加拿大滑鐵盧牛頓物理競賽（SIN），全稱“艾薩克爵士考試”，誕生于1969年，由滑鐵盧大學物理系主辦，旨在激發高中生對物理的興趣。 滑鐵盧大學是一所中等規模、世界領先的研究型公立大學，成立于1957年，位于安大略省西南部滑鐵盧。 它以強調學習和實習的合作教育（CO-OP）而聞名。
每年，來自加拿大300所高中的近2500名學生參加SIN物理競賽。 近年來，來自加拿大以外的學生參賽人數大幅增長，因此比賽的國際影響力也逐漸增強。 SIN物理競賽試題新穎，結合時事，有趣且富有挑戰性。
力學部分真題解析
SIN物理競賽以英國著名物理學家、數學家牛頓命名高中物理競賽真題，因此其考試重點是力學部分。 通過往年的題型分析，近年來的題型難度有所下降，但題目更加有趣，對建模能力要求更高。
在準備過程中，學生需要重點了解運動學的基本原理和力學的本質。 我們主要通過幾個問題來提供具體的指導。
#示例01
分析：本題重點關注靜平衡和力矩平衡，可以通過兩種方法得出結論。
方法一：我們在不同點進行力矩平衡，得到兩個角度值：
方法二：有興趣的同學可以以P、Q兩點為研究對象，進行靜力平衡，得到相關結論。
提醒：在拉弦時，弦提供的張力必須是沿著弦的方向。 此時，弦可以看作是處于拉伸狀態的彈簧，其剛度系數很大； 另外，在平衡問題中，細直桿提供的力也必須是沿著其桿的方向，但桿提供的力既可以是拉力，也可以是向外的彈力，這與繩子不同。
#示例02
分析：這道題內容比較全面，涉及動量、能量和建模能力。 忽略次要因素，將碰撞問題視為兩個彈簧。
兩個球體碰撞期間（沿著兩個球體的運動方向）動量守恒。 在相互作用過程中，由于兩個球體的動量最初大小相等，方向相反，所以很容易知道兩個球體運動方向的總動量為零，所以當兩個球體擠壓在一起時最大限度地將兩者的動能全部轉化為彈性勢能。 另外，兩者之間的力滿足牛頓第三定律（作用力和反作用力）。
#示例03
分析：這是一個等效電阻問題，根據電阻行列式可以得出結論。
這道題對建模能力有一定的要求。 生活中的電阻并不總是規則的幾何形狀，所以需要靈活地學習和使用。
總結：SIN比賽的機械部分綜合性比較強，而電氣部分和其他部分綜合性相對較差。 準備考試的學生仍應重點關注力學部分。 考試共有12道選擇題，還是需要記下相關步驟。 正確答案得四分，錯誤答案扣一分，沒有答案得零分。
SIN 思維挑戰賽的題目比較長。 每個問題都是一個故事或一個生活情境，問題中包含很多生活詞匯。 有時你只能根據幾個單詞猜出問題的含義。 因此，很多考生不知道在思維挑戰賽中該怎么做。 我看不懂題目的意思，更看不懂題的解題思路。 因此，建議參加SIN的朋友一定要多練習題，盡力提高提取題目主要內容的能力。
非力學零件真題解析
這里暫時不談SIN競賽對于參賽學生的實際意義。 我們將從物理學習和物理素養方面簡要探討SIN競賽對參賽學生的隱性要求，并給出三點測試建議，希望能夠幫助他們前進。 對物理考生很有幫助。
01.心態——穩定
SIN中的12題每一題都是一個生動但不切實際的故事，增加了學生的閱讀量，同時也隱含著干擾（俗稱心理狀態）。
一場又一場的蓄意干擾，比物理學進步中會遇到的各種質疑和障礙更加黑暗。 正如大多數考生因為心態而失敗一樣，在物理學的歷史長河中，那些能夠披荊斬棘堅持真理并走到最后的人，都成為了物理學界閃亮的明星。
所以，一定要有穩定的心態，不要被長篇大論和大量陌生的單詞、名字嚇倒。 繼續愉快地閱讀每個小故事，沒有壓力。 心態一旦好了，成功就大半了。
接下來請您帶著愉快的心情閱讀下面的真題。
02.方法——主題明確，復雜化簡
肉體人的核心思想是什么？ 答案一定是“化繁為簡”的思想； 肉體人的核心能力是什么？ 答案是“化繁為簡”的能力。
同樣，我們也可以用“簡單化”的思維來對??待物理學的各個復雜分支。 簡而言之，本質上，“物理學是研究物質及其運動規律和相互作用的科學”。 任何分支都是圍繞“運動”、“力”、“能量”三大主題展開。 這不也是SIN大賽的主題嗎？
舉幾個問題為例：
# 示例 01, 2022 - 問題 7（見上圖）
① 帶著愉快的心情讀完故事，排除雜念，只留下我們需要的（學到的）：輕盤——質量為0； ——方向指示； - 春天。
②其實，當你看圖讀到（春天）的時候，這道題的方向就已經確定了：要么考察“功與能量的變化”；要么考察“功與能量的變化”；要么考察“功與能量的變化”。 或檢查“SHM”。 然后我們看到位置和距離發生了明顯的變化，這不屬于平衡位置周圍的微小振動。 我們只能檢查能量變化，而不是檢查簡諧振動（SHM）。
③無論系統發生何種能量變化，關鍵是找到初始位置和最終位置，分析兩個位置的能量，以及哪些力在做功。 最后，如果你細心的話，你就能得到正確的答案。
# 示例 02, 2021 - 問題 3
① 看完故事，排除干擾，只留下我們需要的（學到的）：沿著條形移動，遠離P --- 這不就是我們學過的y=cos x函數最經典的特征嗎！
② 為了明確本題考察SHM，首先寫出SHM的運動形式：
那么根據問題：
這些條件通過公式進行計算，最終計算出做題所需的時間。
考試時，全體考生應①明確題目（力、運動、能量）； ②化繁為簡（將問題所說的轉化為你所學到的）。
03.小心
通過上面寫的前兩個級別后，SIN考試的難度就會直線下降。 最后，我想提醒各位同學：如果說物理之路上有什么不可缺少的話高中物理競賽真題，那就還有嚴謹的態度！
①注意細節和數值計算：雖然都是選擇題，答案也唯一，但計算時盡量不要出現不必要的錯誤。
②應保留解決問題的過程：一旦出現計算錯誤，可以追溯到源頭并迅速糾正，而不必從頭開始，浪費時間。
# 示例 03, 2022 - 問題 12
這個問題清楚地檢查了（躍遷）能量計算。 要求學生保留計算過程，保證速度的同時不要忘記小心。 另外，本題是2022年SIN考試的最后一道題。 計算需要時間，但并不困難。 如果學生遇到不懂的問題，可以靜下心來繼續！