高中物理力学实验计算题

在倾角为θ=37⁰的斜面上，一质量为m=0.2kg，带电量为q=+2×10^-4c的小滑块，从距斜面底端L=1.2m处由静止开始下滑，整个装置处于匀强电场中，电场强度为E=10⁴N/C，方向垂直于斜面向下。物块与斜面间的滑动摩擦因素为μ=0.2，求：

（1）滑块从开始运动到斜面底端的时间t；
（2）滑块滑到斜面底端时重力做功功率。

如下图所示，两平行金属板A、B长为L＝8 cm，两板间距离d＝8 cm，A板比B板电势高300 V，一带正电的粒子电荷量为q＝1.0×10^－10 C，质量为m＝1.0×10^－20 kg，沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场，初速度v₀＝2.0×10⁶ m/s，粒子飞出电场后经过界面MN、PS间的无电场区域，然后进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域(设界面PS右侧点电荷的电场分布不受界面的影响)．已知两界面MN、PS相距为12 cm，D是中心线RO与界面PS的交点，O点在中心线上，距离界面PS为9 cm，粒子穿过界面PS做匀速圆周运动，最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上．（静电力常量k＝9.0×10⁹ N·m²/C²，粒子的重力不计）求：

(1)粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离多远？到达PS界面时离D点多远？
(2) 垂直打在放置于中心线上的荧光屏的位置离D点多远？．
(3)确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小．

如图所示，在竖直向下的匀强电场中有一带电量为q=-2×10^-5C的小球，自倾角为θ=37°的绝缘斜面顶端A点由静止开始滑下，接着通过半径为R=0.5m的绝缘半圆轨道最高点C，已知小球质量为m=0.5kg，匀强电场的场强E=2×10⁵N/C，小球运动过程中摩擦阻力及空气阻力不计，求：

（1）H至少应为多少？
（2）通过调整释放高度使小球到达C点的速度为2m/s，则小球落回到斜面时的动能是多少？

小车上有一个固定支架，支架上用长为的绝缘细线悬挂质量为m、电量为q的小球，处于水平方向的匀强电场中。小车在距离矮墙x处，向着矮墙从静止开始做加速度a匀加速运动，此时，细线刚好竖直，如图所示。当小车碰到矮墙时，立即停止运动，且电场立刻消失。已知细线最大承受拉力为7mg。

（1）求匀强电场的电场强度；
（2）若小球能通过最高点，写出最高点时细线的拉力与x的关系式；
（3）若要使细线不断裂也不松弛，确定x的取值范围。

如图所示一宇航员站在一星球表面，用一根细绳一端固定在O点，另一端固定质量为m的小球，在最低点给小球某一速度让小球在竖直平面内做完整圆周运动，小球运动到最低点和最高点绳的拉力差为F，已知该星球的半径为R，万有引力常量为G。求该星球的质量M。

在足够高处将质量m=1kg的小球沿水平方向抛出，已知在抛出后第2s末时小球速度大小为25m/s，取g=10m/s²，求：
（1） 第2s末时小球下降的竖直高度h
（2）小球沿水平方向抛出时的初速度大小
（3）第2s末小球重力的瞬时功率

一质量不计的弹簧原长为10 cm，一端固定于质量m＝2 kg的物体上，另一端施一水平拉力F.（ ，设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等）
（1）若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当弹簧拉长至14cm时，物体恰好被拉动，弹簧的劲度系数多大？
（2）若将弹簧拉长至11 cm时（物体在滑动过程中），物体所受的摩擦力大小为多少？

如图所示，在竖直方向上有两个用轻质弹簧相连接的物块，它们的质量分别为m₁、m₂，弹簧的劲度系数分别为k₁、k₂。开始时系统处于静止状态，上面劲度系数为k₁的弹簧处于原长状态。现用竖直向上的力F缓慢的拉动上面弹簧的上端.求质量为m₂的物块刚要离开地面时，上面劲度系数为k₁的弹簧的上端被提起的距离x是多少？

如图所示，在竖直方向上有两个用轻质弹簧相连接的物块，它们的质量分别为m₁、m₂，弹簧的劲度系数分别为k₁、k₂。开始时系统处于静止状态，上面劲度系数为k₁的弹簧处于原长状态。现用竖直向上的力F缓慢的拉动上面弹簧的上端.求质量为m₂的物块刚要离开地面时，上面劲度系数为k₁的弹簧的上端被提起的距离x是多少？

如图所示，光滑匀质圆球的直径d＝40cm，质量为M＝20kg，悬线长L＝30cm，正方形物块A的厚度b＝10cm，质量为m＝2kg，物块A与墙之间的动摩擦因数μ＝0.2。现将物块A轻放于球和墙之间后放手，取g＝10m/s²，求：

（1）墙对A的摩擦力为多大？
（2）施加一个与墙面平行的外力于物体A上，使物体A在未脱离圆球前贴着墙沿水平方向做匀速直线运动，求这个外力的大小。

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，力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

如图所示，质量为m=2kg的物体A底部连接在竖直轻弹簧B的一端，弹簧B的另一端固定于水平面上，劲度系数为k₁=200N/m。用细绳跨过定滑轮将物体A与另一根劲度系数为k₂的轻弹簧C连接，此时A上端轻绳恰好竖直伸直。当弹簧C处在水平位置且未发生形变时，其右端点位于a位置。将弹簧C的右端点沿水平方向缓慢拉到b位置时，弹簧B对物体A的拉力大小恰好等于A的重力。已知ab=40cm，求：
（1）当弹簧C处在水平位置且未发生形变时，弹簧B的形变大小。
（2）该过程中物体A上升的高度为多少？劲度系数k₂是多少？

(18分)如图所示，粗糙斜直轨道PA和两个光滑圆弧轨道、组成的S形轨道，斜轨道与圆弧轨道在A点光滑连接，B点是最低点，已知,圆弧轨道半径均为R，两圆弧交接处C、D之间留有很小空隙，刚好能够使小球通过，CD之间距离可忽略。斜轨道最高点P与水平面BQ的高度差为h=6.5R。从P点静止释放一个质量为m可视为质点的小球，小球沿S形轨道运动后从G点水平飞出，落到水平地面上，落点Q点到B点的距离为x=4R。不计空气阻力，重力加速度为g，求：

（1）小球从G点水平飞出时的速度多大？
（2）小球运动到圆形轨道最低点B点时对轨道的压力；
（3）小球与轨道PA间的动摩擦因数μ。

如图所示，质量为m=2kg的物体A底部连接在竖直轻弹簧B的一端，弹簧B的另一端固定于水平面上，劲度系数为k₁=200N/m。用细绳跨过定滑轮将物体A与另一根劲度系数为k₂的轻弹簧C连接，此时A上端轻绳恰好竖直伸直。当弹簧C处在水平位置且未发生形变时，其右端点位于a位置。将弹簧C的右端点沿水平方向缓慢拉到b位置时，弹簧B对物体A的拉力大小恰好等于A的重力。已知ab=40cm，求：

（1）当弹簧C处在水平位置且未发生形变时，弹簧B的形变大小。
（2）该过程中物体A上升的高度为多少？劲度系数k₂是多少？

如图所示，在竖直向上的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个质量为m电荷量为q的带正电小球，另一端固定于O点，小球在竖直平面内做圆周运动，在最高点a时绳子的张力为T₁，在最低点b时绳子的张力为T₂。不计空气阻力，求该匀强电场的电场强度.