第15届全国中学生物理竞赛预赛试题

一。（24分，每小题6分）
1。下雨时，雨点竖直落到地面，速度为10米/秒。若在地面上发放一横截面积为80平方厘米，高10米的圆柱形量筒，则经30分钟，筒内接的雨水水面高度为1厘米。现因风的影响，雨水下落时偏斜30°，若用同样的量筒接的雨水量与无风时相同，则所需时间（）分钟。

2。一个质量为m。管口截面为S的薄壁长玻璃管内灌满密度为p的水银，现把它竖直倒插在水银槽中，再慢慢向上提起，直到玻璃管口刚与槽中的水银面接触。这时，玻璃管内水银高度为H，现将管的封闭端挂在天平另一个盘的挂钩上，而在天平另一个盘中放砝码，如图1。要使天平平衡，则所加砝码质量等于（）。
3．考虑到地球上物体除受地球的引力外还受到太阳的引力作用，若用弹簧秤称量同一物体的重量时，白天的示数与夜晚的示数是否相同？试说明理由。（设地球上各点到太阳的距离之差忽略不计）
4．一个由日本和印度物理学家组成 的工作小组作乐如下实验：
将6×104 kg铁放在很深的矿井中，以完全隔断宇宙射线的影响，在铁旁有铁和中很多很多探测器，只要铁核中有核子（质子或中子）发生衰变，这个事件总能被记录下来。
实验从1980年冬开始到1982年夏结速，历时1。5年，一共记录了三个核子的衰变。
已知N 个平均寿命为τ的粒子经过t时间后的数目为N=N0 e-t/τ 个，根据以上事实，试估算出核子的平均寿命。
已知核子质量m=1。66×10 -27kg，当0<x<<1时,e-x ≈1-x

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