高中物理计算题

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．

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。

如图所示，用两条细绳共同悬吊一个重物，已知AB=20cm，AC=15cm，BC=25cm，两条细绳所能承受的最大拉力AB绳是100N，AC绳是120N．若细绳不被拉断，所悬吊的重物的最大物重是多少？

下图所示的电路中，电源的电动势E="6.0" V，内电阻r="1.0" Ω，外电路的电阻R="5.0" Ω.闭合开关S,求：

（1）通过电阻R的电流；
（2）电阻R消耗的电功率.

一束硼离子以不同的初速度，沿水平方向经过速度选择器，从O点进入方向垂直纸面向外的匀强偏转磁场区域，分两束垂直打在O点正下方的离子探测板上P₁和P₂点，测得OP₁：OP₂=2：3，如图甲所示．速度选择器中匀强电场的电场强度为E，匀强磁场的磁感应强度为B₁，偏转磁场的磁感应强度为B₂．若撤去探测板，在O点右侧的磁场区域中放置云雾室，离子运动轨迹如图乙所示．设离子在云雾室中运动时受到的阻力F_f=kq，式中k为常数，q为离子的电荷量．不计离子重力．求

（1）硼离子从O点射出时的速度大小；
（2）两束硼离子的电荷量之比；
（3）两种硼离子在云雾室里运动的路程之比．

如右图所示，一质量m=1×10^-6kg，带电量q=－2×10^-8C的微粒以初速度v₀竖直
向上从A点射入一水平向右的匀强电场，当微粒运动到比A高2cm的
B点时速度大小也是v₀，但方向水平，且AB两点的连线与水平方向的
夹角为45º，g取10m/s²。求：

（1）AB两点间的电势差U_AB；
（2）匀强电场的场强E的大小。

如图所示，电灯的重力G=10N，AO绳与顶板间的夹角为53°，BO绳水平，这时灯对CO绳产生的拉力F=G=10N，求F的两个分力大小．

如图所示，一质量为1kg的小物块静止于水平地面上A点，在一恒定拉力作用下，经2s运动到B点后撤去拉力，小物块恰好滑上与地面等高的传送带上。传送带以恒定速率v₀=4m/s运行，已知AB间距离为x=2m，传送带长度（即BC间距离）为L=10m，物块与传送带间的滑动摩擦因数。

（1）物块在传送带上运动的时间。（g=10m/s²）
（2）物块滑上传送带后，传动系统因此而多消耗的电能。

如图所示，G_A=20N，G_B=10N，A与水平面的滑动摩擦因数μ=0.4，其余摩擦不计，求下列（1）、（2）情况下物体A受什么摩擦力？大小如何？（假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）

（1）F=0；
（2）F=10N；
（3）若要使A匀速运动，所加的竖直方向的力F=？

如图所示，在倾角为45°的斜面OA左侧有一竖直档板，档板与斜面OA间有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B=0.2T，档板上有一小孔P，OP=0.6m，现有一质量m=4×10^﹣20kg，带电量q=+2×10^﹣14C的粒子，从小孔以速度v₀=3×10⁴m/s水平射进磁场区域．粒子重力不计．

（1）粒子在磁场中做圆周运动的半径是多少？
（2）通过调整粒子进入磁场的速度大小可以控制粒子打到斜面OA时的速度方向，现若要粒子垂直打到斜面OA上，则粒子进入磁场的速度该调整为多少？此情况下粒子打到斜面OA的时间又为多少？

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．