高中物理自由振动和受迫振动计算题

如图，质量为M、长为L、高为h的矩形滑块置于水平地面上，滑块与地面间动摩擦因数为μ；滑块上表面光滑，其右端放置一个质量为m的小球。用水平外力击打滑块左端，使其在极短时间内获得向右的速度v₀，经过一段时间后小球落地。求小球落地时距滑块左端的水平距离。

一个小球从某高处由静止开始下落，经过一个高2.05m的门口用了0.1s，忽略空气阻力，g=10m/s²，求小球的下落点离门口上缘的高度和小球经过门口过程的平均速度

(13分)某跳伞运动员做低空跳伞表演.他离开飞机后先做自由落体运动，直到距离地面 
125m处打开降落伞.伞张开后，他以14.3m/s²的加速度做匀减速运动，到达地面时速度为5m/s.求：
（1）伞张开时运动员的速度；
（2）运动员离开飞机时离地面的高度；
（3）设跳伞运动员及伞的总质量为80kg，求跳伞运动员下落过程中运动员和降落伞整体所受的阻力.(g=10m/s²)

如图所示，在地面上的A点将一质量为m=2kg的装有少量炸药物块以初速度v₀＝10 m/s,抛射角α=60°斜向右上方抛出，当物块恰好到达最高点时爆炸成质量相等的两块，其中一物块的速度v="12" m/s,方向水平向右，(不计空气阻力，炸药的质量可忽略不计。假设爆炸前后物块的总质量不变)求
（1）另一物块的速度v；
（2）爆炸时释放的能量E；

水平放置的圆筒绕其中心对称轴匀速转动，转动的角速度 rad/s，桶壁上P处有一小圆孔，桶壁很薄，桶的半径R=2m；如图所示当圆孔正上方某高度h处有一小球由静止开始下落，已知圆孔的半径略大于小球的半径，试通过计算求小球恰好落入圆筒小孔时，释放小球的高度h（空气阻力不计，g取）。

小张利用高中学过的物理知识探测“深井”的深度。他向“深井”丢下一块石块（有安全措施），同伴记录时间，经1.0秒，听到石块落底的声音。若不计石块的初速度和声音回传时间的影响，重力加速度取10m/s²，试估算“深井”的深度。

(18分)如图所示，竖直平面内有无限长、不计电阻的两组平行光滑金属导轨，宽度均为L=0.5m，上方连接一个阻值R=1Ω的定值电阻，虚线下方的区域内存在磁感应强度B=2T的匀强磁场．完全相同的两根金属杆1和2靠在导轨上，金属杆与导轨等宽且与导轨接触良好，电阻均为r=0.5Ω．将金属杆1固定在磁场的上边缘（仍在此磁场内），金属杆2从磁场边界上方h₀=0.8m处由静止释放，进入磁场后恰作匀速运动．(g取10m/s²)求：

（1）金属杆的质量m为多大？
（2）若金属杆2从磁场边界上方h₁=0.2m处由静止释放，进入磁场经过一段时间后开始匀速运动．在此过程中整个回路产生了1.4J的电热，则此过程中流过电阻R的电量q为多少？
（3）金属杆2仍然从离开磁场边界h₁=0.2m处由静止释放，在金属杆2进入磁场的同时由静止释放金属杆1，两金属杆运动了一段时间后均达到稳定状态，试求两根金属杆各自的最大速度．（已知两个电动势分别为E₁、E₂不同的电源串联时，电路中总的电动势E=E₁+E₂．）

甲、乙两物体，甲的质量为１ｋｇ，乙的质量为０．５ｋｇ，甲从距地４５ｍ高处自由落下，１ｓ后乙从距地３０ｍ高处自由落下，不计空气阻力．（重力加速度ｇ取１０）
（１）两物体等高时离地多高？
（２）定量画出两物体间的竖直距离随时间变化的图象．（球落地后立即原地静止，规定甲开始下落时刻为计时起点．）

(13分)如图所示，在同一竖直平面内有A、B两物体，A物体从a点起以角速度ω沿顺时针方向做半径为R的匀速圆周运动，同时B物体从圆心O处自由下落．若要A、B两物体在d点相遇，求角速度ω须满足的条件．

跳伞运动员做低空跳伞表演，当飞机离地面224m悬停时，运动员离开飞机先作自由落体运动，运动一段时间后，立即打开降落伞，展伞后运动员以12.5 m/s²的加速度匀减速下降。为了运动员的安全，要求运动员落地速度为5 m /s，g＝10 m /s²。求：
（1）运动员刚展伞时的速度大小；
（2）运动员刚展伞时离地面的高度；
（3）运动员离开飞机后在空中下落的总时间。

一位观察者测出，悬崖跳水者碰到水面前在空中自由下落了3.0秒。如果不考虑空气阻力，悬崖有多高？实际上是有空气阻力的，因此实际高度比计算值大些还是小些？为什么？（取重力加速度g=10m/s²）

在游乐场，有一种大型游乐设施跳楼机，如图所示，参加游戏的游客被安全带固定在座椅上，提升到离地最大高度64m处，然后由静止释放，开始下落过程可认为自由落体运动，然后受到一恒定阻力而做匀减速运动，且下落到离地面4m高处速度恰好减为零。已知游客和座椅总质量为1500kg，下落过程中最大速度为20m/s，重力加速度g=10m/s²。求：

(1)游客下落过程的总时间；(2)恒定阻力的大小。

一个物体从离地面125m高处自由下落，g取10 m/s²，求：
（1）物体落地的时间； （2）最后1s下落的高度。

游乐园的小型“摩天轮”上对称站着质量均为m的8位同学，如图所示，“摩天轮”在竖直平面内逆时针匀速转动，若某时刻转到顶点a上的甲同学让一小重物做自由落体运动，并立即通知下面的同学接住，结果重物掉落时正处在c处（如图）的乙同学恰好在第一次到达最低点b处接到，己知“摩天轮”半径为R，重力加速度为g，（不计人和吊篮的大小及重物的质量）．问：

（1）接住前重物下落运动的时间t=?
（2）人和吊篮随“摩天轮”运动的线速度大小v=?
（3）乙同学在最低点处对地板的压力F_N=?

屋檐每隔一定时间滴下一滴水，当第5滴正欲滴下时，第1滴刚好落到地面，而第3滴与第2滴分别位于高1m的窗子的上、下沿，如图所示，问：（g取10m/s²）

(1)此屋檐离地面多高？
(2)滴水的时间间隔是多少？