高中物理计算题

如图所示，电源的电动势是6V，内阻是0.5Ω，小电动机M的线圈电阻为0.5Ω，限流电阻R₀为3Ω，若理想电压表的示数为3V，试求：

（1）电源的总功率和电源的输出功率；
（2）电动机消耗的功率和电动机输出的机械功率．

如图所示，物体重为G=100N，与斜面间的动摩擦因数为μ=0.2，用平行于斜面向上的拉力F拉物体，使物体沿斜面匀速向上运动，求拉力F的大小．

如图所示，质量m＝0.1g的小物块，带有5×10^-4C的电荷，放在倾角为30°的光滑绝缘斜面上，整个斜面置于B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面指向纸里，物块由静止开始下滑，滑到某一位置时，开始离开斜面，求

（1）物块带什么电？
（2）物块离开斜面时速度多大？
（3）斜面至少有多长？

某星球半径为R = 610⁶ m，假设该星球表面上有一倾角为θ = 30°的固定斜面，一质量为m =" 1" kg的小物块在力，作用下从静止开始沿斜面向上运动，力F始终与斜面平行，如图甲所示。已知小物块和斜面间的动摩擦因数，力F随位移x变化的规律如图乙所示（取沿斜面向上的方向为正向），如果小物块运动12 m时速度恰好为零，已知万有引力常量G = 6.6710^-11 N·m²/kg²。试求：（计算结果保留一位有效数字）

（1）该星球表面上的重力加速度g的大小；
（2）该星球的平均密度。

从离地面高20m处自由下落一个小球，取g=10m/s²．求：
（1）小球在空中的运动时间；
（2）小球在第一秒内的位移；
（3）小球落地瞬间的速度；
（4）小球在最后一秒内的位移．

一平行金属导轨水平面内固定，导轨间距L=0.5m，导轨右端接有电阻R_L=4小灯泡，导轨电阻不计，如图甲。在导轨的MNQP矩形区域内有竖直向上的磁场，MN、PQ间距d=3m，此区域磁感应强度B随时间t变化规律如图乙所示，垂直导轨跨接一质量m=1kg的金属杆，其电阻r=1，金属杆与导轨间的动摩擦因数为=0.2，在t=0时刻，给金属棒以速度v₀=2m/s，同时施加一向右的外力F，使其从GH处向右运动，在0--2s内小灯发光亮度始终没变化，求：

（1）通过计算分析2s内金属杆的运动情况；
（2）计算2s内外力F的大小；
（3）计算2s内整个系统产生热量。

质量m=2kg的物体静止在水平面上，现在对物体施加一个大小F=10N的水平方向拉力，物体开始运动，2s末位移4m。（g取10m/s²）求：
（1）物体的加速度；
（2）滑动摩擦力大小；
（3）物体与水平面间的动摩擦因数µ。

把两个带电小球Q₁、Q₂分别放在真空中的A、B两点。已知Q₁=4.0×10^-10C，Q₂=-6.0×10^-12C，r = 50cm，如图所示。

（1）求Q₂受到的静电力的大小和方向。
（2）求Q₁在B点产生的电场强度的大小和方向。

A、B两列火车，在同一轨道上同向行驶，A车在前，其速度v_A=10m/s，B车在后，速度v_B=30m/s，因大雾能见度很低，B车在距A车x₀=75m时才发现前方有A车，这时B车立即刹车，但B车要经过180m才能停下来．
（1）B车刹车时A仍按原速率行驶，两车是否会相撞？
（2）若B车在刹车的同时发出信号，A车司机经过△t=4s收到信号后加速前进，则A车的加速度至少多大才能避免相撞？

如图所示，质量为m=1kg的物块放在倾角为θ=37°的斜面体上，斜面质量为M=2kg，斜面与物块间的动摩擦因数为μ=0.2，地面光滑，现对斜面体施一水平推力F，要使物体m相对斜面静止，试确定推力F的取值范围．

如图所示，有一磁感强度B=0.1T的水平匀强磁场，垂直匀强磁场放置一很长的金属框架，框架上有一导体ab保持与框架边垂直、由静止开始下滑．已知ab长100cm，质量为0.1kg，电阻为0.1Ω，框架电阻不计，取g=10m/s²，求：

（1）导体ab下落的最大加速度和最大速度；
（2）导体ab在最大速度时产生的电功率．

一列货车以28.8km/h的速度在平直铁路上运行，由于调度工作失误，在后面600m处有一列快车以72km/h的速度向它靠近，快车司机发觉后立即合上制动器刹车（设刹车阻力为恒力），但快车要滑行2000m才能停止．试判断两车是否会相撞．

如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场．金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源．现把一个质量m=0.040kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止．导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R₀=2.5Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s²．已知sin37°=0.60，cos37°=0.80，求：

（1）通过导体棒的电流；
（2）导体棒受到的安培力大小以及方向；
（3）导体棒受到的摩擦力大小与方向．

如右图所示，光滑斜面体的质量为M 、斜角为θ ，放置在光滑水平面上，要使质量为m的物体能静止在光滑斜面体上，应对光滑斜面体施以多大的水平外力F？此时m 与 M 之间的相互作用力 F_N为多大？

如图所示，竖直平面内的光滑弧形轨道的底端恰好与光滑水平面相切。质量为M=2.0kg的小物块B静止在水平面上。质量为m=1.0kg的小物块A从距离水平面高h＝0.45m的P点沿轨道从静止开始下滑，经过弧形轨道的最低点Q滑上水平面与B相碰，碰后两个物体以共同速度运动。取重力加速度g=10m/s²。求：

（1）A经过Q点时速度的大小v₀；
（2）A与B碰后速度的大小v；
（3）碰撞过程中系统（A、B）损失的机械能ΔE。