高中十大物理难题

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1、高中我们研究的十大物理问题（1）(1)汽车恒功率启动问题一辆汽车质量，以恒定功率从静止启动并在平直公路上直线运动，遇到的阻力恒为，求汽车加速到所用的时间评论：最简单的题……..都要用常微分方程…..实在无语…..(2)平行导轨问题一个宽、倾角的光滑平行金属导轨，没有电阻，一条金属棒质量，电阻，存在垂直导轨平面的匀强磁场，求金属棒沿导轨滑下时达到最大速度一半所需的时间评论：这个题和（1）很像，方法都类似，应该不难(3)磁、重力复合场问题空间中存在水平方向的匀强磁场，一个小球质量，带电量，从一个地方静止释放（有足够空间让它

2、运动），选取适当坐标系，求小球运动轨迹方程评论：这是第一个比较复杂的问题，当年我们解的时候是直接强行解微分方程组得到了一个很古怪的式子，后来把它化成参数方程才变简单了(4)洲际导弹问题一个质量的物体，以初速，仰角发射出去(比较大，但没达到第一宇宙速度)，已知地球质量，半径，不计空气阻力，忽略地球自转，求射程评论：这就是现代洲际弹道导弹的基本原理，所以才有这么个名字，注意比较大，地球不能再向斜抛问题那样看成平面了(5)粗糙滑轨问题一个质量的物体从一个固定的四分之一圆形粗糙滑轨上滑下，滑轨半径，两个物体间动摩擦系数，物体从

3、滑轨顶端无初速滑下，求滑到底时的速度评论：这个问题相当不好办，貌似要用伯努利方程....当时不知道这回事，搞了半天才解出来——特别注意，摩擦力更正压力直接相关，但正压力无论大小还是方向都在变(6)双电荷运动问题空间中存在一个固定的点电荷，另一个带电粒子质量，电量（不知是正是负)，在距离点的位置上有一个垂直两点连线方向的速度，分析各种情况，建立适当坐标系，求粒子运动轨迹方程（忽略重力影响）评论：这个很像（4）的升级版，但是情况更多了，不仅要考虑,的各种情况，还要考虑正电负电的不同.......(7)最速降线问题空间中两个

4、点A、B（A比B高，但A不在B正上方），设计一种光滑轨道，使得一个物体沿轨道靠重力从A滑行到B的时间最短，求轨道形状（轨迹方程）评论：当年约翰.伯努利用来挑战其他数学家的题目.......(8)大摆角单摆问题一个单摆，摆线长，摆球质量（当然这个可能用不着），当地重力加速度，单摆的摆动幅度很大，最大摆角，求摆动周期（忽略一切阻力）评论：以前搞单摆都是因为摆角很小，可以用这样的近似代换，现在不行了，因为摆角很大——但这个问题我直到现在也没完全解决，或者说是技术上已经证明了无法完全解决——最后得到了椭圆积分一类的东西，求不出

5、精确的表达式(9)平行电子问题两个电子以同样的速度平行发射出去，发射时相互距离，问最后电子流是会互相靠近还是远离评论：看上去很傻对吧，大多数人都会直接说“远离”，但是，问题在这里——电子带有相同电荷存在斥力，但移动的电子可以看做电流，而电流产生的磁场又会使它们相吸，关键就是看斥力和引力哪个大了(10)太阳赤纬问题已知地球公转轨道远日点，此时的线速度，地球半径，黄赤交角，太阳质量，这一年春分是3月21日（太阳赤纬为0度），那么对于任意给定的这年第n天，求太阳赤纬（太阳赤纬就是太阳光直射的那个纬度）评论：这个题实际上更像一

6、个天文问题，庞大的计算量和要求精确的定量计算，事实上我们都是用计算器完成的