$kt=3m(v_1^{1/3}-v^{1/3})$

$v_1=(\frac{kt}{3m}+v^{1/3})^3=\frac{\mathrm{d}h}{\mathrm{d}t}$

$h=\frac{3m}{4k}[(\frac{kt}{3m}+v^{1/3})^4-v^{4/3}]$

$t=\frac{3m}{k}(\sqrt[4]{\frac{4kh}{3m}+v^{4/3}}-v^{1/3})$

(2)

$v_1=(\frac{kt}{3m}+v^{1/3})^3=(\frac{4kh}{3m}+v^{4/3})^{3/4}$

$W=\frac{1}{2}mv_1^2-\frac{1}{2}mv^2=\frac{1}{2}m(\frac{4kh}{3m}+v^{4/3})^{3/2}-\frac{1}{2}mv^2$

(3)

$v=-v_0\sin\theta$

$v_1=(\frac{kt}{3m}+(-v_0\sin\theta)^{1/3})^3=-\frac{\mathrm{d}y}{\mathrm{d}t}$

$y=-\frac{3m}{4k}[(\frac{kt}{3m}-(v_0\sin\theta)^{1/3})^4-(v_0\sin\theta)^{4/3}]$

$x=v_0t\cos\theta$

$y=\frac{3m}{4k}[(v_0\sin\theta)^{4/3}-(\frac{kx}{3mv_0\cos\theta}-(v_0\sin\theta)^{1/3})^4]$

8条评论
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物理之城
11月前

Level 2

(用了20多分钟,感觉接近预赛难度)

$\begin{cases}-kv_x=m\frac{\mathrm{d}v_x}{\mathrm{d}t}\\-kv_y-mg=m\frac{\mathrm{d}v_y}{\mathrm{d}t}\end{cases}$

$\begin{cases}v_x=\frac{\mathrm{d}x}{\mathrm{d}t}=v_{x0}e^{-kt/m}\\v_y=\frac{\mathrm{d}y}{\mathrm{d}t}=(v_{y0}+\frac{mg}{k})e^{-kt/m}\end{cases}$

$\begin{cases}L=\frac{mv_{x0}}{k}(1-e^{-kt/m})\\0=\frac{m}{k}(v_{y0}+\frac{mg}{k})(1-e^{-kt/m})-\frac{mg}{k}t\end{cases}$

$s(v_{y0}-v_y)=v_{x0}-v_x$

$s(v_{y0}+\frac{mg}{k})=v_{x0}$

$0=\frac{L}{s}-\frac{mg}{k}t$

$t=\frac{kL}{mgs}$

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HCN
11月前

佬您看看,v是可以忽略的....(level1

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HCN 回复 物理之城
11月前

佬你看看,v是可以忽略的,只是让这个球能有重力...

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物理之城 回复 HCN
11月前

那就令v=0

(1)  $t=\frac{3m}{k}\sqrt[4]{\frac{4kh}{3m}}$

(2)  $W=\frac{1}{2}m(\frac{4kh}{3m})^{3/2}$

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满命心海配胡桃 回复 HCN
10月前

level1 可是如果v可忽略的话,不就不受重力了吗。。🤔(做了,好丑的答案。。)还有就是第三问越抛体越往天上飞是咋回事啊🤕@HCN

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HCN 回复 满命心海配胡桃
10月前

no,只是让一开始有趋向0的重力

还有对于第三问,关注题干:重力方向始终向下

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满命心海配胡桃 回复 HCN
10月前

所以那是垂直地面的速率呗😅@HCN

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HCN 回复 满命心海配胡桃
10月前

那肯定的

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酥山
11月前

第三题是不是31届原题🤔

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酥山
11月前

不知道这题能不能用转动系的角度来写

转动系的话就不用讨论相对速度什么的,但是会引入切向力,科里奥利力emmmm

IMG_20240119_115124_173.jpg

3条评论
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酥山
11月前

emmm在转动系中好像讨论受力会更方便一些?只要不讨论切向就可以

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满命心海配胡桃 回复 酥山
11月前

它应该可以用转动系分析,毕竟要使大环飞起来,切向力无影响,mol鱼佬😍

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舟律 回复 酥山
10月前

差不多吧,毕竟科力垂直纸面,转系的话主要就是加速度好想一点叭。。。。

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11月前
level 4中子弹的速度接近光速吗
3条评论
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HCN
11月前

不是,只是正常的子弹

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11月前

好的。

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11月前

明天出去培训了,后面我再做吧,抱歉(刚刚做了两个小问)zx-zhaopeng1@2x

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HCN
11月前

真的没人做吗?


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舟律
10月前

相对论学的不好,最近在补,佬看一下zx-tangpeng1@2x

IMG_20240209_001444_162.jpg

IMG_20240209_001356_265.jpg

10条评论
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HCN
10月前

佬你第三问理解错意思了😂,前半部分方向是对的

第二问不用考虑光的多普勒效应,只说看到景象即可

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舟律 回复 HCN
10月前

emmm那第三题提供个思路呗佬

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满命心海配胡桃 回复 HCN
10月前

真的是看别人的每日一题贴,做题的人都好多啊,为啥我的贴就是我在唱独角戏😅嘤嘤@HCN

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舟律 回复 满命心海配胡桃
10月前

AZ,佬的题目怎么说呢,几道力学会的算不动,量子物理我又碰不来,只能撞死了zx-huangqiao1@2x

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满命心海配胡桃 回复 舟律
10月前

HCN 是我们学校物理力学,电学的老大,我拼不过,只好试着学点热,光和量子之类的东东zx-huangqiao1@2x@舟律

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舟律 回复 舟律
10月前

挺好的,这块能搞透前期很占优势的,后期人家(像我这样的)在那猛补的时候你就可以喜滋滋的随便找题刷了。。。

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满命心海配胡桃 回复 舟律
10月前

但我电学真的菜的一匹(甚至连初中电学都不会做)😨

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舟律 回复 满命心海配胡桃
10月前

电学前期模型全是割裂的,像带电粒子,电路之类的一点关系都没有,第一遍学着实痛苦,学的后面就通了,英语好的话可以买本格里菲斯的电动力学导论看看(放心,是导论,从零开始,哪个阶段开始看都没关系)不过书有点小贵,我借同学的看的,甚至还是同学帮我翻译的jj-huaji

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HCN 回复 舟律
10月前

抱歉,刚看见

可以算算在地面系看到开“第一”枪时,第二个人能不能看得到子弹

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舟律 回复 HCN
10月前

确实诶,时差一样的。。。。谢谢佬

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酥山
10月前

啊这,我们集训的时候又讲了一遍第三题,说实话,手算真的可以化到答案那个形式吗zx-caizixing1@2x

4条评论
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舟律
10月前

当要代入w时我放弃了。。。。话说是不是复赛的刚体都是暴算题啊。。。没有一个答案好看的

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酥山 回复 舟律
10月前

40届的刚体就很有水准(doge)

别笑,江西赛区那道题基本上都是个位数emmm

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舟律 回复 酥山
10月前

恨自己没生在江西jj-huaji(虽然那题我也只拿了一半分,因为我把之前算出来的量直接作为已知量写结果,没给分。。。。),佬入围考试加油啊jj-bixin,我就只能羡慕羡慕了。。。。

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酥山 回复 舟律
10月前

加油吧