上海市第二十四届初中物理竞赛第34题

答案:2 L / 3 2L

解析:此题有两种方法:

方法一:几何法

如图所示 ,设飞机飞行到O点时,被A点的人听到的声波传播路径是OA;过O点作直线OC,使∠COB为30度(如图)。再设飞机飞行到B点时 ,过B点作OC的垂线 ,垂足为C;由于OB=2BC,飞机飞行的速度是声速的2倍,所以飞机飞行OB段需要的时间与声音在CB段(添加的辅助线)传播的时间相同 。这样 ,原来需要比较:OA段声波传播的时间、飞机飞行OB段的时间加上声波在BA段传播的时间,现在只要比较OA与(CB+BA)的长度即可。由图可知,当∠COA为直角时 ,OA<CB+AB。所以∠DOA为60角,这样利用勾股定理不难求得答案 。

方法二:代数法

设OA为x,飞机在O点飞行时间t后到达B点 ,声速为v,则飞行速度为2v,按题意要比较x/v和 t+[( -2vt)2+L2]/v(中括号内还要开根号) ,令两者等于,整理得12x2-9v2t2-12xvt-16L2=0 。令t=0(即O点与O点前方无穷小远处比较),则x=2 L / 3。

感想:第1种方法利用了几何里的技巧:先假设 ,再证明。需要有一定的数学技巧 。第2种方法有数学极限的思想 ,理解起来有点困难。

答案:选B 过程: 第一次漂浮时,物体重量分为三部分:铁块重G铁 、水面以下的蜡烛重G1、水面以上的蜡烛重G2,浸入水中的体积设为V1 ,此时系统受到总浮力为F1=ρ水gV1,由平衡关系有F1=G铁+G1+G2 切掉G2后放入水中,若沉没 ,则所受浮力F2=ρ水gV1=F1>G铁+G1,物体将上浮,所以物体不会被浸没 ,将有一部分露出水面。

木块受力平衡

竖直方向:Fsinθ+N=mg

水平方向:Fcosθ=μN

Fcosθ=μ(mg-Fsinθ)

F=μmg/(sinθ+cosθ)

(sinθ+cosθ)?=1+2sinθcosθ=1+sin2θ

当2θ=90°?即θ=45°,1+sin2θ取最大时为2,sinθ+cosθ?取最大值为√2

当θ=45°?时 ,F最小=μmg/√2

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评论列表(3条)

  • 乏志赌的头像
    乏志赌 2026年03月08日

    我是娜莱号的签约作者“乏志赌”

  • 乏志赌
    乏志赌 2026年03月08日

    本文概览:答案:2 L / 3 2L解析:此题有两种方法:方法一:几何法如图所示,设飞机飞行到O点时,被A点的人听到的声波传播路径是OA;过O点作直线OC,使∠COB为...

  • 乏志赌
    用户030803 2026年03月08日

    文章不错《上海市第二十四届初中物理竞赛第34题》内容很有帮助

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