高中物理力学实验综合题

、图（1）表示用水平恒力F拉动水平面上的物体，使其做匀加速运动。当改变拉力的大小时，相对应的匀加速运动的加速度a也会变化，a和F的关系如图（2）所示。

（1）该物体的质量为多少？
（2）在该物体上放一个与该物体质量相同的砝码，保持砝码与该物体相对静止，其他条件不变，请在图2的坐标上画出相应的a——F图线。
（3）由图线还可以得到什么物理量？（要求写出相应的表达式或数值）

质量为10³kg的车中用细线悬挂一个质量较小的球，车在水平拉力作用下在水平公路上作直线运动，此时悬线向右偏且与竖直方向成45°角，当撤去拉力后悬线向左偏且与竖直方向成45°角，求拉力的大小和方向。（g=10m/s²）

空间探测器从行星旁绕过，由于行星的作用，可以使探测器的运动速率增大，这种现象被称为“弹弓效应”。在航天技术中，“弹弓效应”是用来增大人造小天体运动速率的一种有效方法。1989年10月发射的伽利略探测器就曾利用这种效应。土星的质量M=5.67×1026 kg ，以相对太阳的轨道速率u0="9.6" km/s 运行；伽利略空间探测器的质量为m="150" kg ，相对于太阳迎向土星的速率为v0="10.4" km/s ，由于“弹弓效应”探测器绕过土星后，沿与原来速度相反的方向离去，求它离开土星后相对于太阳的速率。

一只蚂蚁从蚂蚁洞沿直线爬出，已知爬出速度v的大小与距蚂蚁洞中心的距离L成反比，当蚂蚁到达距蚂蚁洞中心的距离L₁=1m的A点时，速度大小为v₁=20cm/s，问当蚂蚁到达距蚂蚁洞中心的距离L₂=2m的B点时，其速度大小为v₂="?" 蚂蚁从A点到达B点所用的时间t=?

“神舟六号”载人飞船在发射初期，宇航员的血液处于超重状态，严重时会产生黑视，甚至危及生命。
（1）假设载人飞船起飞时视为匀加速直线运动，加速度大小为60m/s²，方向竖直向上，两名宇航员在飞船内是躺在水平躺椅上的，则他们对躺椅的压力约为其重力的多少倍？（g=10m/s²）
（2）为了宇航员适应上述情况，必须进行专门的训练。训练的装置是半径为20m的水平坐舱，在电力的驱动下坐舱在水平面内做匀速圆周运动，若让坐舱在运动中的加速度大小为80m/s²，则坐舱每分钟应转动多少圈？（π约取3）

如下图所示，在半径R＝20cm、质量M＝168kg的均匀铜球中，挖去一球形空穴，空穴的半径为要，并且跟铜球相切，在铜球外有一质量m＝1kg、体积可忽略不计的小球，这个小球位于连接铜球球心跟空穴中心的直线上，并且在空穴一边，两球心相距是d＝2m，试求它们之间的相互吸引力．                         

如图所示，可视为质点的三物块A、B、C放在倾角为30⁰、长L=2m的固定斜面上，物块与斜面间的动摩擦因数μ＝，A与B紧靠在一起，C紧靠在固定挡板上，三物块的质量分别为m_A＝0.80kg、m_B＝0.64kg、m_C＝0.50kg，其中A不带电，B、C的带电量分别为q_B＝＋4.0×10^-5C、q_C＝＋2.0×10^-5C且保持不变，开始时三个物块均能保持静止且与斜面间均无摩擦力作用。如果选定两点电荷在相距无穷远处的电势能为零，则相距为r时，两点电荷具有的电势能可表示为。现给A施加一平行于斜面向上的力F，使A在斜面上一直作加速度a＝1.5m/s²的匀加速直线运动，经过时间t₀，力F变为恒力，当A运动到斜面顶端时撤去力F。已知静电力常量k＝9.0×10⁹N·m²／C²，g＝10m/s²。求：

（1）未施加力F时物块B、C间的距离；
（2）t₀时间内A上滑的距离；
（3）力F对A物块做的总功。

如图所示，在足够长的光滑水平轨道上静止三个小木块A、B、C，质量分别为m_A=1kg，
m_B=1kg，m_C=2kg，其中B与C用一个轻弹簧固定连接，开始时整个装置处于静止状态；A和B之间有少许塑胶炸药，A的左边有一个弹性挡板（小木块和弹性挡板碰撞过程没有能量损失）．现在引爆塑胶炸药，若炸药爆炸产生的能量有E=9J转化为A和B沿轨道方向的动能，A和B分开后，A恰好在B、C之间的弹簧第一次恢复到原长时追上B，并且与B发生碰撞后粘在一起．求：
（1）在A追上B之前弹簧弹性势能的最大值；
（2）A与B相碰以后弹簧弹性势能的最大值．

(1)要使盒子在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力，则该盒子做匀速圆周运动的周期为多少？
(2)若盒子以第（１）问中周期的做匀速圆周运动，则当盒子运动到图示球心与O点位于同一水平面位置时，小球对盒子的哪些面有作用力，作用力为多大？

推行节水工程的转动喷水“龙头”如图所示，“龙头”距地面h，可将水水平喷出，其喷灌半径可达10h。每分钟喷水mkg，所用的水是从地下H深的井里抽取。设水以相同的速率喷出。水泵效率为η，不计空气阻力，试求：
（1）水从喷水“龙头”喷出的初速度
（2）水泵每分钟对水做的功
（3）带动水泵的电动机的最小输出功率

(1)若箱子以速度2m/s做匀速运动，摆以很小的摆角完成了10次全振动的过程中箱子的位移多大?
(2)如果水平推力为某值时，摆线稳定地偏离竖直方向37°角相对静止，这种情况下推力多大？（g＝10m/s²、）

如图所示，在匀速转动的圆盘上，沿半径方向放置以细线相连的质量均为m的A、B两个小物块，A离轴心=20cm，B离轴心=30cm，A、B与盘面间相互作用的最大静摩擦力为其重力的0.4倍．求：

(1)当细线上出现张力时，圆盘转动的角速度=？
(2)欲使A、B与盘面间不发生相对滑动，则盘转动的最大角速度多大？(g=10m/)
 

(1)求车轮与冰雪路面间的动摩擦因数；
(2)若该车以的速度在同样冰雪路面的平直公路上行驶，突然发现正前方停着一辆故障车，司机马上采取刹车措施，避免了相撞事故。问司机发现故障车时两车相距至少多远?  (已知司机发现故障车至实施刹车的反应时间为)
(3)在泥巴山上有一段同样冰雪路面的水平圆弧形弯道，圆弧半径，为保证该车不发生侧滑，汽车行驶的最大速度V为多少．