高中物理力学实验计算题

倾角为θ=37°的斜面上有一个质量为m=1kg的物体，现使斜面在水平方向上以速度v=1m/s向左做匀速直线运动，已知物体与斜面始终保持相对静止，如图所示，已知sin37°="0.6 " cos37°=0.8试求：
（1）物体通过位移5m的过程中，物体所受支持力、重力对物体做的功？
（2）物体所受摩擦力做功的功率？

某兴趣小组对一辆自制小遥控车的性能进行研究。他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过处理转化为v-t图象，如图所示（除2s—10s时间段内的图象为曲线外，其余时间段图象均为直线）。已知小车运动的过程中，2s—14s时间段内小车的功率保持不变，在14s末停止遥控而让小车自由滑行。小车的质量为1kg，可认为在整个过程中小车所受到的阻力大小不变。
求：(1)小车所受到的阻力大小；
(2)小车匀速行驶阶段的功率；
(3)小车在加速运动过程中位移的大小。

已知单摆摆长为L，悬点正下方3L/4处有一个钉子。让摆球做小角度摆动，其周期将是多大？

将20kg的物体从静止开始以2m／s²的加速度竖直提升4m，求（1）拉力对物体做的功W；（2）拉力做功的平均功率p₁；（3）到达4m高处时拉力的瞬时功率p₂。（g取10m／s²）

一列火车质量是1 000t，由静止开始以额定功率1.5×10⁴KW沿平直轨道向某一方向运动，经1min达到最大速度。设火车所受阻力恒定为车重的0.05倍，g取10m/s²，求：
（1）火车行驶的最大速度；
（2）当火车的速度为10m/s时火车的加速度；
（3）火车达到最大速度时行驶的距离。

(12分)有一辆质量m=4×10³kg汽车，其发动机的额定功率为60kW，在水平路面上行驶时受到的阻力是2000N，求：
（1）发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度；
（2）在同样的阻力下，如果匀速行驶的速度为20m/s，发动机输出的实际功率；
（3）若该汽车以恒定加速度a=0.5m/s²启动，这一匀加速过程能持续的时间。

有一单摆，当摆线与竖直方向成角（5⁰）时，摆球的速度为零，摆球运动到最低点时的速度为，求此单摆的周期。

(10分) 红宝石激光器发射的激光是不连续的一道道的闪光，每道闪光称为一个光脉冲。现有一红宝石激光器，发射功率为P=1.0×10⁶W，所发射的光脉冲持续时间△t=1.0×10^—11s，波长为693.4nm(1nm=10^—9m)，求：
(1)每个光脉冲的长度；
(2)每个光脉冲含有的光子数。(h=6.63×10^—34J·s)

如图所示，粗糙的水平面连接一个竖直平面内的半圆形光滑轨道，其半径为R=0.1 m，半圆形轨道的底端放置一个质量为m=0.1 kg的小球B，水平面上有一个质量为M=0.3 kg的小球A以初速度v₀=4.0m/s开始向着木块B滑动，经过时间t=0.80s与B发生弹性碰撞。设两小球均可以看作质点，它们的碰撞时间极短，且已知木块A与桌面间的动摩擦因数μ=0.25，。求：
（1）两小球碰前A的速度；
（2）小球B运动到最高点C时对轨道的压力；
（3）确定小球A所停的位置距圆轨道最低点的距离。

如图所示，质量为m=2kg的木块在倾角θ=37°的斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数为0.5，已知：sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s²。求：
 
（1）求2s内重力做的功：
（2）第2s末重力的瞬时功率。

图中所示为修建高层建筑常用的塔式起重机。在起重机将质量m=1×10³ kg的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上作匀加速直线运动，加速度a="0.2" m/s²。当起重机输出功率达到其允许的最大值后，起重机保持该功率不变做变加速运动，最终重物以最大速度v_m="1.02" m/s做匀速运动。取g="10" m/s²，不计额外功。
求：（1）起重机输出功率的最大允许值；
（2）重物维持匀加速运动所经历的时间。

如图（甲）所示的双人花样滑冰的物理学原理，可雷同与图（乙）所示的物理模型。在圆盘的正中心放置一方形底座，底座中央插一直杆，杆上P点系一轻绳，绳的另一端系一小球。小球质量为m，底座和杆的总质量为M，底座和盘的动摩擦因数为µ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。P点到盘心的竖直距离为h，重力加速度取g，绳长大于h，转动过程中底座与杆不会翻倒。
（1）待小球随盘稳定转动后，发现小球对盘刚好无挤压，则此时盘匀速转动的周期T₀为多大？
（2）将盘转动的周期调到2T₀，待小球随盘稳定转动后，发现底座刚好不打滑，则此时小球的旋转半径为多大？

将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力。图甲中O点为单摆的固定悬点，现将质量ｍ＝0.05kg的小摆球(可视为质点)拉至A点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，则摆球将在竖直平面内的A、C之间来回摆动，其中B点为运动中的最低位置。∠AOB=∠COB=θ（θ小于10°且是未知量）。由计算机得到的细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线如图乙所示，且图中t=0时刻为摆球从A点开始运动的时刻。试根据力学规律和题中所给的信息，(g取10m/s²，=0.89)，求：

⑴单摆的振动周期和摆长。
⑵摆球运动到平衡位置时的速度。
⑶图乙中细线拉力最小值为多少？

如图所示,一个小物体沿光滑的1/4圆弧轨道的A点无初速滑下,圆弧的半径为R，当小物体滑至圆弧轨道的最低点B时。（已知重力加速度为g）

求：（1）小物体滑至圆弧的最低点B时的速度大小。
（2 ）小物体滑至圆弧的最低点B时对圆弧的压力。

半径R=0.50m的光滑圆环固定在竖直平面内，如图所示，轻质弹簧的一端固定在环的最高点A处，另一端系一个质量m = 0.20kg的小球，小球套在圆环上，已知弹簧的原长L_o = 0.50m，劲度系数K = 4.8N/m，将小球从图示位置的B点由静止释放，小球将沿圆环滑动并通过最低点C，在C点时弹簧的弹性势能，g取10m/s²。求：
（1）小球经过C点时的速度的大小V_C；
（2）小球经过C点时对环的作用力的大小和方向。