高中物理计算题

下图是某传送装置的示意图。其中PQ为水平的传送带，传送带长度L=6m，与水平地面的高度为H=5m。MN是光滑的曲面，曲面与传送带相切于N点，现在有一滑块质量为m=3kg从离N点高为h=5m处静止释放，滑块与传送带间的摩擦系数为μ=0.3.重力加速度为g=10m/s²。

（1）滑块以多大的速度进入传送带？
（2）若传送带顺时针转动，请求出滑块与传送带摩擦产生的热量Q与传送带的速度v的大小关系，并作出Q与v的图象。
（3）若传送带逆时针转动，请求出物体从Q点抛出后距Q点的水平的距离与传送带的速度的关系。（认为滑块以水平速度离开传送带）

如图甲所示，发光竹蜻蜓是一种常见的儿童玩具，它在飞起时能够发光。某同学对竹蜻蜓的电路作如下简化：如图乙所示，半径为L的金属圆环绕垂直于圆环平面、通过圆心O的金属轴O₁O₂以角速度ω匀速转动，圆环上接有电阻均为r的三根导电辐条OP、OQ、OR，辐条互成120°角。在圆环内，圆心角为120°的扇形区域内存在垂直圆环平面向下磁感应强度为B的匀强磁场，在转轴O₁O₂与圆环的边缘之间通过电刷MN与一个LED灯（可看成二极管，发光时，电阻为r）。圆环及其它电阻不计，从辐条OP进入磁场开始计时。

（1）顺磁感线方向看，圆盘绕O₁O₂轴沿什么方向旋转，才能使LED灯发光？在不改变玩具结构的情况下，如何使LED灯发光时更亮？
（2）在辐条OP转过60°的过程中，求通过LED灯的电流；
（3）求圆环每旋转一周，LED灯消耗的电能。

抗震救灾中直升飞机沿水平方向匀速飞往机场取救灾物资，悬挂着m=400kg空箱的悬索与竖直方向的夹角θ₁= 45⁰。直升飞机取救灾物资后加速飞往灾区，加速度沿水平方向，大小保持为a =" 1.0" m / s²，悬索与竖直方向的夹角θ₂=10⁰。如果空气阻力大小不变，且忽略悬索的质量，试求箱中救灾物资的质量M。(取g=10m/s²，sin10⁰=0.1736，cos10⁰=0.9848，tan10⁰=0.176。)

民用航空客机的机舱除通常的舱门外还设有紧急出口，发生意外情况的飞机在着陆后，打开紧急出口的舱门，会自动生成一个由气囊组成的斜面，机舱中的乘客就可以沿斜面迅速滑行到地面。若某型号的客机紧急出口离地面高度为4.0m，构成斜面的气囊长度为5.0m。要求紧急疏散时乘客从气囊上由静止下滑到达地面的时间不超过2.0 s，g=10m/s²。求：
(1) 乘客在气囊上下滑的加速度至少为多大？
(2) 气囊和下滑乘客间的动摩擦因数不得超过多少？

某城市交通部门规定汽车在市区某些街道行驶速度不超过45 km/h，一辆汽车在该水平路段急刹车时车轮抱死，沿直线滑行一段距离后停止，交警测得车轮在地面上滑行的轨迹长s＝15m，从手册中查出该车车轮与地面间的动摩擦因数μ＝0.75，g＝10m/s²。
(1) 求汽车在该水平路段急刹车时加速度a是多大？
(2) 请你通过计算判断汽车是否超速行驶？

如图所示，一个横截面为直角三角形的三棱镜，∠A＝30°，∠C＝90°，三棱镜材料的折射率。一条与BC面夹角为的光线射向BC面，经过AC面一次反射，再从AB面射出，则从AB面射出的光线的折射角是多少？

如图所示，以水平地面建立轴，有一个质量为的木块（视为质点）放在质量为的长木板上，木板长。已知木板与地面的动摩擦因数为，与之间的摩擦因素（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。与保持相对静止且共同向右运动，已知木板的左端点经过坐标原点时的速度为，在坐标为处有一挡板，木板与挡板瞬间碰撞后立即以原速率反向弹回，而木块在此瞬间速率不变，若碰后立刻撤去挡板，取10m/s²,求：

（1）木板碰挡板前瞬间的速度为多少？
（2）木板最终停止运动时其左端的位置坐标？

一个质量为带电量为的小球，每次均以初速度水平向右抛出，抛出点距离水平地面的高度为，不计空气阻力，重力加速度为，求：
（1）若在小球所在空间加一个匀强电场，发现小球水平抛出后做匀速直线运动，则电场强度的大小和方向？
（2）若在此空间再加一个垂直纸面向外的匀强磁场，发现小球抛出后最终落地且其运动的水平位移为，求磁感应强度的大小？

如图所示,宽度L=1m的足够长的U形金属框架水平放置,左端接有R=0.8Ω的电阻R,框架处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=1T,框架导轨上放置一根质量m=0.2Kg、电阻r=0.2Ω的金属金属棒ab，棒ab与导轨间的动摩擦因数为＝0.5，现用一恒力F=3N的力使棒从静止开始沿导轨运动（棒始终与导轨接触良好且垂直），经过一段时间棒获得稳定速度，此过程中，通过棒的电量q=2.8C（框架电阻不计，g=10m/s²）问：

（1）棒ab达到的稳定速度是多大？
（2）从开始到速度稳定时，电阻R产生的热量是多少？

均匀导线制成的单位正方形闭合线框abcd，每边长为L，总电阻为R，总质量为m。将其置于磁感强度为B的水平匀强磁场上方h处，如图所示。线框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且cd边始终与水平的磁场边界平行。当cd边刚进入磁场时，

（1）求线框中产生的感应电动势大小;
（2）求cd两点间的电势差大小;
（3）若此时线框加速度恰好为零，求线框下落的高度h所应满足的条件。

如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=0.1T，水平放置的框架宽度L=0.4m，框架电阻不计。金属棒电阻R＝0.8Ω，定值电阻R₁=2Ω， R₂=3Ω，当金属棒ab在拉力F的作用下以v=5m/s的速度向左匀速运动时，

（1）金属棒ab两端的电压
（2）电阻R₁的热功率

在匀强磁场中，有一个接有电容器的导线回路，如图所示，已知电容C="30" μF，回路的长和宽分别为="5" cm，="8" cm，磁感应强度随时间均匀增加,磁场变化率为5×10^-2 T/s.

（1）电容器上下两极板中哪个板带正电
（2）电容器的带电量q．

如图所示，固定在水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动。t=0时，磁感应强度为B₀，此时到达的位置恰好使MDEN构成一个边长为l的正方形。为使MN棒中不产生感应电流，从t=0开始，磁感应强度B随时间t变化的函数式是________________

【物理—物理3-4】
（1）下列说法正确的是_______
a．两列频率不同的波可以产生干涉现象
b．单摆的周期与摆球的质量有关，质量越大周期越小
c．机械波的传播速度大小与介质有关
d．根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场可以产生电场
（2）如图所示，用某种材料制成的直角三角形ABC，∠A=30°，∠B=60°，一单色光平行AB射入，结果光线垂直BC射出。

①作出光路图并求出该材料的折射率；
②求光在AB面能够发生全反射的临界角（用反三角函数表示）。

如图，静止于A处的离子，经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器，从P点垂直CN进入矩形区域的有界匀强电场，电场方向水平向左。静电分析器通道内有均匀辐射分布的电场，已知圆弧虚线的半径为R，其所在处场强为E、方向如图所示；离子质量为m、电荷量为q；、，离子重力不计。

（1）求加速电场的电压U；
（2）若离子恰好能打在Q点上，求矩形区域QNCD内匀强电场场强E₀的值；
（3）若撤去矩形区域QNCD内的匀强电场，换为垂直纸 面向里的匀强磁场，要求离子能最终打在QN上，求磁场磁感应强度B的取值范围。