高中物理计算题

如图所示，两个绝缘斜面与绝缘水平面的夹角均为α=45⁰，水平面长d，斜面足够长，空间存在与水平方向成45⁰的匀强电场E，已知，一质量为m、电荷量为q的带正电小物块，从右斜面上高为d的A点由静止释放，不计摩擦及物块转弯时损失的能量。小物块在B点的重力势能和电势能均取值为零.试求：

（1）小物块下滑至C点时的速度大小.
（2）在AB之间，小物块重力势能与动能相等点的位置高度h₁.
（3）除B点外，小物块重力势能与电势能相等点的位置高度h₂.

如图甲所示，粒子源能连续释放质量为m，电荷量为＋q，初速度近似为零的粒子（不计重力），粒子从正极板附近射出，经两金属板间电场加速后，沿y轴射入一个边界为矩形的匀强磁场中，磁感应强度为B，磁场方向垂直纸面向里．磁场的四条边界分别是y ＝0，y＝a，x＝－1.5a，x＝1.5a.两金属板间电压随时间均匀增加，如图乙所示．由于两金属板间距很小，微粒在电场中运动时间极短，可认为微粒加速运动过程中电场恒定．

（1）求微粒分别从磁场上、下边界射出时对应的电压范围；
（2）微粒从磁场左侧边界射出时，求微粒的射出速度相对进入磁场时初速度偏转角度的范围，并确定在左边界上出射范围的宽度d .

图甲为竖直放置的离心轨道，其中圆轨道的半径r＝0.10 m，在轨道的最低点A和最高点B各安装了一个压力传感器(图中未画出)，小球(可视为质点)从斜轨道的不同高度由静止释放，可测出小球在轨道内侧通过这两点时对轨道的压力F_A和F_B。(g取10 m/s²) 。

（1）若不计小球所受阻力，且小球恰能过B点，求小球通过A点时速度v_A的大小。
（2）若不计小球所受阻力，小球每次都能通过B点，F_B随F_A变化的图线如图乙中的a所示，求小球的质量m。
（3）若小球所受阻力不可忽略，F_B随F_A变化的图线如图乙中的b所示，求当F_B＝6.0 N时，小球从A点运动到B点的过程中损失的机械能。

经过用天文望远镜长期观测，人们在宇宙中已经发现了许多双星系统，通过对它们的研究，使我们对宇宙中物质的存在形式和分布情况有了较深刻的认识，双星系统由两个星体组成，其中每个星体的线度都远小于两星体之间的距离，一般双星系统距离其他星体很远，可以当做孤立系统来处理。现根据对某一双星系统的光度学测量确定，该双星系统中每个星体的质量都是M，两者相距L，它们正围绕两者连线的中点做圆周运动。试求：
（1）该双星系统的运动周期；
（2）若该实验中观测到的运动周期为T_观测，且。为了理解T_观测 与T_计算的不同，目前有一种流行的理论认为，在宇宙中可能存在一种望远镜观测不到的暗物质。作为一种简化模型，我们假定在以这两个星体连线为直径的球体内均匀分布这种暗物质。若不考虑其他暗物质的影响，根据这一模型和上述观测结果确定该星系间这种暗物质的密度。

如图所示，水平固定一个光滑长杆，有一个质量为m小滑块A套在细杆上可自由滑动。在水平杆上竖直固定一个挡板P，小滑块靠在挡板的右侧处于静止状态，在小滑块的下端用长为L的细线悬挂一个质量为2m的小球B，将小球拉至左端水平位置使细线处于自然长度，由静止释放，已知重力加速度为g。求：

①小球运动过程中，相对最低点所能上升的最大高度；
②小滑块运动过程中，所能获得的最大速度。

如图所示，ABC是顶角为30°的等腰三棱镜的横截面，两束相同的单色光a和b分别从AB边上的O点以相等的入射角θ射入棱镜，OC为法线，a、b均位于ABC的平面内，且a光恰好垂直AC射出棱镜，已知该光在棱镜内的折射率。求：

①两束光的入射角θ大小；
②b光第一次离开棱镜时的出射光线与入射光线的夹角（锐角）

如图所示，竖直放置的U形管左端封闭，右端开口，左管横截面积为右管横截面积的2倍，在左管内用水银封闭一段长为l、温度为T₁的空气柱，左右两管水银面高度差为hcm，外界大气压为h₀ cm Hg。

①若向右管中缓慢注入水银，直至两管水银面相平（原右管中水银没全部进入水平部分），求在右管中注入水银柱的长度h₁(以cm为单位)；
②在两管水银面相平后，缓慢升高气体的温度至空气柱的长度为开始时的长度l，求此时空气柱的温度T＇。

如图所示，质量为3kg的木箱静止在光滑的水平面上，木箱内粗糙的底板正中央放着一个质量为1kg的小木块，小木块可视为质点．现使木箱和小木块同时获得大小为2m/s的方向相反的水平速度，小木块与木箱每次碰撞过程中机械能损失0.4J，小木块最终停在木箱正中央．已知小木块与木箱底板间的动摩擦因数为0.3，木箱内底板长为0.2m．求：

①木箱的最终速度的大小；
②小木块与木箱碰撞的次数．

如图所示，抗震救灾运输机在某场地通过倾角为的光滑斜面卸放物资，斜面与粗糙的水平面平滑连接。现将一包装盒（可视为质点）从斜面上A点由静止释放，最终停在水平面上的C点。已知A点距水平面的高度，B点距C点的距离。（包装盒经过B点时速度大小不变，），求：

（1）包装盒在运动过程中的最大速度；
（2）包装盒与水平面间的动摩擦因数；
（3）包装盒从A点释放后，经过时间时速度的大小。

如图所示，光滑金属球的质量，它的左侧紧靠竖直的墙壁，右侧置于倾角的斜面体上。已知斜面体处于水平地面上保持静止状态，，，，求：

（1）墙壁对金属球的弹力大小和金属球对斜面体的弹力大小；
（2）水平地面对斜面体的摩擦力的大小。

一辆在绵隧高速公路上以的速度行驶的小汽车，突然发现同一车道的正前方处停有一辆故障车，由于无法从其它车道避让，司机从发现前方故障车道开始制动有的反应时间，制动后小汽车以的加速度做匀减速直线运动，请你通过计算判定这辆小汽车是否会与前方故障车发生追尾事故？

如图所示，质量为的小球用细绳栓着吊在行驶的汽车后壁上，绳与竖直方向夹角为。已知，，，求；

（1）汽车匀速运动时，细线对小球的拉力和车后壁对小球的压力。
（2）当汽车以向右匀减速行驶时，细线对小球的拉力和小球对车后壁的压力。
（3）当汽车以向右匀减速行驶时，细线对小球的拉力和小球对车后壁的压力。

如图，有一水平传送带以的速度匀速运动，现将一物体轻轻放在传送带的左端上，若物体与传送带间的动摩擦因数为，已知传送带左、右端间的距离为，求传送带将该物体传送到传动带的右端所需时间。（）

质量为的木箱放在水平地面上，受到的水平拉力而开始运动，此力作用后撤去，已知物体与地面间的动摩擦因数，求：（）
（1）物体运动的最大速度；
（2）物体发生的总位移。

质量为2kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的v－t图像如图所示，g取10m/s²．求：

（1）物体与水平面间的动摩擦因数μ；
（2）水平推力F的大小；
（3）0～10s内物体运动位移的大小。