高中物理力学实验计算题

如图，倾角为θ的斜面固定在水平地面上（斜面底端与水平地面平滑连接），A点位于斜面底端，AB段斜面光滑，长度为s，BC段足够长，物体与BC段斜面、地面间的动摩擦因数均为μ．质量为m的物体在水平外力F的作用下，从A点由静止开始沿斜面向上运动，当运动到B点时撤去力F．求：

（1）物体上滑到B点时的速度v_B；
（2）物体最后停止时距离A点的距离．

如图，在柱形容器中密闭有一定质量气体，一具有质量的光滑导热活塞将容器分为A、B两部分，离气缸底部高为49cm处开有一小孔，与U形水银管相连，容器顶端有一阀门K．先将阀门打开与大气相通，外界大气压等于p₀=75cmHg，室温t₀=27°C，稳定后U形管两边水银面的高度差为△h=25cm，此时活塞离容器底部为L=50cm．闭合阀门，使容器内温度降至﹣57°C，发现U形管左管水银面比右管水银面高25cm．求：

（1）此时活塞离容器底部高度L′；
（2）整个柱形容器的高度H．

如图（a）所示，光滑的平行长直金属导轨置于水平面内，间距为L、导轨左端接有阻值为R的电阻，质量为m的导体棒垂直跨接在导轨上．导轨和导体棒的电阻均不计，且接触良好．在导轨平面上有一矩形区域内存在着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B．开始时，导体棒静止于磁场区域的右端，当磁场以速度v₁匀速向右移动时，导体棒随之开始运动，同时受到水平向左、大小为f的恒定阻力，并很快达到恒定速度，此时导体棒仍处于磁场区域内．

（1）求导体棒所达到的恒定速度v₂；
（2）为使导体棒能随磁场运动，阻力最大不能超过多少？
（3）导体棒以恒定速度运动时，单位时间内克服阻力所做的功和电路中消耗的电功率各为多大？
（4）若t=0时磁场由静止开始水平向右做匀加速直线运动，经过较短时间后，导体棒也做匀加速直线运动，其v﹣t关系如图（b）所示，已知在时刻t导体棒瞬时速度大小为v_t，求导体棒做匀加速直线运动时的加速度大小．

近日，美国航空航天局的科学家们称，他们找到一颗迄今与地球最相似的行星，它被称作Kepler﹣186f．人类探索宇宙的脚步一直在前行．某宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球，经过时间t小球落同原处；若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间5t小球落回原处（地球表面重力加速度g取10m/s²，空气阻力不计）
（1）该星球表面附近的重力加速度g′是多大？
（2）若已知该星球的半径与地球半径之比为R_量：R_地=1：4，则该星球的质量与地球质量之比M_星：M_地是多少？

如图所示，长木板静止在光滑水平面上，其左端放有可视为质点的小木块，小木块在水平恒力F作用下，经时间t从长木板左端被拉到右端．已知水平恒力F=5N，小木块质量m=1kg，长木板质量M=2kg，木板长度L=1m，木板与小木块间的动摩擦因数μ=0.2，重力加速度g=10m/s²．求：

（1）F作用的时间t；
（2）小木块克服摩擦力所做的功．

如图，匀强电场中有一半径为r的光滑绝缘圆轨道，轨道平面与电场方向平行．a、b为轨道直径的两端，该直径与电场方向平行．一电荷量为q（q＞0）的质点沿轨道内侧运动，经过a点和b点时对轨道压力的大小分别为N_a和N_b．不计重力，

求：（1）电场强度的大小E；
（2）质点经过a点和b点时的动能．

如图所示，在竖直放置的半径为R的光滑绝缘细管的圆心O处放一点电荷，将质量m，带电量为＋q的小球从圆弧管的水平直径端点A由静止释放，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力，则圆心点电荷带电量Q＝________.

如图所示，水平转盘上放有质量为m的物块，当物块到转轴的距离为r时，连接物块和转轴的绳刚好被拉直（绳中张力为零），物块与转盘间最大静摩擦力是其重力的k倍，求：

（1）转盘的角速度为时绳中的张力T₁；
（2）转盘的角速度为时绳中的张力T₂。

一个质量为m=1kg的小球在竖直放置的光滑圆筒内做圆周运动。圆筒的半径为 R=1m。小球运动到圆筒最低点A时，速度为V_A=10m/s。求：

（1）小球运动到圆筒最高点B点时，圆筒壁对小球的弹力是多大？
（2）小球运动到圆筒的圆心等高的C点时，圆筒壁对小球的弹力是多大？

如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点平滑相接，导轨半径为R．一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧，脱离弹簧后当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的9倍，之后向上运动完成半个圆周运动恰好到达C点．已知重力加速度为g．试求：

（1）弹簧开始时的弹性势能；
（2）物体从B点运动至C点克服阻力做的功；
（3）物体离开C点后落回水平面时速度的大小．

某轻质弹簧的弹力F与弹簧长度L的关系如图所示。一木箱重200N，静止放在水平面上。用该弹簧沿水平方向拉木块，当弹簧的伸长量为8cm时，木箱刚好被拉动。已知木箱与地面间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。求：

（1）该弹簧的原长L₀以及劲度系数k；
（2）木箱与水平面间的动摩擦因数；
（3）当弹簧的伸长量为4cm时，求木箱受到的摩擦力的大小。       

如图所示，单摆摆长为1m，做简谐运动，C点在悬点O的正下方，D点与C相距为2m，C、D之间是光滑水平面，当 小摆球A从右侧最大位移处无初速度释放时，小球B从D点以某一速度匀速地向C点运动，A、B两球在C点迎面相遇，求小球B的速度大小．（π²＝g）

质量m=2.0×10³kg的汽车在水平公路上行使,轮胎与路面间的最大静摩擦力为1.4×10⁴N。汽车经过半径为50m的弯路时，如果车速达到72km/h，这辆车会不会发生侧滑？（静摩擦力提供向心力

如图所示，位于竖直面内的曲线轨道的最低点B的切线沿水平方向，且与一位于同一竖直面内、半径R=0.40m的光滑圆形轨道平滑连接。现有一质量m=0.10kg的滑块（可视为质点），从位于轨道上的A点由静止开始滑下，滑块经B点后恰好能通过圆形轨道的最高点C。已知A点到B点的高度h=1.5m，重力加速度g=10m/s²，空气阻力可忽略不计，求：

（1）滑块通过圆形轨道B点时对轨道的压力大小；
（2）滑块从A点滑至B点的过程中，克服摩擦阻力所做的功。

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？