高中物理自由振动和受迫振动计算题

一个物体从H高处自由下落，经过最后196m所用的时间是4s，求：
（1）物体下落H所用的时间t；
（2）物体着地时的速度。

如图所示，质量分别为m、2m的物体a、b通过轻绳和不计摩擦的定滑轮相连，均处于静止状态。与水平面上固定的劲度系数为k的轻质弹簧相连，Q点有一挡板，若有物体与其垂直相接会以原速率弹回，现剪断a、b之间的绳子，a开始上下往复运动，b下落至P点时以原速率水平向右运动，当b静止时，a恰好首次到达最低点，已知PQ长s₀，重力加速度为g，b距P点高h，且仅经过P点一次，b滑动时的动摩擦因数为，a、b均可看做质点，弹簧在弹性限度范围内，试求：

(l)物体a的最大速度；
(2)物体b停止的位置与P点的距离。

如图所示的装置叫做阿特伍德机，是阿特伍德创制的一种著名力学实验装置，用来研究匀变速直线运动的规律．绳子两端的物体下落（上升）的加速度总是小于自由落体的加速度g，同自由落体相比，下落相同的高度，所花费的时间要长，这使得实验者有足够的时间从容的观测、研究．已知物体A、B的质量相等均为M，物体C的质量为m，轻绳与轻滑轮间的摩擦不计，轻绳不可伸长且足够长，如果M=4m，求：

（1）物体B从静止开始下落一段距离的时间与其自由落体下落同样的距离所用时间的比值．
（2）系统在由静止释放后的运动过程中，物体C对B的拉力．

如图所示，M是水平放置的半径足够大的圆盘，绕过其圆心的竖直轴匀速转动，规定经过圆心O点且水平向右为x轴正方向。在O点正上方距盘面高为h=5m处有一个可间断滴水的容器，从t=0时刻开始，容器沿水平轨道向x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动。已知t=0时刻滴下第一滴水，以后每当前一滴水刚好落到盘面时再滴下一滴水。则：(取g=10m/s²)

(1)每一滴水离开容器后经过多长时间滴落到盘面上?
(2)要使每一滴水在盘面上的落点都位于同一直线上，圆盘的角速度ω应为多大?
(3)当圆盘的角速度为1.5π时，第二滴水与第三滴水在盘面上落点间的距离为2m，求容器的容器加速度a。

从离地180m的空中自由落下一个小球，取g=10m/s²，求：
（1）小球经过多少时间落到地面；
（2）小球落地时的速度；
（3）小球落地前最后1s内的位移。

如图所示，射击枪水平放置，射击枪与目标靶中心位于离地面足够高的同一水平线上，枪口与目标靶之间的距离s＝100 m，子弹射出的水平速度v＝200 m/s，子弹从枪口射出的瞬间目标靶由静止开始释放，不计空气阻力，取重力加速度g为10 m/s²，求：

（1）从子弹由枪口射出开始计时，经多长时间子弹击中目标靶？
（2）目标靶由静止开始释放到被子弹击中，下落的距离h为多少？

质量的带电荷量的小球从某一点静止释放，运动秒后空间出现竖直方向的匀强电场，再经过秒，小球又回到出发点，不计空气阻力且始终没有落地。求电场强度E。

如图，MN是竖直放置的长L=0.5m的平面镜，观察者在A处观察，有一小球从某处自由下落，小球下落的轨迹与平面镜相距d=0.25m，观察者能在镜中看到小球像的时间⊿t=0.2s。已知观察的眼睛到镜面的距离s=0.5m，求小球从静止开始下落经多长时间，观察者才能在镜中看到小球的像。（取g=10m/s²）

宇航员乘坐航天飞船，在距月球表面高度为H的圆轨道绕月运行。经过多次变轨最后登上月球。宇航员在月球表面做了一个实验：将一片羽毛和一个铅球从高度为h处释放，二者经时间t同时落到月球表面。已知引力常量为G，月球半径为R，求：
（1）月球的质量（不考虑月球自转的影响）；
（2）航天飞船在靠近月球表面圆轨道运行的速度与高度为H圆轨道运行速度之比。

某人站在高楼的平台边缘，以20 m/s的初速度竖直向上抛出一石子，不考虑空气阻力，取.求： 
(1)从抛出至回到抛出点的时间是多少？
(2)石子抛出后落到距抛出点下方20 m处所需的时间是多少？

如图所示，直杆长L₁=0.5m，圆筒高为L₂=2.5m。直杆位于圆筒正上方H =1m处。直杆从静止开始做自由落体运动，并能竖直穿越圆筒。试求：（取g=10m/s²，）

（1）直杆下端刚好开始进入圆筒时的瞬时速度v_1。
（2）直杆穿越圆筒所用的时间t。

我校教学楼共五层，设每层楼高度都为4m，现在在五楼顶部由静止释放一个小铁球，小铁球下落过程中不计空气阻力。求：

（1）小铁球下落到地面所需的总时间t；
（2）小铁球下落过程中的最大速度v_max大小；
（3）小铁球经过四楼所用的时间t₄。

如图所示，平行板电容器竖直放置在水平绝缘地板上，一个带电质点质量为m=0.10×10^{- 3}kg，电荷量为q=" -" 2.0×10^{- 4}C，从电容器中心线上某点由静止开始自由下落，下落了h₁=0.80m后进入匀强电场，又下落了h₂=1.0m后到达水平绝缘地板。落地点在两板中心O点左侧s=20cm处（未碰板）。g取10m/s²。求：

（1）带电质点在空中运动的时间；
（2）电容器中匀强电场的场强E的大小和方向。

2010年4月15日，奥地利施第里尔州高空2000m处进行了极其危险的特技表演项目，场面震撼和令人揪心。如右图所示，若跳伞运动员做低空跳伞表演，他在离地面224m高处，由静止开始在竖直方向做自由落体运动。一段时间后，立即打开降落伞，以12.5m/s²的平均加速度匀减速下降，为了运动员的安全，要求运动员落地速度最大不得超过5m/s。求运动员展开伞时，离地面高度至少为多少？着地时相当于从多高处自由落下？（g取10m/s²）

物体在距某一行星表面某一高度的O点由静止开始做自由落体运动，依次通过A、B、C三点，已知AB段与BC段的距离相等，均为24 cm，通过AB与BC的时间分别为0.2 s与0.1 s，若该星球的半径为180 km，则环绕该行星的卫星做圆周运动的最小周期为多少？