高中物理计算题

如图所示，在两端封闭粗细均匀的竖直长管道内，用一可自由移动的活塞A封闭体积相等的两部分气体．开始时管道内气体温度都为T₀ =" 500" K，下部分气体的压强p₀=1.25×10⁵ Pa，活塞质量m =" 0.25" kg，管道的内径横截面积S =1cm²．现保持管道下部分气体温度不变，上部分气体温度缓慢降至T，最终管道内上部分气体体积变为原来的，若不计活塞与管道壁间的摩擦，g =" 10" m/s²，求此时上部分气体的温度T．

如图所示，质量为m、电荷量为+q的粒子从坐标原点Ｏ以初速度v₀射出，粒子恰好经过A点，Ｏ、A两点长度为l ，连线与坐标轴＋y方向的夹角为= 37⁰，不计粒子的重力．

（1）若在平行于x轴正方向的匀强电场E_１中，粒子沿＋y方向从O点射出，恰好经过A点；若在平行于y轴正方向的匀强电场E_２中，粒子沿＋x方向从O点射出，也恰好能经过A点，求这两种情况电场强度的比值．
（2）若在y轴左侧空间（第Ⅱ、Ⅲ象限）存在垂直纸面的匀强磁场，粒子从坐标原点O，沿与＋y轴成30⁰的方向射入第二象限，恰好经过A点，求磁感应强度B．

如图所示，质量m的小物块从高为h的坡面顶端由静止释放，滑到粗糙的水平台上，滑行距离l后，以v =" 1" m/s的速度从边缘O点水平抛出，击中平台右下侧挡板上的P点．以O为原点在竖直面内建立如图所示的平面直角坐标系，挡板形状满足方程 （单位：m），小物块质量m =" 0.4" kg，坡面高度h =" 0.4" m，小物块从坡面上滑下时克服摩擦力做功1 J，小物块与平台表面间的动摩擦因数μ = 0.1，g =" 10" m/s²．求

（1）小物块在水平台上滑行的距离l ；
（2）P点的坐标．

(9分)如图所示，长度为L长木板A右边固定着一个挡板，包括挡板在内的总质量为M，静止在光滑的水平地面上．小木块B质量为m，从A的左端开始以初速度v₀在A上滑动，滑到右端与挡板发生碰撞，已知碰撞过程时间极短，碰后木块B恰好滑到A的左端就停止滑动．则：

①判断在整个运动过程中，A和B是否有可能在某一段时间里运动方向是向左的；
②求B与A间的动摩擦因数为μ．

（9 分）如图所示，AOB是截面为扇形的玻璃砖的横截面图，其顶角θ=83°．今有一束单色光线在横截面内从OA的中点E沿垂直OA的方向射入玻璃砖，一部分光线经AB面反射后恰好未从OB面射出，不考虑多次反射作用．试做出光路图并求玻璃的折射率n.

一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C，其中A→B过程为等压变化，B→C过程为等容变化．已知V_A＝0.3 m³，T_A＝T_C＝300 K，T_B＝400 K.
(1)求气体在状态B时的体积．
(2)说明B→C过程压强变化的微观原因．
(3)设A→B过程气体吸收热量为Q₁，B→C过程气体放出热量为Q₂，比较Q₁、Q₂的大小并说明原因．

如图，水平地面上方有绝缘弹性竖直档板，板高h=9m，与板等高处有一水平放置的篮筐，筐口的中心离挡板s=3m．板的左侧以及板上端与筐口的连线上方存在匀强磁场和匀强电场，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度B=1T；质量、电量、视为质点的带电小球从挡板最下端，以某一速度水平射入场中做匀速圆周运动，若与档板相碰就以原速率弹回，且碰撞时间不计，碰撞时电量不变，小球最后都能从筐口的中心处落入筐中（不考虑与地面碰撞后反弹入筐情况），，求：

（1）电场强度的大小与方向；
（2）小球从出发到落入筐中的运动时间的可能取值。（计算结果可以用分数和保留π值表示）

如图所示，光滑斜面倾角为30^o，AB物体与水平面间摩擦系数均为μ=0.4，现将A、B两物体（可视为质点）同时由静止释放，两物体初始位置距斜面底端O的距离为L_A=2.5m，L_B=10m。不考虑两物体在转折O处的能量损失,。

（1）求两物体滑到O点的时间差。
（2）B从开始释放，需经过多长时间追上A？

如图所示．一固定足够长的斜面MN与水平面的夹角α＝37°，斜面上有一质量为m=1kg的小球P，Q是一带竖直推板的直杆。现使竖直杆Q以水平加速度a＝4m/s²水平向右从斜面底N开始做初速为零的匀加速直线运动，从而推动小球P沿斜面向上运动．小球P与直杆Q及斜面之间的摩擦均不计，直杆Q始终保持竖直状态，求：（sin37°＝0.6）

⑴该过程中小球P的加速度大小，直杆Q对小球P的推力大小．
⑵直杆Q从开始推动小球P经时间t=0.6s后突然停止运动并立即撤出，小球P由于惯性向上滑动达最高点到N点的距离及返回到N点所用时间？(可以用根式表示)

一根弹性细绳原长为L，劲度系数为k，将其一端穿过一个光滑小孔O（其在水平地面上的投影点为O’）的固定的木板，系在一个质量为m的滑块A上，A放在水平地面上．小孔O离绳固定端的竖直距离为L，离水平地面高度为h（h<mg/k）,滑块A与水平地面间的最大静摩擦力为正压力的μ倍．问：

（1）当滑块与O’点距离为r时，弹性细绳对滑块A的拉力为多大？水平地面对滑块A的支持力为多大？
（2）滑块处于怎样的区域内时可以保持静止？其面积大小为多少？

吴菊萍徒手勇救小妞妞，被誉为“最美妈妈”．设妞妞的质量m＝10 kg，从离地h₁＝28.5 m高的阳台掉下，下落过程中空气阻力约为本身重力的0.4倍；在妞妞开始掉下时，吴菊萍立刻从静止开始匀加速奔跑水平距离s＝9 m到达楼下，张开双臂在距地面高度为h₂＝1.5 m处接住妞妞，缓冲到地面时速度恰好为零，缓冲过程中的空气阻力不计．g＝10 m/s².求：

(1)妞妞在被接到前下落的时间？
(2)吴菊萍跑到楼下时的速度？
(3)妞妞对吴菊萍的冲击力大小？

如图所示，拉B物体的轻绳与竖直方向成60°角，O为一定滑轮，物体A与B之间用跨过定滑轮的细绳相连且均保持静止，已知B的重力为100 N，水平地面对B的支持力为80 N，绳和滑轮的质量以及摩擦均不计，试求：

（1）物体A的重力和物体B与地面间的摩擦力？
（2）连接定滑轮的OC绳所受拉力大小和方向？

中国载人航天史上的首堂太空授课，2013年6月20日上午10时开讲。神舟十号航天员在天宫一号开展基础物理实验，为全国青少年进行太空授课；女宇航员王亚平向同学们提出了如何测质量的问题，大家知道质量可以用天平测量，可是在宇宙空间怎样测量物体的质量呢？如图所示是采用动力学方法测量空间站质量的原理图．若已知双子星号宇宙飞船的质量为3200kg，其尾部推进器提供的平均推力为900 N，在飞船与空间站对接后，推进器工作8 s测出飞船和空间站速度变化是1.0 m/s.则：

(1)空间站的质量为多大？
(2)在8 s内飞船对空间站的作用力为多大？

在真空室内取坐标系xOy，在x轴上方存在两个方向都垂直于纸面向外的磁场区Ⅰ和II（如图），平行于x轴的虚线MM’和NN’是它们的边界线，两个区域在y方向上的宽度都为d、在x方向上都足够长．Ⅰ区和II区内分别充满磁感应强度为B和的匀强磁场．一带正电的粒子质量为m、电荷量为q，从坐标原点O以大小为v的速度沿y轴正方向射入Ⅰ区的磁场中．不计粒子的重力作用．

（1）如果粒子只是在Ⅰ区内运动而没有到达II区，那么粒子的速度v满足什么条件？粒子运动了多长时间到达x轴？
（2）如果粒子运动过程经过II区而且最后还是从x轴离开磁场，那么粒子的速度v又满足什么条件？并求这种情况下粒子到达x轴的坐标范围？

如图，在区域I分布有沿-y方向的匀强电场，场强大小为为E,区域II分布有垂直xoy向里的匀强磁场，磁感应强度为B，两区宽度相同，有一个质子从I区的左侧垂直边界入射，恰好垂直II区右边界射出，求质子的入射速度。