高中物理计算题

一水平的浅色长传送带上放置一煤块（可视为质点），煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ。初始时，传送带与煤块都是静止的。现让传送带以恒定的加速度a₀开始运动，当其速度达到v₀后，便以此速度做匀速运动。经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后，煤块相对于传送带不再滑动。求此黑色痕迹的长度。

原地起跳时，先屈腿下蹲，然后突然蹬地。从开始蹬地到离地是加速过程（视为匀加速），加速过程中重心上升的距离称为“加速距离”。离地后重心继续上升，在此过程中重心上升的最大距离称为“竖直高度”。现有下列数据：人原地上跳的“加速距离”d₁=0.50m，“竖直高度”h₁=1.0m；跳蚤原地上跳的“加速距离”d₂=0.00080m，“竖直高度”h₂=0.10m。假想人具有与跳蚤相等的起跳加速度，而“加速距离”仍为0.50m，则人上跳的“竖直高度”是多少？

质量m=1.5kg的物块（可视为质点）在水平恒力F作用下，从水平面上A点由静止开始运动，运动一段距离撤去该力，物块继续滑行t=2.0s停在B点，已知A、B两点间的距离s=5.0m，物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.20，求恒力F多大。（g=10m/s²）

质量为10 kg的物体在F＝200N的水平推力作用下，从粗糙斜面的底端由静止开始沿斜面运动，斜面固定不动，与水平地面的夹角θ＝37°．力F作用2秒钟后撤去，物体在斜面上继续上滑了1．25秒钟后，速度减为零．求：物体与斜面间的动摩擦因数μ和物体的总位移S。 （已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10 m/s²）

（1）下列核反应方程，正确的是           ．(填选项前的编号)

A．是聚变

B．是裂变

C．，符号“X”表示中子

D．，符号“X”表示中子

（2）质量为 M 的木块在光滑水平面上以速率v₁向右运动，质量为m 的子弹以速率v₂ 水平向左射入木块，假设子弹射入木块后均未穿出，且在第N 颗子弹射入后，木块恰好停下来，求N 的数值．

（1）一列简谐横波沿x 轴正方向传播，t =0时刻的波形如图所示，经0.3s时间质点a第一次到达波峰位置，则这列波的传播速度为__________m/s，质点b 第一次出现在波峰的时刻为__________s．

（2）某透明物体的横截面如图所示，其中ABC为直角三角形，AB 为直角边，长度为2L，∠ABC=45°，ADC为一圆弧，其圆心在AC 边的中点．此透明物体的折射率为 n=2.0．若一束宽度与AB 边长度相等的平行光从AB 边垂直射入透明物体，试由光路图画出光线从ADC 圆弧射出的区域，并求此区域的圆弧长度s．（不考虑经ADC圆弧反射后的光线）

（1）关于分子运动和热现象的说法，正确的是     （填入正确选项前的字母）

A．布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的运动

B．气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增加

C．一定量100^0C的水变成100^0C的水蒸汽，其分子之间的势能增加

D．空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以制冷机的工作不遵守热力学第二定律

（2）如图所示，竖直放置的圆筒形注射器，活塞上端接有气压表，能够方便测出所封闭理想气体的压强．开始时，活塞处于静止状态，此时气体体积为30cm³，气压表读数为1.1×10⁵Pa．若用力向下推动活塞，使活塞缓慢向下移动一段距离，稳定后气压表读数为2.2×10⁵ Pa．不计活塞与气缸内壁间的摩擦，环境温度保持不变．

①简要说明活塞移动过程中，被封闭气体的吸放热情况；
②求活塞稳定后气体的体积．

如图所示，平面直角坐标系的y轴竖直向上，x轴上的 P点与 Q点关于坐标原点O对称，距离为2a．有一簇质量为m、带电量为+q的带电微粒，在xoy平面内，从P 点以相同的速率斜向上沿与x 轴正方向的夹角θ 方向射出，0°＜θ＜90°，经过某一个垂直于xoy平面向外、磁感应强度大小为 B的有界匀强磁场区域后，最终会聚到Q 点，这些微粒的运动轨迹关于y 轴对称．为保证微粒的速率保持不变，需要在微粒的运动空间再施加一个匀强电场．重力加速度为g．求：
（1）匀强电场场强E的大小和方向；
（2）若微粒在磁场中运动的轨道半径为a，求与x轴正方向成30°角射出的微粒从P 点运动到Q 点的时间t ；
（3）若微粒从P 点射出时的速率为v，试推出在x ＞0的区域中磁场的边界点坐标x 与 y 应满足的关系式．

(15分)如图所示，一光滑斜面固定在水平面上，斜面上放置一质量不计的柔软薄纸带．现将质量为m_A 的物体A 和质量m_B 的物体B 轻放在纸带上．两物体可视为质点，物体初始位置数据如图所示，x₁=1.6m，x₂=3m．

（1）若纸带与物块间的动摩擦因数足够大，发现放在薄纸带上后 A、B两物体均静止在原地，则m_A 和m_B 应满足什么关系？
（2）若m_A=2kg，m_B=1kg，A与纸带间的动摩擦因数μ_A=0.5，B与纸带间的动摩擦因数μ_B=0.8，现将A、B两物体同时释放，求物体B 到达斜面底端的时间及两物体下滑过程中产生的摩擦热．（sin37°=cos53°=0.6，cos37°=sin53°=0.8）

如图所示，光滑水平面上有一质量M＝4.0 kg的带有圆弧轨道的小车，车的上表面是一段长L＝1.0m的粗糙水平轨道，水平轨道左侧连一半径R＝0.25m的光滑圆弧轨道，圆弧轨道与水平轨道在点相切．车右端固定一个尺寸可以忽略、处于锁定状态的压缩弹簧，一质量m＝1.0 kg的小物块紧靠弹簧放置，小物块与水平轨道间的动摩擦因数= 0.50．整个装置处于静止状态, 现将弹簧解除锁定，小物块被弹出，恰能到达圆弧轨道的最高点A．取g ＝10m/s² ,求：
（1）解除锁定前弹簧的弹性势能；
（2）小物块第二次经过点时的速度大小；
（3）小物块与车最终相对静止时，它距点的距离．

如图所示，两根相距L=1.0m的光滑平行金属导轨水平固定放置，导轨距水平地面H=0.8m，导轨的左端通过电键连接一电动势E=4.0V、内阻r=1.0Ω的电源，在距导轨上横跨一质量为m=0.5kg、有效电阻为R=1.0Ω的金属棒，整个装置处在磁感应强度为B=0.5T方向竖直向上的匀强磁场中。将电键接通后，金属棒在磁场力的作用下沿导轨向右滑动，最终滑离导轨．
求：（1）金属棒在滑动过程中的最大加速度及离开导轨后有可能达到的最大水平射程；
（2）若金属棒离开导轨后的实际水平射程仅为0.8m，则从闭合电键到金属棒离开导轨在金属棒上产生的焦耳热为多少？

(14分)如图所示，电荷量均为q，质量分别为m和2m的小球A和B，中间有细线相连。在电场中以v₀匀速上升。某时刻细线断开，求：（1）电场强度的大小；（2）当B球速度为零时，小球A的速度大小；（3）自绳子断开到B球速度为零的过程中，两球机械能的增量。

如图所示，两块平行金属板MN、PQ水平放置，两板间距为d、板长为L，在紧靠平行板右侧的等边三角形区域内存在着匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，三角形底边BG与PQ在同一水平线上，顶点A与MN在同一水平线上。一个质量为m、电量为+q的粒子沿两板中心线以初速度v₀水平射入，若在两金属板间加某一恒定电压，粒子离开电场后垂直AB边从D点进入磁场，BD=AB，并垂直AC边射出（不计粒子的重力）。求：
（1）两金属板问的电压；
（2）三角形区域内磁感应强度大小；
（3）若两金属板问不加电压，三角形区域内的磁场方向垂直纸面向外。要使粒子进入场区域后能从BC边射出，试求所加磁场的磁感应强度的取值范围。

如图所示，电阻不计的两光滑金属导轨相距L，放在水平绝缘桌面上，半径为R的l/4圆弧部分处在竖直平面内，水平直导轨部分处在磁感应强度为B，方向竖直向下的匀强磁场中，末端与桌面边缘平齐。两金属棒ab、cd垂直于两导轨且与导轨接触良好。棒ab质量为2 m，电阻为r，棒cd的质量为m，电阻为r。重力加速度为g。开始时棒cd静止在水平直导轨上，棒ab从圆弧顶端无初速度释放，进入水平直导轨后与棒cd始终没有接触并一直向右运动，最后两棒都离开导轨落到地面上。棒ab与棒cd落地点到桌面边缘的水平距离之比为1:3。求：
（1）棒ab和棒cd离开导轨时的速度大小；
（2）棒cd在水平导轨上的最大加速度；
（3）两棒在导轨上运动过程中产生的焦耳热。

某型号小汽车发动机的额定功率为60kw，汽车质量为1×10³kg，在水平路面上正常行驶中所受到的阻力为车重的0.15倍。g取10m／s³。求解如下问题：
（1）此型号汽车在水平路面行驶能达到的最大速度是多少?
（2）若此型号汽车以额定功率加速行驶，当速度达到20m／s时的加速度大小是多少?
（3）质量为60kg的驾驶员驾驶此型号汽车在水平高速公路上以30m／s的速度匀速行驶，设轮胎与路面的动摩擦因数为0.60，驾驶员的反应时间为0.30s，则驾驶员驾驶的汽车与前车保持的安全距离最少为多少?