高中物理力学实验计算题

质量为m的汽车沿平直公路行驶，发动机的额定功率为P₀．当它的加速度为a时，速度为v，此时发动机的实际功率为P₁．假设运动中所受阻力恒定，则它在平直公路匀速行驶的最大速度是多少？（实际功率不超过额定功率）

粗细均匀的直导线MN的两端悬挂在两根相同的轻质弹簧下边，MN恰好在水平位置，如图所示．已知MN的质量m=10g，MN的长度l=49cm，沿水平方向与MN垂直的匀强磁场的磁感应强度B=0.5T．（取g=9.8m/s²）

（1）要使两根弹簧能处于自然状态，既不被拉长，也不被压缩，MN中应沿什么方向、通过多大的电流？
（2）若导线中有从M到N方向的、大小为0.2A的电流通过时，两根弹簧均被拉长了△x=1mm，求弹簧的劲度系数．

如图所示，物体在15N的推力F的作用下沿水平地面向右匀速直线运动，已知物体的重力为31N，拉力为F与水平方向的夹角为θ=37°，（sin37°=0.6，cos37°=0.8）问：

（1）物体受到地面的支持力为多大
（2）物体受到的摩擦力为多大
（3）物体与地面的动摩擦因数μ

如图所示，一个重为100N的小球被夹在竖直的墙壁和A点之间，已知球心O与A点的连线与竖直方向成θ角，且θ=60°，所有接触点和面均不计摩擦．试求小球对墙面的压力F₁和对A点压力F₂．

轻弹簧AB长35cm，A端固定在重50N的物体上，该物体放在倾角为30°的斜面上，如图所示．手执B端，使弹簧与斜面平行．当弹簧和物体沿斜面匀速下滑时，弹簧长变为40cm；当弹簧和物体沿斜面匀速上滑时，弹簧长度变为50cm，试求：

（1）弹簧的劲度系数k；
（2）物体与斜面间的动摩擦因数μ．

如图所示，一根轻质弹簧的原长为20cm，竖直悬挂着，当用15N的力向下拉弹簧时，量得弹簧长24cm．问：

（1）弹簧的劲度系数为多少？
（2）若把它竖立在水平桌面上，用30N的力竖直向下压时，弹簧长为多少？

如图所示，光滑半圆弧轨道半径为r，OA为水平半径，BC为竖直直径。一质量为m 的小物块自A处以某一竖直向下的初速度滑下，进入与C点相切的粗糙水平滑道CM上。在水平滑道上有一轻弹簧，其一端固定在竖直墙上，另一端恰位于滑道的末端C点(此时弹簧处于自然状态)。若物块运动过程中弹簧最大弹性势能为E_p，且物块被弹簧反弹后恰能通过B点。已知物块与水平滑道间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，求：

(1)物块被弹簧反弹后恰能通过B点时的速度大小；
(2)物块离开弹簧刚进入半圆轨道c点时对轨道的压力F_N的大小；
(3)物块从A处开始下滑时的初速度大小v₀。

一转动装置如图甲所示，两根足够长轻杆OA、OB固定在竖直轻质转轴上的O点，两轻杆与转轴间夹角均为30°，小球a、b分别套在两杆上，小环c套在转轴上，球与环质量均为m，c与a、b间均用长为L的细线相连，原长为L的轻质弹簧套在转轴上，且与轴上P点、环c相连。当装置以某一转速转动时，弹簧伸长到，环c静止在O处，此时弹簧弹力等于环的重力，球、环间的细线刚好拉直而无张力。弹簧始终在弹性限度内，忽略一切摩擦和空气阻力，重力加速度为g。求：

（1）细线刚好拉直而无张力时，装置转动的角速度ω₁
（2）如图乙所示，该装置以角速度ω₂（未知）匀速转动时，弹簧长为L/2，求此时杆对小球的弹力大小；
（3）该装置转动的角速度由ω₁缓慢变化到ω₂，求该过程外界对转动装置做的功。

如图所示，已知半径分别为R和r的甲、乙两个光滑的圆形轨道安置在同一竖直平面内，甲轨道左侧又连接一个光滑的轨道，两圆形轨道之间由一条水平轨道CD相连．一小球自某一高度由静止滑下，先滑过甲轨道，通过动摩擦因数为μ的CD段，又滑过乙轨道，最后离开.若小球在两圆轨道的最高点对轨道压力都恰好为零．试求：

⑴释放小球的高度h.
⑵水平CD段的长度.

一劲度系数k="800" N/m的轻质弹簧两端分别连接着质量均为12 kg的物体A、B，将它们竖直静止放在水平面上，如图所示。现将一竖直向上的变力F作用在A上，使A开始向上做匀加速运动，经0.40 s物体B刚要离开地面，取g ="10" m/s²，试求这0.40s内力F所做的功。

质量为500吨的机车以恒定的功率由静止出发，经5分钟行驶2.25km，速度达到最大值54km/h，设阻力恒定,求：
(1)机车的功率P=？
(2)机车的速度为36km/h时机车的加速度a=？

如图所示，放在粗糙斜面上的物块A核悬挂的物块B均处于静止状态，轻绳AO绕过光滑的定滑轮与轻质弹簧的右端及轻绳BO的上端连接于O点，轻质弹簧中轴线沿水平方向，轻绳的OC段与竖直方向的夹角，斜面倾角α=30°，物块A和B的质量分别为，弹簧的劲度系数为k=500N/m，重力加速度，求

（1）弹簧的伸长量x
（2）物块A受到的摩擦力f的大小和方向

一质量为m=0.5kg的物块静止在光滑的水平面上，物块在水平方向的外力F的作用下在t=0时由静止开始运动，水平外力F随时间变化的规律如图所示，以向右为正方向，求

（1）t=1s和t=2s时物块的瞬时速度
（2）t=0到t=4s的时间间隔内物块的位移

如图所示，如量为m=0.8kg的砝码悬挂在轻绳PA和PB的结点上并处于静止状态．PA与竖直方向的夹角37°，PB沿水平方向．质量为M=10kg的木块与PB相连，静止于倾角为37°的斜面上，sin53°=0.80，cos53°=0.60，取重力加速度g=10m/s²。求：

（1）轻绳PB拉力的大小；
（2）木块所受斜面的摩擦力和弹力大小．

轻弹簧AB原长为35cm，A端固定在重50N的物体，该物体放在倾角为30°的斜面上，如图所示，手执B端，使弱弹簧与斜面平行，当弹簧和物体沿斜面匀速下滑时，弹簧长度为40cm；当弹簧和物体匀速上滑时，弹簧长度为50cm，试求：
求弹簧的劲度系数k和物体与斜面的滑动摩擦系数。