高中物理计算题

如图甲所示，竖直面MN的左侧空间中存在竖直向上的匀强电场（上、下及左侧无边界）。一个质量为m、电荷量为q、可视为质点的带正电小球，以水平初速度v₀沿PQ向右做直线运动。若小球刚经过D点时（t=0），在电场所在空间叠加如图乙所示随时间周期性变化、垂直纸面向里的匀强磁场，使得小球再次通过D点时与PQ连线成60⁰角。已知D.Q间的距离为（+1）L，t₀小于小球在磁场中做圆周运动的周期，忽略磁场变化造成的影响，重力加速度为g。求：

（1）电场强度E的大小；
（2）t₀与t₁的比值；
（3）小球过D点后将做周期性运动。则当小球运动的周期最大时，求出此时的磁感应强度B₀及运动的最大周期T_m的大小，并在图中画出此情形下小球运动一个周期的轨迹。

如图所示，一平面框架与水平面成37°角，宽L=0.4m,上、下两端各有一个电阻R₀＝1Ω,框架的其他部分电阻不计,框架足够长.垂直于框平面的方向存在向上的匀强磁场,磁感应强度B＝2T。ab为金属杆,其长度为L＝0.4m，质量m＝0.8kg，电阻r＝0.5Ω，金属杆与框架的动摩擦因数μ＝0.5。金属杆由静止开始下滑,直到速度达到最大的过程中,金属杆克服磁场力所做的功为W=1.5J。已知sin37°＝0.6，cos37°=0.8；g取10m／s².求:

（1）ab杆达到的最大速度v.
（2）ab杆从开始到速度最大的过程中沿斜面下滑的距离.
（3）在该过程中通过ab的电荷量．

如图所示，平行四边形CDEF的DE边的长度是CD边的长度的2倍，CD的长度为d，且CD边与对角线DF垂直，垂直平行四边形平面的匀强磁场仅分布在平行四边形CDEF内部，CF边界以上的足够大区域内有如图所示的匀强电场。一束比荷为k的正粒子以相同速率v从D点沿DE方向射入磁场，不计粒子之间的作用和粒子的重力。假设粒子都能从CF边上射出磁场，试求：

（1）匀强磁场的磁感应强度范围；
（2）要使带电粒子离开磁场的速度方向恰好与CF垂直，求此时的磁感应强度；
（3）若满足条件（2）的粒子在电场中的运动轨迹与DF延长线的交点到F点的距离为3d，求匀强电场的电场强度E₀。

如图甲所示,一半径R=1m、竖直圆弧形光滑轨道,与斜面相切于B处,圆弧轨道的最高点为M,斜面倾角θ=37⁰,t=0时刻,有一质量m=2Kg的物块从A点开始沿斜面上滑,其在斜面上运动的速度变化规律如图乙所示,若物块恰能到达M点,（取g=10m/s²,sin37⁰=0.6,cos37⁰=0.8）,求:

（1）物块经过B点时的速度V_B
（2）物块在斜面上向上滑动的过程中克服摩擦力做的功.

如图所示，跨过定滑轮的轻绳两端分别系着物体A和B，物体A放在倾角为θ的斜面上。已知物体A的质量为m_A，物体A与斜面间的最大静摩擦力是与斜面间弹力的μ倍（μ<tanθ），滑轮与轻绳间的摩擦不计，绳的OA段平行于斜面，OB段竖直，要使物体A静止在斜面上，则物体B质量的最大值为多少?

在公路的十字路口，红灯拦停 了很多汽车，拦停的汽车排成笔直的一列，最前面的一辆汽车的前端刚好与路口停车线相齐，相邻两车的前端之间的距离均为l =" 6.0" m,若汽车起动时都以a =2.5m/s²的加速度作匀加速运动, 加速到v="10.0" m/s 后做匀速运动通过路口。该路口亮绿灯时间t =" 40.0" s, 而且有按倒计时显示的时间显示灯。另外交通规则规定：原在绿灯时通行的汽车, 红灯亮起时, 车头已越过停车线的汽车允许通过。请解答下列问题:
（1）若绿灯亮起瞬时,所有司机同时起动汽车，问有多少辆汽车能通过路口？
（2）第（1）问中，不能通过路口的第一辆汽车司机，在时间显示灯刚亮出“3”时开始刹车做匀减速运动，结果车的前端与停车线相齐时刚好停下, 求刹车后汽车加速度大小。
（3）事实上由于人反应时间的存在，绿灯亮起时不可能所有司机同时起动汽车。现假设绿灯亮起时，第一个司机迟后起动汽车, 后面司机都比前一辆车迟后0.5s起动汽车, 在该情况下，有多少辆车能通过路口？

2014年7月24日，受台风“麦德姆”影响。东部沿海多地暴雨，严重影响了道路交通安全。某高速公路同一直线车道上同向匀速行驶的轿车和货车，其速度大小分别为v₁=40m/s，v₂=25m/s，轿车在与货车距离x₀=22m时才发现前方有货车，若此时轿车只是立即刹车，刹车的加速度大小为5m/s²。两车可视为质点。
（1）若轿车刹车时货车以v₂匀速行驶，通过计算分析两车是否会相撞？
（2）若轿车在刹车的同时给货车发信号，货车司机经t₀=2s收到信号兵立即以加速度大小a₂=2.5m/s²匀速前进，通过计算分析两车会不会相撞？

驾驶证考试中的路考，在即将结束时要进行目标停车，考官会在离停车点不远的地方发出指令，要求将车停在指定的标志杆附近，终点附近的道路是平直的，依次有编号为A.B.C.D.E的5根标志杆，相邻杆之间的距离。一次路考中，学员驾驶汽车。假设在考官发出目标停车的指令前，汽车是匀速运动的，当车头经过O点考官发出指令：“在D标志杆目标停车”，同时计时器开始计时，学员需要经历的反应时间才开始刹车，幵始刹车头距O点x₀＝8m，刹车后汽车做匀减速直线运动。计时器显示从计时开始到车头到达B杆时间为t_B＝4.5s，已知L_OA＝44m，求：

（1）刹车前汽车做匀速运动的速度大小v₀；
（2）汽车开始刹车后做匀减速直线运动的加速度大小a；
（2）计时器显示为9s时，车头离D的距离。

2015年9月3日纪念抗日战争胜利70周年阅兵式上，我国是“歼十”直升机方阵接受世界的检阅，如图所示，一直升机在地面上空高度A位置处于静止状态待命，要求该机在11时16分40秒由静止开始沿水平方向做匀加速直线运动，经过AB段加速后，以40m/s的速度进入BC段的匀速表演区域，11时20分准时通过C位置．已知x_AB=4km，x_BC=8km．求：重·庆※名-校—资.源~库编辑

（1）在AB段做匀加速直线运动时的加速度大小是多少？
（2）AB段的长度为多少？

如图所示，质量为4kg的物体静止在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，t=0时物体受到大小为20N与水平方向成37°角斜向上的拉力F作用，沿水平面做匀加速运动，拉力作用4s后撤去，（g取10m/s²，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）求：

（1）撤去拉力时物体的速度大小
（2）物体从出发到停止的总位移大小

如图，倾角为37°的斜面上一重力为50N的木块恰好匀速下滑，sin37° = 0.6.求:

（1）木块所受到的摩擦力为多少？
（2）木块与斜面间的动摩擦因数为多少？
（3）用平行斜面的力向上推木块匀速上滑，该推力为多大？

学校每周一都会举行升旗仪式，小明是学校的升旗手，已知国歌从响起到结束的时间是48s，旗杆高度是19m，红旗从离地面1.4m处开始升起．小明从国歌响起时开始升旗，若设小明升旗时先拉动绳子使红旗向上匀加速直线运动，时间持续4s，然后使红旗做匀速直线运动，最后使红旗做匀减速直线运动，加速度大小与开始升起时的加速度大小相同，国歌结束时红旗刚好到达旗杆的顶端且速度为零．试求：
（1）计算小明升旗时红旗的位移s和匀速直线运动的时间t.
（2）红旗匀速直线运动的速度大小v.
（3）使红旗向上做匀加速直线运动时加速度的大小a.

如图所示，一质量为1 kg的小球套在一根固定的直杆上，直杆与水平面夹角为θ＝30°.现小球在F＝20 N的竖直向上的拉力作用下，从A点静止出发向上运动，已知杆与球间的动摩擦因数μ为.求：

（1）小球运动的加速度a₁；
（2）若F作用1.2 s后撤去，小球上滑过程中距A点的最大距离s_m；
（3）若从撤去力F开始计时，小球经多长时间会经过距A点上方为2.25 m的B点.

如图所示，A、B两辆汽车在笔直的公路上同向行驶.当B车在A车前s＝84 m处时，B车的速度v_B＝4 m/s，且正以a＝2 m/s²的加速度做匀加速运动；经过一段时间后，B车的加速度突然变为零.A车一直以v_A＝20 m/s的速度做匀速运动，从最初相距84 m时开始计时，经过t₀＝12 s后两车相遇.问B车加速行驶的时间是多少？

如图所示，质量为m₁的物体甲通过3段轻绳悬挂，3段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B端与站在水平面上的质量为m₂的人相连，轻绳OA与竖直方向的夹角θ＝37°，物体甲及人均处于静止状态.（已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10 m/s².设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）求：

（1）轻绳OA、OB受到的拉力是多大？
（2）若人的质量m₂＝60 kg，人与水平面之间的动摩擦因数为μ＝0.3，则欲使人在水平面上不滑动，物体甲的质量m₁最大不能超过多少？