加拿大滑铁卢牛顿物理竞赛（SIN），全称“艾萨克爵士考试”，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、世界领先的研究型公立大学，成立于1957年，位于安大略省西南部滑铁卢。 它以强调学习和实习的合作教育（CO-OP）而闻名。
每年，来自加拿大300所高中的近2500名学生参加SIN物理竞赛。 近年来，来自加拿大以外的学生参赛人数大幅增长，因此比赛的国际影响力也逐渐增强。 SIN物理竞赛试题新颖，结合时事，有趣且富有挑战性。
力学部分真题解析
SIN物理竞赛以英国著名物理学家、数学家牛顿命名高中物理竞赛真题，因此其考试重点是力学部分。 通过往年的题型分析，近年来的题型难度有所下降，但题目更加有趣，对建模能力要求更高。
在准备过程中，学生需要重点了解运动学的基本原理和力学的本质。 我们主要通过几个问题来提供具体的指导。
#示例01
分析：本题重点关注静平衡和力矩平衡，可以通过两种方法得出结论。
方法一：我们在不同点进行力矩平衡，得到两个角度值：
方法二：有兴趣的同学可以以P、Q两点为研究对象，进行静力平衡，得到相关结论。
提醒：在拉弦时，弦提供的张力必须是沿着弦的方向。 此时，弦可以看作是处于拉伸状态的弹簧，其刚度系数很大； 另外，在平衡问题中，细直杆提供的力也必须是沿着其杆的方向，但杆提供的力既可以是拉力，也可以是向外的弹力，这与绳子不同。
#示例02
分析：这道题内容比较全面，涉及动量、能量和建模能力。 忽略次要因素，将碰撞问题视为两个弹簧。
两个球体碰撞期间（沿着两个球体的运动方向）动量守恒。 在相互作用过程中，由于两个球体的动量最初大小相等，方向相反，所以很容易知道两个球体运动方向的总动量为零，所以当两个球体挤压在一起时最大限度地将两者的动能全部转化为弹性势能。 另外，两者之间的力满足牛顿第三定律（作用力和反作用力）。
#示例03
分析：这是一个等效电阻问题，根据电阻行列式可以得出结论。
这道题对建模能力有一定的要求。 生活中的电阻并不总是规则的几何形状，所以需要灵活地学习和使用。
总结：SIN比赛的机械部分综合性比较强，而电气部分和其他部分综合性相对较差。 准备考试的学生仍应重点关注力学部分。 考试共有12道选择题，还是需要记下相关步骤。 正确答案得四分，错误答案扣一分，没有答案得零分。
SIN 思维挑战赛的题目比较长。 每个问题都是一个故事或一个生活情境，问题中包含很多生活词汇。 有时你只能根据几个单词猜出问题的含义。 因此，很多考生不知道在思维挑战赛中该怎么做。 我看不懂题目的意思，更看不懂题的解题思路。 因此，建议参加SIN的朋友一定要多练习题，尽力提高提取题目主要内容的能力。
非力学零件真题解析
这里暂时不谈SIN竞赛对于参赛学生的实际意义。 我们将从物理学习和物理素养方面简要探讨SIN竞赛对参赛学生的隐性要求，并给出三点测试建议，希望能够帮助他们前进。 对物理考生很有帮助。
01.心态——稳定
SIN中的12题每一题都是一个生动但不切实际的故事，增加了学生的阅读量，同时也隐含着干扰（俗称心理状态）。
一场又一场的蓄意干扰，比物理学进步中会遇到的各种质疑和障碍更加黑暗。 正如大多数考生因为心态而失败一样，在物理学的历史长河中，那些能够披荆斩棘坚持真理并走到最后的人，都成为了物理学界闪亮的明星。
所以，一定要有稳定的心态，不要被长篇大论和大量陌生的单词、名字吓倒。 继续愉快地阅读每个小故事，没有压力。 心态一旦好了，成功就大半了。
接下来请您带着愉快的心情阅读下面的真题。
02.方法——主题明确，复杂化简
肉体人的核心思想是什么？ 答案一定是“化繁为简”的思想； 肉体人的核心能力是什么？ 答案是“化繁为简”的能力。
同样，我们也可以用“简单化”的思维来对待物理学的各个复杂分支。 简而言之，本质上，“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“运动”、“力”、“能量”三大主题展开。 这不也是SIN大赛的主题吗？
举几个问题为例：
# 示例 01, 2022 - 问题 7（见上图）
① 带着愉快的心情读完故事，排除杂念，只留下我们需要的（学到的）：轻盘——质量为0； ——方向指示； - 春天。
②其实，当你看图读到（春天）的时候，这道题的方向就已经确定了：要么考察“功与能量的变化”；要么考察“功与能量的变化”；要么考察“功与能量的变化”。 或检查“SHM”。 然后我们看到位置和距离发生了明显的变化，这不属于平衡位置周围的微小振动。 我们只能检查能量变化，而不是检查简谐振动（SHM）。
③无论系统发生何种能量变化，关键是找到初始位置和最终位置，分析两个位置的能量，以及哪些力在做功。 最后，如果你细心的话，你就能得到正确的答案。
# 示例 02, 2021 - 问题 3
① 看完故事，排除干扰，只留下我们需要的（学到的）：沿着条形移动，远离P --- 这不就是我们学过的y=cos x函数最经典的特征吗！
② 为了明确本题考察SHM，首先写出SHM的运动形式：
那么根据问题：
这些条件通过公式进行计算，最终计算出做题所需的时间。
考试时，全体考生应①明确题目（力、运动、能量）； ②化繁为简（将问题所说的转化为你所学到的）。
03.小心
通过上面写的前两个级别后，SIN考试的难度就会直线下降。 最后，我想提醒各位同学：如果说物理之路上有什么不可缺少的话高中物理竞赛真题，那就还有严谨的态度！
①注意细节和数值计算：虽然都是选择题，答案也唯一，但计算时尽量不要出现不必要的错误。
②应保留解决问题的过程：一旦出现计算错误，可以追溯到源头并迅速纠正，而不必从头开始，浪费时间。
# 示例 03, 2022 - 问题 12
这个问题清楚地检查了（跃迁）能量计算。 要求学生保留计算过程，保证速度的同时不要忘记小心。 另外，本题是2022年SIN考试的最后一道题。 计算需要时间，但并不困难。 如果学生遇到不懂的问题，可以静下心来继续！