高中物理力学实验计算题

一质点做匀加速直线运动，初速度为12m/s，加速度为2m/s²．试求该质点：
（1）第4s末的速度；
（2）前4s内的平均速度．

严重的雾霾天气，圣国计民生已造成了严重的影响，汽车尾气是形成雾霾的重要污染源，“铁腕治污”已成为国家的工作重点，地铁列车可实现零排放，大力发地铁，可以大大减少燃油公交车的使用，减少汽车尾气排放，若一地铁列车从甲站由静止启动后做直线运动，先匀加速运动20s达到最高速度72km/h，再匀速运动80s，接着匀减速运动15s到达乙站停住．设列车在匀加速运动阶段牵引力为1×10⁶N，匀速阶段牵引力的功率为6×10³kW，忽略匀减速运动阶段牵引力所做的功．
（1）求甲站到乙站的距离；
（2）如果燃油公交车运行中做的功与该列车从甲站到乙站牵引力做的功相同，求公交车排放气体污染物的质量．（燃油公交车每做1J功排放气体污染物3×10^﹣9kg）

一质量不计的弹簧原长为10cm，一端固定于质量m=2kg的物体上，另一端施一逐渐增大的水平拉力F，当弹簧拉长至14cm时，物体恰好被拉动．（已知物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，g=10m/s²，设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等）求：

（1）弹簧的劲度系数多大？
（2）当弹簧长度为15cm时，物体所受的摩擦力大小为多少？

为了探求弹簧弹力和弹簧伸长量的关系,某同学选了A､B两根规格不同的弹簧进行测试,根据测得的数据绘出如图所示的图象。

①从图象上看,该同学没能完全按实验要求做,使图象上端成为曲线,图象上端成为曲线的原因是.
②B弹簧的劲度系数为N/m.
③若要制作一个精确度较高的弹簧秤,应选弹簧.

如图所示，长L=0.4m不可伸长的轻绳一端固定于O点，另一端系一质量m=0.05kg的小球，拉起小球至绳恰好伸直并处于水平后，在A点以竖直向下的初速度v₀=2m/s释放，当小球运动至O点的正下方B点时，绳恰好断裂，小球继续运动并垂直打在同一竖直平面内且与水平面成θ=30°、无限大的挡板MN上的C点．g=10m/s²

试求：小球从A点到C点重力做的功及在C点时重力的瞬时功率（用根号表示）

如图（a）所示，在倾角的光滑固定斜面上有一劲度系数k＝100N/m的轻质弹簧，弹簧下端固定在垂直于斜面的挡板上，弹簧上端拴接一质量m＝2 kg的物体，初始时物体处于静止状态。取g＝10 m/s²。

（a）                   （b）                     （c）
（1）求此时弹簧的形变量x₀；
（2）现对物体施加沿斜面向上的拉力F，拉力F的大小与物体位移x的关系如图（b）所示，设斜面足够长。
a．分析说明物体的运动性质并求出物体的速度v与位移x的关系式；
b．若物体位移为0.1m时撤去拉力F，在图（c）中做出此后物体上滑过程中弹簧弹力f的大小随形变量的函数图像；并且求出此后物体沿斜面上滑的最大距离x_m以及此后运动的最大速度v_m。

如图所示，一个M＝2 kg的物体放在μ＝0.2的粗糙水平面上，用一条质量不计的细绳绕过定滑轮和一只＝0.1 kg的小桶相连，已知：M受到的最大静摩擦力Fm＝4.5 N，滑轮上的摩擦不计，g＝10 N/kg，求在以下情况中，

(1)只挂处于静止状态时,M受到的摩擦力的大小；
(2)只在桶内加入＝0.5kg的砂子时, M受到的摩擦力的大小；
(3)只在桶内加入＝0.6kg的砂子时,要使M静止，需要加一个水平向左的力F，则F至少多大？

一辆汽车沿一条直线向正东方向行驶，第1s内通过5m，第2s内通过20m，第3s内通过20m，第4s内通过5m．则
（1）此汽车在最初2s内的平均速度是多大？方向如何？
（2）中间2s内的平均速度是多大？全部时间内的平均速度是多大？

有一根弹簧，用5N的力拉它，总长度为12cm；若用10N的力拉它，总长度为14cm，求弹簧的原长为多少？

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，以经过O水平向右的方向作为x轴的正方向 在圆心O正上方距盘面高为h处有一个正在间断滴水的容器，在t＝0时刻开始随传送带沿与x轴平行的方向做匀速直线运动，速度大小为v 已知容器在t＝0时滴下第一滴水，以后每当前一滴水刚好落到盘面上时再滴一滴水 问：

（1）每一滴水经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一条直线上，圆盘转动的最小角速度ω
（3）第二滴水与第三滴水在盘面上的落点间的最大距离s

一质点沿直线Ox轴做变速运动，离开O点的距离随时间t变化的关系式为x=5+2t³（m），它的速度随时间t的变化关系为v=6t²（m/s），求
（1）该质点在t₁=0至t₂=2s时间内的平均速度₁和在t₂=2s至t₃=3s时间内的平均速度₂；
（2）该质点在t₂=2s和t₃=3s时刻的瞬时速度．

一辆汽车在一条平直公路上行驶，以72km/h速度行驶全程的，接着以30m/s的速度行驶完其余的，求汽车在全程内的平均速度大小？

某物体沿一条直线运动：
（1）若前一半时间内的平均速度为v₁，后一半时间内的平均速度为v₂，求全程的平均速度．
（2）若前一半位移的平均速度为v₁，后一半位移的平均速度为v₂，全程的平均速度又是多少？

一位同学在火车上根据车轮通过两段钢轨交接处时发出的响声来估测火车的速度，他从车轮的某一次响声开始计时，并同时数“1”，当他数到“21”时，停止计时，表上的时间显示为15 s，已知每根钢轨长度为12.5 m．根据这些数据，你能估算出火车在这段时间的速度吗？试一试.

某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究.他们让这辆小车在水平地面上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记录下来,通过数据处理得到如图所示的v­t图象(除2～10s时间段图象为曲线外,其余时间段图象均为直线),已知在小车的运动过程中,2～14s时间内小车牵引力的功率保持不变,14s末停止遥控让小车自由滑行,小车的质量m＝1.0kg,可以认为小车在整个过程中受到的阻力大小不变.求:
 
(1)小车所受阻力f的大小;
(2)小车匀速行驶阶段的功率P;
(3)小车在加速运动过程中位移s的大小.