高中物理计算题

如图为某种鱼饵自动投放器中的投饵装置示意图，其上半部BC是半径为R的四分之一圆弧弯管，管口与水平方向垂直，下半部AB是一长为2R的竖直细管，AB管内有一原长为R、下端固定的轻质弹簧。投饵时，每次总将弹簧长度压缩到0.5R后锁定，在弹簧上端投放一粒鱼饵，解除锁定，弹簧可将鱼饵弹射出去。设质量为m的鱼饵到达管口C时，对管壁的作用力恰好为零。若不计鱼饵在运动过程中的机械能损失，且假设锁定和解除锁定时，均不改变弹簧的弹性势能。已知重力加速度为g。求：

（1）质量为m的鱼饵到达管口C时的速度v₁；
（2）质量为m的鱼饵到达管口的过程中，弹簧的弹力做的功为多少？
（3）已知地面与水面相距1.5R，若使该投饵器绕AB管的中轴线OO’在90°角的范围内来回缓慢转动，每次弹射时只投放一粒鱼饵，鱼饵的质量在到之间变化，且均能落到水面。持续投放足够长时间后，鱼饵能够落在水面的最大面积S是多少？

如图a所示，在水平路段AB上有一质量为2×10³kg的汽车，正以10m/s的速度向右匀速运动，汽车前方的水平路段BC较粗糙，汽车通过整个ABC路段的v~t图像如图b所示（在t=15s处水平虚线与曲线相切），运动过程中汽车发动机的输出功率保持20kW不变，假设汽车在两个路段上受到的阻力（含地面摩擦力和空气阻力等）各自有恒定的大小。


（1）求汽车在AB路段上运动时所受的阻力f₁。
（2）求汽车刚好到达B点时的加速度a。
（3）求BC路段的长度。
（4）若汽车通过C位置以后，仍保持原来的输出功率继续行驶，且受到的阻力恒为f₁，则在图b上画出15s以后汽车运动的大致图像。
（解题时将汽车看成质点）

三个电荷量均为Q(正电)的小球A、B、C质量均为m，放在水平光滑绝缘的桌面上，分别位于等边三角形的三个顶点，其边长为L，如图所示，求：

(1)在三角形的中心O点应放置什么性质的电荷，才能使三个带电小球都处于静止状态？其电荷量是多少？
(2)若中心电荷带电荷量在(1)问基础上加倍，三个带电小球将加速运动，求其加速度大小．

如图所示的装置，左半部为速度选择器，其有一对平行金属板，两板相距为d，电压为U；两板之间有匀强磁场，磁感应强度大小为B₀，方向与金属板面平行并垂直于纸面朝里，图中右边有一半径为R、圆心为O的圆形区域，区域内也存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面朝里。一电荷量为q的正离子沿平行于金属板面、垂直于磁场的方向射入平行金属板之间，然后沿直线射出平行金属板之间的区域，并沿直径EF方向射入磁场区域，最后从圆形区域边界上的G点射出，已知弧所对应的圆心角为。不计离子重力。求：

（1）离子速度的大小；
（2）离子的质量。

如图所示，甲图为某波源的振动图象，乙图是该波源产生的横波在某时刻的波形图，波动图的O点表示波源．问：

(1)这列波的波速多大？
(2)若波向右传播，当波动图中质点Q第一次到达平衡位置且向上运动时，从乙图图示时刻开始质点P已经经过了多少路程？

如图所示，一透明球体置于真空中，球的半径R=10cm，透明球体的折射率为 , MN是一条通过球心的直线，单色细光束AB平行于MN射向球体，B点为入射点，AB与MN间距为，CD为出射光线,与MN交于P点。(已知光在真空中的速度)。求：

（1）光从B点传到C点的时间；
（2）CD与MN所成的角∠DPN。

一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形如图所示，已知波的传播速度v＝2m/s。

⑴写出从t＝0时刻起x＝2.0m处质点的位移y随时间t变化的表达式；
⑵求出在0～4.5s内波传播的距离及x＝2.0m处质点通过的路

出现火灾突发事件时，营救被围困人员最关键的是争取时间。消防队员为缩短下楼的时间，往往抱着竖直的杆直接下滑。假设一名质量为60Kg、训练有素的消防员从离地18m的七楼抱着竖直的杆以最短的时间滑下。已知杆的质量为200Kg，消防队员着地的速度不能大于6m/s，手和腿对杆的最大压力为1800N，手和腿与杆之间的动摩擦因数为0.5，假设杆是固定在地面上的，杆在水平方向不移动（g=10m/s²）。试求：
（1）消防队员下滑过程中的最大速度；
（2）消防队员下滑过程中杆对地面的最大压力；
（3) 消防队员下滑的最短时间。

如图所示，在水平面内做匀速圆周运动的圆锥摆，O为悬点，O＇为O在水平地面上的投影，已知绳长为a，绳与竖直方向夹角为θ=60°，OO＇间距离为，某时刻绳被剪断，小球将落到P点，求：

（1）小球做圆周运动的速度v；
（2）P到O＇的距离l。

旋转电枢式发电机的转子在正常运转时，产生的电动势瞬时值为e=220sin314t V。如果由于某种原因，它的转速变慢，用电压表测得此时发电机两端的电压为176 V，若此时发电机正在向一盏标有“220 V、100 W”的灯泡供电，在不计发电机内电阻的情况下，试求：
（1）该灯泡的实际功率为多大？
（2）这台发电机的转速比原来正常时转速慢了几分之一？
（3）在远距离输电时，如果输送一定的功率，当输电电压为220 V时，在输电线上损失的功率为75 kW；若输电电压提高到6000 V时，在输电线上损耗的功率又是多少?

一矩形线圈，在匀强磁场中绕垂直磁感线的对称轴转动，形成如图所示的交变电动势图象,试根据图象求出：

（1）线圈转动的角速度；
（2）电动势的有效值；
（3）如果线圈的内阻是10Ω，把它跟一个电阻为990Ω的电热器连在一起组成闭合电路时，10min内通过电热器的电流产生的热量是多大？

如图所示，半径R=4m的光滑圆环竖直放置，A点为圆环的最低点，B为圆环的最高点，CDA为光滑斜面，CEA为光滑圆弧面。若斜面CDA长为0.3m，小球由静止开始分别从C点沿光滑斜面CDA和圆弧面CEA滑至A点，时间分别为t₁、t₂，取重力加速度g=π²m/s²，试比较t₁、t₂的大小。

某同学的解题思路如下：
根据机械能守恒，由静止开始分别从C点沿光滑斜面CDA和沿圆弧CEA滑至A点的速度大小相等，而沿斜面CDA滑下的路程较短，所用时间也较短，所以t₁ < t₂。
你认为该同学的解法正确吗？若正确，请计算出t₁、t₂的大小；若不正确，指出错误处并通过计算说明理由。

已知在t₁时刻简谐横波的波形如图中实线所示，在时刻t₂该波的波形如图中虚线所示。t₂–t₁ = 0.1s。求：

（1）该波可能的传播速度υ₁；
（2）若波源的振动周期T满足5T < t₂–t₁ < 6T，且图中P质点在t₁时刻的即时速度方向沿y轴正方向，求波速υ₂。
（3）若波源的振动周期T满足0.02s < T < 0.025s，且从t₁时刻起，图中Q质点比R质点先回到平衡位置，求波速υ₃。

某小型实验水电站输出功率是20kW，输电线总电阻是6Ω。
（1）若采用380V输电，求输电线路损耗的功率；
（2）若改用5000V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。
（计算结果均保留三个有效数字）

质量为M的木块在水平面上处于静止状态，有一质量为m的子弹以水平速度v₀击中木块并与其一起运动，若木块与水平面之间的动摩擦因数为μ，则木块在水平面上滑行的距离为多少？（设子弹与木块作用时间极短）