摘要: 第1轮第1场比赛 单向运动开关1.内容利用组委会提供的工具和材料，设计制作一个装置，该装置沿着绳索可以单向运动。2.要求（1）比赛总时间45分钟。赛前各队装置称重并记录。（2）绳索AB可以悬挂起来，且悬挂起来后绳索完全悬空。绳索未经过特殊处理，如没有在某处打结，没有在某处加润滑油等。（3）装置的尺寸：在装置上存在两点，其距离至少大于5cm。（4）各队自行以某种方式将绳索与装置相接触（如绑住、从孔中穿过等等，图1装置只是示意图，具体形状构造由各队自行设计），比赛开始后选手不能再改变装置的构造，也不改变接触方式。（5）把绳子A端悬挂时，装置在绳索的中间位置静止释放后会停留在原处且能维持10秒钟。（6）把绳子B端悬挂时，装置在绳索的中间位置静止释放后会沿绳子滑下。（7）比赛时各组用公共的绳索，该绳索与发给各队的绳索相同。（8）比赛分3组，每组10队。比赛时10队同时进行。每队时间限制为10分钟（包括调试和比赛）。超时未完成者只计算完成部分的分数。裁判事先要准备好悬挂点、绳索。每组需要10个悬挂点和10根绳索。3.工具和材料每组公共的工具：绳索1m，天平秤、弹簧秤，秒表。各队的工具和材料：钳子1把，锯子1把，裁纸刀1把，铁丝1m，绳索0.5m，钉子10个，橡皮筋2个，薄木板1块。以上工具材料可以全部使用，也可只用一部分。4.计时方法（1）首先由裁判统一发号开始计时；各队由1人操作装置。（2）各队开始调试，先比装置静止。当某选手认为装置已经静止时告诉裁判，裁判认为符合要求，选手才能继续操作。如果裁判认为不符合要求，要具体说明原因（如装置在绳索上打滑、不能停留10秒等），选手要重新调试。（3）完成了装置静止的选手，继续装置滑动比赛。当装置滑出绳索时，该队计时结束。5.成绩确定（满分100分）（1）在规定时间内，如果把A端悬挂时，装置静止释放后会停留在绳索上(停留10秒)：20分；（2）在规定时间内，如果把B端悬挂时，装置静止释放后会滑下：20分；（3）如果前2项同时满足，比较完成比赛的速度（以分钟为单位）：在1分钟内完成，得30分，每增加1分钟，减3分，直至0分。计算公式：设完成时间为t（以分为单位），则S=33-3t, S 0.（4）如果前2项同时满足，比较装置的重量：把所有队的装置重量从轻到重排列，最轻者30分，后面排名每增加1位减2分，直至0分。计算公式：设排名为n，则S=32-2n, S 0.6.补充说明（1）如果比赛中有争议，首先由本组的裁判解决，如还有问题，由竞赛仲裁委员会裁定，且为最终裁定结果。某队有争议时，其它队继续比赛。（2）比赛结束后，裁判和各队队长在比赛记录上签字。（3）如果存在并列排名，如两队并列第1，紧接的1队为第3名，其余类推。（4）本补充说明对全部比赛都适用。第1轮第2场比赛 载荷保险丝1.内容利用组委会提供的工具和材料，设计制作一个装置，该装置的功能类似电路保险丝：当载荷大于某个数值时会断掉。2.要求（1）比赛总时间100分钟。（2）按图2(a)制做"拉伸试件"，两头是竹筷，中间是纸张。试件的尺寸要求：长度a大于10cm，两端b小于6cm，中部最窄处c宽度为2cm，允许误差1mm。如果在中部最窄处横向截开试件，只有1层纸。竹筷与纸的连接可以用胶水，也可以用胶带，但都要距离中部最窄处3cm以上。为避免操作失误。每队制作2个试件，用于比赛。（3）加载方式如图2(b)。其悬挂起来后要求至少可以承受3.2 kg。比赛时选手直接把该重量的物体挂在试件的筷子上。（4）在上述试件中部区域（图2(a)两虚线之间的位置，虚线距离筷子至少1cm）内任意裁剪，然后重新加载，逐渐增加重量，要求在××kg时（比赛时公布）试件断裂。（5）比赛前各队的最后的结果都由高精度的弹簧秤测量。最后称重包括容器、重物、用于连接的铁丝细绳。比赛结束后，取2次最好的成绩进行比较。（6）比赛分3组，每组10队。比赛时10队同时进行，操作人数不限。每队时间限制为30分钟。超时试件未断者，最大承重按3.2 kg计算。 (a) (b) 图2载荷保险丝示意图3.工具和材料公共的工具：天平或弹簧秤。各队的工具和材料：钳子1把，裁纸刀1把，剪刀1把，竹筷5双，A4纸10张，普通胶水1瓶，弹簧秤1个，容器1个（可加水或沙子等重物），铁丝和细绳各1米 （仅限于连接，如图2(b)把竹筷与容器相连）。窄透明胶带1个。4.成绩确定（满分100分）（1）如果可以承受3.2 kg的重量：20分；（2）试件裁剪后如果最大承重不大于××kg重量（比赛时公布）：20分；（3）如果前2项都能满足，比较误差精度：把各队试件断裂时的重量与××kg（比赛时公布）期望值的误差（以g为单位）顺序排列，误差小于等于10g，得60分；误差每增加10g减少5分，直至0分。不足1克四舍五入。（4）各队取2次成绩中最好的成绩。5.裁判注意事项（1）比赛前裁判检查各队装置，合格的在竹筷上做个记号。（2）如果某队在要求的第3步时停止，本次比赛成绩为零。第1轮第3场比赛 预测极限载荷1.内容利用组委会提供的工具和材料，设计制作有关的装置，测出摩擦系数和纸张的强度常数，然后预测拉断纸条的临界载荷。2.要求（1）比赛总时间70分钟。（2）按图3（a）制作"拉伸试件"，两头是竹筷，中间是纸张。试件的尺寸要求：长度a大于10cm，两端宽度b小于6cm，中间最窄处c宽度为1～2cm之间。其它尺寸参数不限制。如在中间截开试件，只有1层纸。（3）试件只由竹筷与纸张组成，不用胶水，也不用绳子进行连接。（4）提前自行测量A4纸的拉伸强度，测量容器与木板的摩擦系数。（5）比赛时木板与地面的角度临时确定（各队相同，在40～80度之间）。赛前裁判检查各队装置，如不符合要求，需要重做或修改。（6）知道角度后，各队把预测拉断纸张所需要的重量w写在记录纸上，然后才能开始比赛。比赛时试件一头固定在木板上，一头与容器相连（见图3(b))。向容器中逐渐加重物（如水或沙子等重物），直至试件断裂。测量此时所加重物的实际重量W（W大于1kg才能有效）。（7）比赛分3组，每组10队。比赛时10队同时进行，操作人数不限。每队时间限制为20分钟。超时未完成者以容器中当时的重物重量来计算。(a) (b)图3预测极限载荷示意图3.工具和材料公共的工具：秤1个，容器，沙子，尺子。各队的工具和材料：钳子1个，裁纸刀1把，剪刀1把，绳子1m，A4纸10张，沙子1袋，弹簧秤1个，木地板3块，钉子10个，量角器1个，直尺1把，竹筷5双，容器1个。铁丝和细绳各1米（仅限于连接，如图3(b)把竹筷与容器相连）。4.成绩确定（满分100分） 设预测值w，实际值为W，误差为|W－w|。误差小于等于10g，得100分；误差每增加10g减少5分，直至0分。如果W小于1kg，无成绩。5.裁判注意事项（1）比赛前裁判检查各队装置，合格的在竹筷上做个记号。第2轮比赛 承重木塔1.内容利用组委会提供的工具和材料，设计制作一个木塔，可以在顶部承受载荷。2.要求（1）木塔底部为四边形，边长最长为筷子的长度，高为60cm，误差不超过1cm。（2）木塔构型自行设计。筷子间的连接只能利用大头针。（3）木塔顶部应该可以放置容器，容器中将装沙子等重物。（4）沙子装在塑料袋中，每放入一个塑料袋，如在10秒内木塔未损坏，再加入另一袋。（5）如放上第N袋后木塔损坏，则以N－1袋的重量为承重成绩。（6）比赛分为2组进行。每队操作人数不限，时间限制为30分钟。超时未完成者以容器中当时的重物重量来计算。（7）制作时间4小时，比赛总时间60分钟。赛前各队装置测量尺寸、重量并记录。3.工具和材料公共的工具：秤1个，容器1个，沙子若干。各队的工具和材料：钳子1个，裁纸刀1把，大头钉1盒，木筷100双，塑料袋20个，弹簧秤1个。4.成绩确定（满分100分）（1）木塔尺寸符合要求：20分；误差每超过1cm，扣5分，直至0分。在加载过程中，高度方向最大位移不能超过2cm，超过者本项为0分。（2）木塔承重量：把各队承重量从大到小排列，最大者30分，排名每增加1位减少2分，直至0分。计算公式：设排名为n，则S=32-2n, S 0。（3）效率比：设木塔重为w，承重为W，则按W/w从大到小排列，最大者50分，排名每增加1位减少3分。计算公式：设排名为n，则S=53-3n, S 0。5.补充说明（1）木塔由木筷组成，连结处用大头钉。没有胶水。（2）比赛时间在30分钟内完成。（3）比赛前要测量木塔的尺寸、重量。（4）木搭的破坏包括：倒塌、失稳、部件断裂、连接处脱落等，底部和高度的变形大于5cm等也算破坏。（5）加重物时，手不能接触木塔和容器。如果容器落下而木塔未坏，允许容器重放上去。第3轮比赛 机械跳动装置1.内容利用组委会提供的工具和材料，现场设计制作一个装置，该装置可以沿着斜面一蹦一跳地向下运动。一个物体放在粗糙斜面上，扰动一下，它就会开始摇摆（类似一个不倒翁）。在物体上再加上某些物体（或机构），然后再放在一个角度适当的斜面上，从后面轻轻一推，它就可以沿着斜面一蹦一跳地向下运动。2.要求（1）自行调整斜面的角度，装置静止放在斜面上，轻轻推动时不会向下滑动。（2）比赛开始后，在释放区域内释放的装置可以连续运动至到达区域。（3）装置动运时，将沿斜面产生向下的周期性跳动。接触斜面部分应周期性离开斜面，不能滑下斜面。（4）当装置开始运动时，在参赛人员不能接触装置情况下，运动距离至少80cm。（5）不能使用任何动力装置。各个部件转动角度不得超过180°。（6）外部可以有装饰。尺寸至少有一个方向超过10cm ，重量不限。（7）制作完成后，通知裁判员记录制作时间。比赛开始后，释放装置前队员要通知裁判员，成绩才有效。（8）为方便，各队事先在斜面上画出起跑线（释放区域），并在80cm远处画出终点线（到达区域）。裁判员比赛前要进行测量，距离不合格者要修改。（9）比赛总时间3小时（制作时间2小时40分钟，比赛时间20分钟）。赛前各队装置测量尺寸并记录。3.工具和材料钳子1个，锯子1把，砂纸1张，裁纸刀1把，胶1份，钉子大小各10个，细铁丝1米，粗铁丝1米，木板2块，木地板2块，橡皮泥1盒。 4.成绩确定（满分100分）（1）装置如果能来回摆动：20分；（2）装置开始运动后，在满足要求情况下，可以连续不停向下运动80cm以上：60分；每少10cm（不够10cm按10cmj计算），扣10分，直至0分。（3）可以比赛两次（在比赛时间20分钟内），以成绩较好的一次为准（注意，如果第1次运动超过80cm，不必进行第2次运动；如果第1次运动距离不到80cm，允许进行第2次）；如果得分相同，第一次完成者排序在前。（4）比赛的总时间快慢：制作时间+比赛时间。 某队制作完成后立即进行比赛，此时记录制作时间。比赛时间不得超过20分钟。运动距离超过80cm的队（称为A类队）按用时单独排名，比赛的总时间最短者得20分；后面排名每增加1位减10分。运动距离不超过80cm的队（称为B类队）按用时单独排名，不管实际用时如何，规定B类第1名接在A类最后一名的后面。