历时两天，在今晚的《全能脑力王》STEAM青少年电视公开赛复赛节目中，上海外国语大学附属双语学校、上海静安外国语中学、上海市大同初级中学三所学校的STEAM青少年分别利用古代机弩、机电一体化和离心机原理解决了一个更为宏大炫酷的试验项目——投石机制造。究竟晋级名额花落谁家？想必今晚准时收看了炫动卡通卫视播出的首战下半场比赛的小伙伴们肯定知道。
除了精彩纷呈的赛况，最吸引人眼球的莫过于复赛的题型。投石机作为冷兵器时代最佳攻城利器，是上古时代的一种攻城武器，可把巨石投进敌方的城墙和城内，造成破坏。复赛中专家组以投石机为题，选手们需要运用现代物理学知识，还原古代攻城武器，展开一场理论与实践的竞技和比拼。
STEAMclassSTEAM青少年电视公开赛复赛题目详情
命题：攻城拔寨
揭题：参赛队伍自制投石车，进行攻城拔寨的两场战役。
［提前公布］第一场战役：抢得先机。得分最高的队伍可以在第二轮战役中，获得优先进攻权。这一场战役中，得分最低的队伍，将无缘下一场战役。
［现场揭题］第二场战役：直捣黄龙。前一场战役中得分较高的两个队伍进行对攻战，直接K.O.或者得分高的队伍获得本场晋级资格，并成为梦想队的团队之一。
首场战役——抢得先机
地形如图所示：
发射区宽度为6米左右，长度和表面材质如图所示。
发射区和得分区域：
（以上图示均为参考图，最终以现场布置为准）
战略任务：
1. 团队事先制作一个投石车。投石车宽度及高度极限参考值为：宽度不大于2米，高度不大于6 米。
2. 投石车的射程为15米以内。
3. 投石车需要投射的物品为20cm左右，重量为250g的帆布材质棉花包。（如图示）
4. 投石车动力不限，但在行进过程中不得采用遥控操作。
规则与计分：
Part1: 投石车进入投石区域
1. 投石车于起点出发，只能一次启动。
2. 投石车一旦启动，队员保持在起点线后面，不得越过，不得再触碰投石车，直至裁判允许。非裁判允许，中途不得再通过任何方式人为帮助投石车前行、停止、改变方向等。
3. 投石车到达不同发射区域自然停止后，投石车所在位置区域倍数,即为最终计算分值的倍数值。
4. 如果开始后投石车未前行，则取起点处0.5的倍数。
5．如果投石车自然停止后,车身压线或车身尚未完全进入对应高倍率区域，则退一档计算;如果投石车跌落平台,则所对应区域倍数,按退一档计算。如投石车在3分倍数区域跌落平台，则最终计算分值为*2的倍数值。
Part2： 投石车投射目标
1. 根据裁判口令，进入计时投射,时间共5分钟。
2. 队员统一将投石车移至倍数区域*3的平台,作为起始投射点。
3. 计时开始后的5分钟内，每队可自行安排投射进程。（包括对投石车进行装置调整）
4. 允许队员自行携带装置维修工具，（维修工具不能作为投石车的一部分）；队员不允许额外携带装置配件（所有装置相关所需配件，须随投石车行进前，完成装载。）
5. 棉花包允许手动上弹。上弹完毕发射棉花包时，身体任何部位不得接触棉花包。
6. 规定时间内，棉花包投到不同的区域得到相应分值的分数，同时跨越两个分值区域，则以较低分值区域计算。得分区中将设定特殊目标，精确完成特殊目标的打击会有特殊加分。
7. 计分：计时结束后，计算所有棉花包的最终位置的分数累计乘以第一部分的倍率加上特殊加分为最终总分。例如，投石车行进至木质斜面区域（×2），统计有效分值区域内棉花包数为4分区3个、6分区4个、8分区2个，10分区1个，且另有特殊加分n分，则
总分＝（4×3+6×4+8×2+10×1）×2+n
8. 得分较高的两个队伍，将进入第二场战役。得分最低的队伍淘汰。
Part3: 节目组会现场宣布额外任务, 需在规定时间内完成。
面对这样严苛的规则和赛制
昨晚首战出场的选手们各有巧思
以古代弩为原型制造出“移动长城”投石机
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可同时发射多枚“弹药”的机电一体化投石机
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具备超强爬坡能力的离心式投石机
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这些未来科学家界的明日之星
严谨的逻辑思维和石破天惊的创意
收获评委和现场观众的不断掌声
最终上海外国语大学附属双语学校
凭借移动长城在下半场的对攻战中
率先斩获晋级梦想赛资格
上外的成功离不开科学的计算
我们可以从题型解析里窥之一二
我们知道，投射的距离不仅和投石机所产生的力、投射物的重量等有关，也和投射的角度有关。
假设投射物重量相等（棉花包为250g），在投石力度不变的情况下，通过多次试验，可列出投射距离和投射角度（α）有关数据的表格：
利用CASIO图形计算器fx-CG10的“统计”功能，可以找到最符合距离与角度的关系的函数关系式。竟然就是我们非常熟悉的二次函数！在本例子中，此二次函数的解析式为：
作图可知，图像与已知点拟合成功。
根据比赛规则，10分区域为距离发射区7米到8米的范围。再次使用CASIO图形计算器的“图形”功能或者“计算”功能，可以利用交点坐标或者求解方程等多种方法，都可以得到当投射距离为7~8米，所需要的投射角度的值。
如此充满挑战欲的赛题
如此智慧与实力并存的装置
是不是有很多的小伙伴对自己
没能来到复赛录制现场而感到遗憾？
更为激烈的对攻防守战
敬请锁定周六、周日精彩节目！
本周复赛节目播出学校
8月26日、27日
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上海市新泾中学
上海市实验学校
上海市民办新华初级中学
赛事播出时间
炫动卡通卫视
8月3日起每晚21:30
哈哈少儿频道
8月12日起每周六、周日下午14:00
本赛事由赛事指定辅助计算工具
卡西欧图形计算器全程助力
3D图表、G-solve、探索特征
卡西欧计算器，不止于计算
瞄准军旗，瞬间秒杀！怎能不热血全场？
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