高中物理计算题

某课外小组经长期观测，发现靠近某行星周围有众多卫星，且相对均匀地分布于行星周围，假设所有卫星绕该行星的运动都是匀速圆周运动，通过天文观测，测得离行星最近的一颗卫星的运动半径为R₁，周期为T₁，已知万有引力常为G。求：
⑴行星的质量；
⑵若行星的半径为R，行星的第一宇宙速度；
⑶通过天文观测，发现离行星很远处还有一颗卫星，其运动半径为R₂，周期为T₂，试估算靠近行星周围众多卫星的总质量(提示:研究很远的卫星可把其他卫星和行星整体作为中心天体)。

我国“神舟”九号宇宙飞船已经发射成功，当时在飞船控制中心的大屏幕上出现的一幅卫星运行轨迹图，如图所示，它记录了“神舟”六号飞船在地球表面垂直投影的位置变化；图中表示在一段时间内飞船绕地球圆周飞行四圈，依次飞经中国和太平洋地区的四次轨迹①、②、③、④，图中分别标出了各地点的经纬度（如：在轨迹①通过赤道时的经度为西经157.5°，绕行一圈后轨迹②再次经过赤道时经度为180°……），若地球半径为R=6400km，地球表面处的重力加速度g=10m/s²，从图中的信息计算“神舟”九号宇宙飞船的
（1）运行周期    （2）飞船离地面的高度

在用高级沥青铺设的高速公路上，汽车的设计时速是108km/h。汽车在这种路面上行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.6倍。
（1）如果汽车在这种高速路的水平弯道上拐弯，假设弯道的路面是水平的，其弯道的最小半径是多少？
（2）如果高速路上设计了圆弧拱桥做立交桥，要使汽车能够以设计时速安全通过圆弧拱桥，这个圆弧拱桥的半径至少是多少？（取g=10m/s2）

如图所示，发电机输出功率P₁="100" kW，输出电压U₁="250" V，用户需要的电压U₄="220" V，输电线总电阻为10 Ω.若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求：
（1）发电机的输送电流I₁是多少？
（2）在输电线路中设置的升、降压变压器原副线圈的匝数比n₁：n₂.
（3）用户得到的电功率P₄是多少？

有两列简谐横波a､b在同一媒质中沿x轴正方向传播,波速均为v=2.5m/s.在t=0s时,两列波的波峰正好在x="2.5" m处重合,如图所示:

（1）求两列波的周期T_a和T_b。
（2）当t=0.25s时，求a波上x=3.5m的质点距离平衡位置的位移y_a。
（3）求t=0时，两列波的波峰重合处的所有位置.

如图所示，光滑水平面上，一个小球以初速度v向右匀速运动，右侧有一个线长为l的单摆在垂直纸面方向上做小角度振动。摆球的半径为r（不可忽略），其下端在最低点O处恰好与水平面接触，当小球在A点时，摆球恰好处于距离平衡位置最大位移处。若小球与摆球在O点处相撞，小球的体积可忽略，当地重力加速度为g，求：
（1）单摆振动的周期；
（2）AO间的距离。

一次用闪光照相方法研究平抛运动规律时，由于某种原因只拍到了部分方格背景及小球的3个瞬时位置A、B、C，如图所示。若已知每格长度为5 cm，求：
（1）小球的抛出速度大小；
（2）小球经B点时的竖直分速度大小。（g取10 m / s2）
（3）小球在B点的速度

物体以9.8m/s的水平初速度抛出,运动一段时间后垂直地撞在倾角θ=30°的斜面上,则：
（1）物体在空中运动的时间为多少?
（2）物体的抛出点与落地点间的高度差为多少？
（3）物体的抛出点与落地点间的水平位移的大小为多少？

如图所示，轻质弹簧K一端与墙相连处于自然状态，质量为4kg木块沿光滑的水平面以5m/s的速度运动并开始挤压弹簧，求：
（1）弹簧的最大弹性势能是多少
（2）木块被弹回速度增大到3m/s时的弹性势能．

某小型水电站输送功率为20KW,输电线路总电阻为6欧姆。
（1）若采用380V电压输电，求输电线的损耗功率。(6分)
（2）若改用5KV的高压输电，用户端利用n₁:n₂=22:1 的变压器降压，求用户得到的电压。

在远距离输电时,要考虑尽量减少输电线上的功率损失。某电站输送的电功率为P=50KW当使用U=5KV的电压输电时，测得安装输电线路起点和终点处的两只电度表一昼夜的示数相差4800千瓦时。求：
这时的输电效率n和输电线的总电阻r(6分)
要想使输电效率提高到98%，又不改变输电线，那么电站应用多高的电压向外输电？(6分)

一棱镜的截面为直角三角形ABC，∠A＝30°，斜边AB＝a.棱镜材料的折射率为n＝.在此截面所在的平面内，一条光线以45°的入射角从AC边的中点M射入棱镜．画出光路图，并求光线从棱镜射出的点的位置(不考虑光线沿原路返回的情况)．                

已知锌板的极限波长λ₀＝372 nm.今用处于n＝2激发态的氢原子发出的光照射锌板，已知氢原子能级公式E_n＝E₁，E₁＝－13.6 eV，电子质量m_e＝9.1×10^－31 kg，问：
(1)氢原子发出光子的能量多大；
(2)锌板发生光电效应时，光电子的最大初动能是多少；
(3)具有最大初动能的电子对应的德布罗意波长多大．

如图所示，光滑的曲面轨道的水平出口跟停在光滑水平面上的平板小车的上表面相平，质量为m的小滑块从光滑轨道上某处由静止开始滑下并滑下平板小车，使得小车在光滑水平面上滑动．已知小滑块从光滑轨道上高度为H的位置由静止开始滑下，最终停到板面上的Q点．若平板小车的质量为3m．用g表示本地的重力加速度大小，求：

（1）小滑块到达轨道底端时的速度大小v₀；
（2）小滑块滑上小车后，平板小车可达到的最大速度V；
（3）该过程系统产生的总热量Q．

如图甲所示，不计电阻的平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L＝1 m，上端接有电阻R＝3 Ω，虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场，现将质量m＝0.1 kg、电阻r＝1 Ω的金属杆ab，从OO′上方某处垂直导轨由静止释放，杆下落过程中始终与导轨保持良好接触，杆下落过程中的v－t图象如图乙所示(取g＝10 m/s²)．求：

(1)磁感应强度B的大小．
(2)杆在磁场中下落0.1 s的过程中电阻R产生的热量．