加拿大滑铁卢牛顿物理竞赛（SIN）全称 “Sir Isaac Newton Exam”， 诞生于 1969 年，由滑铁卢大学物理系主办，旨在激发高中生对物理的兴趣。滑铁卢大学是一所中等规模的世界顶尖研究型公立大学，创建于 1957 年，位于安大略省西南部滑铁卢，以学习与实习并重的合作教育（CO-OP）而闻名。
每年加拿大有 300 所高中的近 2500 名学生参加 SIN 物理竞赛。近年来，加拿大以外的参赛学生人数大幅增长，因此该竞赛的国际影响力也逐步上升。SIN 物理竞赛考试题型新颖，与当下时事相结合，趣味性强，富有挑战性。
力学部分真题解析
SIN 物理竞赛以英国著名物理学家、数学家牛顿命名，因此其考察重点为力学部分。通过往年题目分析，近年题目难度有所下降，但题目趣味性更强，需要具有较高的建模能力。
在备考过程中，同学们需要着重理解运动学基本原理及力学本质，我们主要通过几道题目来做具体指导。
# 例题 01
解析：本题重点考察静力平衡及力矩平衡，可以通过两种方法得出结论。
方法 1：我们以针对不同点做力矩平衡分别得到两个夹角数值：
方法 2：有兴趣的同学可以分别以 P，Q 两个点为研究对象做静力平衡也可得到相关结论。
提醒：在细绳中绳子所提供的拉力一定为沿着绳子方向，此时可把细绳看做拉伸状态下的弹簧，其劲度系数非常大；另外，在平衡问题中细直杆件所提供的力也必须沿着其杆件方向，但是杆件可提供的力既可以是拉力，也可以是向外弹力，这一点区别于绳子。
# 例题 02
解析：本题考察内容相对综合性较强，涉及动量，能量及建模能力。忽略次要因素，将该碰撞问题看做两个弹簧。
两个球体碰撞过程动量守恒（沿二者运动方向），在相互作用过程中由于最初两者动量大小相等，方向相反，容易知道二者运动方向总动量为零，因此在二者挤压最大时两者动能全部转换为弹性势能，另外，两者之间作用力满足牛顿第三定律（作用力与反作用力）。
# 例题 03
解析：这是一个等效电阻问题，可根据电阻决定式得出结论。
本题对于建模能力具有一定要求，生活中的电阻不总是规则几何体，要活学活用。
总结：SIN 竞赛力学部分综合性较强，电学部分及其他部分考察相对综合性较低，备考同学还是应该把主要重心放在力学部分，考试中共计 12 道选择题，仍需要写出相关步骤，且答对得四分，答错得负一分，不答为零分。
SIN 思维挑战的题目都比较长，每一个题目都是一段故事或生活情境，而且题目有很多生活单词，有时只能根据几个单词去揣测题目的意思，所以有许多考生在思维挑战赛时根本读不懂题意，更别说解题思路了，因此建议参加 SIN 的小伙伴们一定要多多刷题，尽力锻炼自己提取题目主要内容的能力。
非力学部分真题解析
这里我们暂时不谈 SIN 竞赛对参赛学生的现实意义，我们将从物理学习和物理素养两方面，浅谈 SIN 竞赛对参赛学生暗含的要求，并给出三点考试建议，希望能对一路前行的物理考生有所帮助。
01、心态关 -- 稳
SIN 的 12 道题，每个题都是一个生动又不那么现实的小故事，增加学生阅读量的同时暗含干扰（俗称搞心态）。
一个又一个的刻意干扰，暗比物理前行中会遇到的种种质疑和阻碍。正如大部分考生输于心态一般，物理长河中，能不惧险阻坚持真理走到最后的，也都成为了物理世界中闪耀的星辰。
所以，心态一定要稳，不要被长篇故事和一众生词、人名所吓退。继续向前，带着愉悦的心情，无压力地阅读每一个小故事。心态关一过，成功大半。
下面,请各位带着愉悦的心情，阅读下面这道真题
02、方法关 -- 主题明确，化繁为简
如果说物理人最核心的思想是什么？那答案一定是 “简约” 的思想；如果说物理人最核心的能力是什么？那答案是 “化繁为简” 的能力。
同样，各种纷繁复杂的物理学分支，我们也可以用 “简约” 的思想去对待它。究其本质，一言蔽之，“物理学是研究物质及其运动规律和相互作用的科学”，任何分支都是围绕着 “运动”，“受力”，“能量” 三大主题展开的，这不也是 SIN 竞赛考察主题么？
以几道题为例：
# 例题 01、2022 - 第 7 题 （图见上文）
① 带着愉悦的心情读完故事以后，排除干扰，只留下我们需要（学过）的东西：light pan -- 质量为 0；vertical -- 说明方向；spring -- 弹簧。
② 其实当你看完图，读到 spring（弹簧）的时候，本题的做题方向已经确定：要么考察 “做功与能量变化”；要么考察 “SHM”。而之后又看到很明显的位置和距离的变化，并不属于围绕着平衡位置的微小振动，不是考察简谐运动（SHM），那就只能考察能量变化。
③ 不管是在什么样的系统发生的能量变化，关键在于找准初末位置，分析两个位置中所具有的能量，其间有什么力参与做功，最后细心一点，就能得到正确答案。
# 例题 02、2021 - 第 3 题
① 读完故事，排除干扰，只留下我们需要（学过）的东西：the shadow move along the bar towards and away from P --- 这不正是我们所学的 y=cos x 函数最经典的特点么！
② 明确此题考察 SHM，先写出 SHM 的运动形式：
再根据题中给的：
这些条件，列式子计算，最终算出题目所需要的时间。
各位同学在考试中应该做到 ① 主题明确（力，运动，能量）；② 化繁为简（题目所说转化为自己所学）。
03、细心关
闯过了上文所写的前两关，SIN 考试难度也就直线下降。最后的最后，要提醒各位同学：如果说物理之路上不能少的，那还有严谨的态度！
① 要注意细节和数字计算：虽然都是选择题，答案具有唯一性，但尽量别在计算上出现不必要的错误。
② 解题过程要保留：一旦计算出错，能够往上溯源，快速更正，而不至于重头开始，浪费时间。
# 例题 03、2022 - 第 12 题
该题明确考察 Transition（跃迁）能量计算，请同学们保留计算过程，保证速度的同时别忘了细心。另外，这道题是 2022 年 SIN 考试最后一题，花时间计算但不难，同学们如果遇到不会的题，大可以放平心态，继续往下走！
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