高中物理力学实验计算题

滑板运动是利用汽艇牵引运动员在水上滑行的一种运动（如图所示），滑行时汽艇用一根直径为6.3cm，长23m的拖索拖拉，且拖索头上装有一根直径为25cm-28cm的木质握把供滑水运动员握持。设一个质量为M=70kg的运动员，使用一个质量为m=10kg下面接近平面的滑板滑水，若带动运动员的汽艇以其额定功率P=21KW水平拉着运动员以速度v=108km/h做匀速运动，设在运动过程中汽艇受到空气和水的阻力恒为f₁=60N，人和滑板受到的各种水平阻力恒为f₂=40N，则

1）运动员脚下滑板与竖直方向的夹角应为多大？
2）如果该汽艇拖着滑板和人仍使其以原来的速度大小开始做半径为R=90m的匀速圆周运动，设拖索的拉力和阻力方向接近于切线方向，则滑水运动员应如何调整滑板与竖直方向的夹角？

如下图所示是演示沙摆振动图象的实验装置和在木板上留下的实验结果，沙摆运动可看作是简谐运动，若用力F向外拉木板，使木板做匀速运动，速度大小是0.2m/s。已知乙图所示的一段木板的长度是0.6m，那么这次实验所用的沙摆的摆长约为（计算时可以取）

如图所示，轻杆长为3L， 在杆的A、B两端分别固定质量均为m的球A和球B，杆上距球A为L处的点O装在光滑水平转动轴上，杆和球在竖直面内转动，已知球A运动到最高点时，球A对杆恰好无作用力。求：

（1）球A在最高点时的角速度大小；
（2）球A在最高点时，杆对水平轴的作用力的大小和方向。  

长度L=0.4m的细线，拴着一个质量m=0.3kg的小球，在竖直平面内作圆周运动，小球运动到最低点时离地面高度h=0.8m，此时细线受到的拉力F=7N，g取10m/s²，求：
（1）小球在最低点速度的大小；
（2）若小球运动到最低点时细线恰好断裂，则小球着地时速度为多大？

汽车以10m/s的速度通过一座拱桥的最高点，拱桥半径20m，求此车里的一名质量为20kg的小孩对座椅的压力。（g=10m/s²）

一辆在水平公路上行驶的汽车，质量m=2.0×10³kg，轮胎与路面间的最大静摩擦力f_m=7.5×10³N。当汽车经过一段半径R=60m的水平弯路时，为了确保不会发生侧滑，汽车转弯时的行驶速率不得超过多少？为保证汽车能安全通过弯路，请你对公路及相应设施的设计，提出合理化建议。

有五组同学用单摆测重力加速度g，各组实验器材和实验数据如表所示，若各组同学实验操作水平一样，那么第              组同学测定的结果最准确。若该组同学根据自己测得的实验数据做出单摆的振动图像如下图，那么该组同学测出的重力加速度g大小是            m/s²。

组数	摆球材料	最大偏角	摆长	测全振动次数
1	木	4°	0.64m	10
2	木	30°	0.64m	10
3	铁	4°	0.81m	50
4	铁	30°	0.81m	50

一物体在某一时刻以一定的初速度v₀开始作匀变速直线运动，已知物体在第3s内的位移是7．5m，在第6、第7两秒内的位移是8m，求物体运动的初速度v₀及加速度a?

如图，在光滑的圆锥顶用长为L的细线悬挂一质量为m的小球，圆锥顶角2θ。当圆锥和球一起以角速度匀速转动时，球恰好对锥面无压力，此时绳的拉力是多少？角速度为多大？

如图所示，在O点系着一细绳，细绳穿过小球B的通过直径的小球，使B球能一直顺着绳子滑下来。在O点正下方有一直径为R的光滑弧形轨道，圆心位置恰好在O点，弧形轨道的最低点为O´。在接近O´处有另一小球A，令A、B两球同时开始无初速度释放。假如A球到达平衡位置时正好能够和B球相碰，则（1）B球与绳之间的摩擦力与B球重力大小之比是多少？（2）比值的最小值为多少？

如图甲所示是一个单摆振动的情形，O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的最远位置．设摆球向右方向运动为正方向．图乙所示是这个单摆的振动图象．根据图象回答：(取π²＝10)

(1)单摆振动的频率是多大？
(2)开始时刻摆球在何位置？
(3)若当地的重力加速度为10 m/s²，试求这个摆的摆长是多少？

如图所示，一块涂有炭黑玻璃板，质量为2kg，在拉力F的作用下，由静止开始竖直向上运动。一个装有水平振针的振动频率为5Hz的固定电动音叉在玻璃板上画出了图示曲线，量得 OA=1cm,OB=4cm,OC=9cm.求外力F的大小。（g=10m/s²,不计阻力）

从跳高运动史看，100年内跳高的姿势发生了五次变革，跨越式、剪式、滚式、俯卧式、背越式五种．每改革一次姿势，跳高的世界纪录就提高一次.1.70 m的第一个世界纪录是用跨越式创造的；第二届奥运会上，巴克斯捷尔用剪式越过1.90 m的横杆；1912年美国运动员霍林用滚式创造了2.01 m的好成绩；29年以后美国运动员用俯卧式以2.11 m的成绩创造了新的世界纪录．现代新的姿势是背越式，背越式出现以后，跳高的成绩更加提高了，1984年我国运动员朱建华创造的世界纪录为2.30 m．1993年古巴运动员索托马约尔创造了2.43 m的世界纪录，现在各国的优秀跳高运动员都在力争创造更高的世界纪录．

图2－1－8
跳高姿势的变化是不断刷新跳高成绩的关键之一，但是在姿势的变化中包含着哪些物理原理呢？

．一个质量为60 kg的人，在地球上的重力为588 N，在月球上的重力为98 N．该人做摸高运动时，在地球上其重心最大能升高0.5 m，那么在月球其重心升高的最大高度为多少？

如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B，它们的质量分别为m_A、m_B，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板．系统处于静止状态，现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动，重力加速度为g，问：
物块B刚要离开C时，弹簧形变量她为多少？
物块B刚要离开C时，物块A的加速度多大？
从开始到物块B刚要离开C时的过程中，物块A的位移多大？