高中物理计算题

如图所示，ABC是三棱镜的一个截面，其折射率为n＝1.5，现有一细束平行于截面的光线沿MN方向射到棱镜的AB面上的N点，AN＝NB＝2cm，入射角的大小为i，且sini＝0.75。已知真空中的光速c＝3.0×10⁸ m/s，求：

(1)光在棱镜中传播的速率；
(2)此束光进入棱镜后从棱镜射出的方向和位置。(不考虑AB面的反射)

如图甲是一个单摆振动的情形，O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的最远位置．
设摆球向右运动为正方向．图乙是这个单摆的振动图象．根据图象回答：

(1)单摆振动的频率是多大？
(2)开始时刻摆球在何位置？
(3)若当地的重力加速度为10 m/s²，这个摆的摆长是多少？

某一水电站发电机组设计为：水以v₁＝3m/s的速度流入水轮机后以v₂＝1m/s的速度流出，流出水位比流入水位低h=9.6m，水流量为Q＝10m³/s．水轮机效率为η₁ =75%，发电机效率为η₂=80%，重力加速度g=10m/s²，水的密度ρ=10³kg/m³．试问：
(1)发电机的输出功率是多少？
(2)如果发电机输出电压为240V，用户所需电压为220V，输电线路中能量损耗为5%，输电线的电阻共为12Ω，那么所需用升压变压器、降压变压器的原副线圈的匝数比分别是多少？

如图所示的实线是t=0时刻的波形图像，虚线是经过0.2 s时的波形图像．求：
(1)这列波可能的波速；
(2)若波速是35 m/s，求波的传播方向．

在双人花样滑冰比赛中，有时会看到被男运动员拉着的女运动员离开地面在空中做圆锥摆运动的精彩场面，质量为m的女运动员做圆锥摆运动时和水平冰面的夹角为θ，转动过程中女运动员的重心做匀速圆周运动的半径为r，重力加速度为g，求：
(1)该女运动员受到拉力的大小．
(2)该女运动员做圆锥摆运动的周期．

如图是利用传送带装运煤块的示意图．其中，传送带足够长，倾角θ＝37°，煤块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.8，传送带的主动轮和从动轮半径相等，主动轮轴顶端与运煤车底板间的竖直高度H＝1.8m，与运煤车车箱中心的水平距离x＝1.2m.现在传送带底端由静止释放一些煤块(可视为质点)，煤块在传送带的作用下先做匀加速直线运动，后与传送带一起做匀速运动，到达主动轮时随轮一起匀速转动．使煤块在轮的最高点恰好水平抛出并落在车箱中心，取g＝10m/s²，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：
(1)传送带匀速运动的速度v
(2)主动轮和从动轮的半径R；
(3)煤块在传送带上由静止开始加速至与传送带速度相同所经过的时间t.

如图所示，水平直线MN下方有竖直向上的匀强电场，现将一重力不计、比荷＝10⁶ C/kg的正电荷置于电场中的O点由静止释放，经过×10^－5 s后，电荷以v₀＝1.5×10⁴ m/s的速度通过MN进入其上方的匀强磁场，磁场与纸面垂直，磁感应强度B按图8－12b所示规律周期性变化(图b中磁场以垂直纸面向外为正，以电荷第一次通过MN时为t＝0时刻)．求：
(1)匀强电场的电场强度E的大小；
(2)图b中t＝×10^－5 s时刻电荷与O点的水平距离；
(3)如果在O点右方d＝68 cm处有一垂直于MN的足够大的挡板，求电荷从O点出发运动到挡板所需的时间．(sin 37°＝0.60，cos 37°＝0.80)

如图所示，置于空气中的一不透明容器内盛满某种透明液体。容器底部靠近器壁处有一竖直放置的6.0 cm长的线光源。靠近线光源一侧的液面上盖有一遮光板，另一侧有一水平放置的与液面等高的望远镜，用来观察线光源。开始时通过望远镜不能看到线光源的任何一部分。将线光源沿容器底向望远镜一侧平移至某处时，通过望远镜刚好可以看到线光源底端。再将线光源沿同一方向移动8.0 cm，刚好可以看到其顶端。求此液体的折射率n。

一列横波如图所示，波长λ＝8 m，实线表示t₁＝0时刻的波形图，虚线表示t₂＝0.005 s时刻的波形图.则：
(1)波速可能多大？
(2)若波沿x轴负方向传播且2T>t₂－t₁>T，波速又为多大？

如图所示，某透明液体深1m ，一束与水平面成30°角的光线从空气射向该液体，进入该液体的光线与水平面的夹角为45°。试求：
(1)该液体的折射率；
(2)进入液体的光线经多长时间可以照到底面。

如图所示，滑块在恒定外力F= 3mg/2作用下从水平轨道上的A点由静止出发到B点时撤去外力，又沿竖直面内的半径为R光滑半圆形轨道运动，且恰好通过轨道最高点C，滑块脱离半圆形轨道后又刚好落到原出发点A，滑块与地面的摩擦因数为0.25，试求

（1）滑块运动到B点速度大小
（2）滑块在半圆形轨道上运动时，对轨道压力的最小值和最大值

一细杆与水桶相连，水桶中装有水，水桶与细杆一起在竖直平面内做圆周运动，如图所示，水的质量m＝0.5kg，水的重心到转轴的距离l＝50cm。（取g＝10m/s²，不计空气阻力）

⑴若在最高点水不流出来，求桶的最小速率；
⑵若在最高点水桶的速率v＝3m/s，求水对桶底的压力。

如图所示，在光滑的圆锥体顶端用长为L的细线悬挂一质量为m的小球。圆锥体固定在水平面上不动，其轴线沿竖直方向，母线与轴线之间的夹角θ＝30⁰。现使小球以一定的速率绕圆锥体的轴线在水平面内做圆周运动.

（1）当小球速率时，求细线对小球的拉力；
（2）当小球速率时，求细线对小球的拉力。

如图所示的凹形场地，两端是半径为L=的光滑1/4圆弧面，中间长为2L的粗糙水平面．质量为3m的滑块乙开始停在水平面的中点O处，质量为m的滑块甲从光滑圆弧面顶端A处无初速度滑下，进入水平面内与乙发生碰撞，碰后甲以碰前一半的速度反弹．已知甲、乙与水平面的动摩擦因数分别为μ₁=0.2、μ₂=0.1，甲、乙的体积大小忽略不计．g=10 m/s².求：
（1）甲与乙碰撞前的速度．
（2）碰后瞬间乙的速度．
（3）甲、乙在O处发生碰撞后，请判断能否发生第二次碰撞？并通过计算确定甲、乙最后停止所在的位置．

将带正电量Q="0.3" C，质量m′="0.15" kg的滑块，放在小车的绝缘板的右端，小车的质量M="0.5" kg，滑块与绝缘板间的动摩擦因数μ=0.4，小车的绝缘板足够长，它们所在的空间存在着磁感应强度B="2.0" T的水平方向的匀强磁场，开始时小车静止在光滑水平面上，当一个摆长为L="1.25" m，摆球质量m="0.4" kg的单摆从水平位置由静止释放，摆到最低点时与小车相撞，如图所示，碰撞后摆球恰好静止，g取10 m/s².求：

（1）小车碰撞后瞬间的速度是多少？
（2）摆球与小车碰撞过程中系统损失的机械能△E是多少？
（3）碰撞后小车的最终速度是多少？