高中物理综合题

船在静水中的速度为v,流水的速度为u,河宽为L。
（1）为使渡河时间最短，应向什么方向划船？此时渡河所经历的时间和所通过的路程各为多大？
（2）为使渡河通过的路程最短，应向什么方向划船?此时渡河所经历的时间和所通过的路程各为多大？

风洞实验室可产生水平方向的、大小可调节的风力。在风洞中有一固定的支撑架ABC，该支撑架的上表面光滑，是一半径为R的1/4圆柱面，如图所示，圆弧面的圆心在O点，O离地面高为2R，地面上的D处有一竖直的小洞，离O点的水平距离为。现将质量分别为m₁和m₂的两小球用一不可伸长的轻绳连接按图中所示的方式置于圆弧面上，球m₁放在与O在同一水平面上的A点，球m₂竖直下垂。让风洞实验室内产生的风迎面吹来，释放两小球使它们运动，当小球m₁滑至圆弧面的最高点C时轻绳突然断裂，通过调节水平风力F的大小，使小球m₁恰能与洞壁无接触地落入小洞D的底部，此时小球m₁经过C点时的速度是多少？水平风力F的大小是多少（小球m₁的质量已知）？

抛体运动在各类体育运动项目中很常见，如乒乓球运动．现讨论乒乓球发球问题，设球台长2L、网高h，乒乓球反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反，且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力．(设重力加速度为g)
(1)若球在球台边缘O点正上方高度为h₁处以速度v₁水平发出，落在球台的P₁点(如图实线所示)，求P₁点距O点的距离x₁。．
(2)若球在O点正上方以速度v₂平发出，恰好在最高点时越过球网落在球台的P₂(如图虚线所示)，求v₂大小．
(3)若球在O正上方水平发出后，球经反弹恰好越过球网且刚好落在对方球台边缘P₃，求发球点距O点的高度h₃．

如图所示，一轻质弹簧的一端固定于倾角为θ的光滑斜面上端，另一端系一质量为m的小球，小球被一垂直于斜面的挡板A 挡住，此时弹簧恰好为自然长度。现使挡板A以恒定加速度a（a<gsinθ）匀加速沿斜面向下运动（斜面足够长），已知弹簧的劲度系数为k。
（1）求小球开始运动时挡板A对小球提供的弹力；
（2）求小球从开始运动到与档板分离弹簧的伸长量；
（3）问小球与档板分离后能否回到出发点？请简述理由。

如图所示，质量分别为m₁＝1kg和m₂＝2kg的A、B两物块并排放在光滑水平面上，若对A、B分别施加大小随时间变化的水平外力F₁和F₂，若F₁＝（9-2t）N，F₂＝（3＋2t）N，则：
（1）经多长时间t₀两物块开始分离?
（2）在同一坐标中画出两物块的加速度a₁和a₂随时间变化的图像?
（3）速度的定义为v＝△s /△t，“v-t”图像下的“面积”在数值上等于位移s；加速度的定义为a＝△v/△t，则“a-t”图像下的“面积”在数值上应等于什么?
（4）由加速度a₁和a₂随时间变化图像可求得A、B两物块分离后2s其相对速度为多大?

 皮带的倾角θ=37⁰，以v=2m/s的速度匀速转动，皮带底端到顶端的距离为l=7m，将小物块轻放于皮带底端，物块质量m=10kg，与皮带间动摩擦因数μ=0.8，求：（g=10m/s²）
(1)皮带将物块运送至顶端所用时间为多少？
(2)此过程皮带对物块作了多少功？
(3)电动机因传送物块作了多少功？

物体A的质量M＝1kg，静止在光滑水平面上的平板车B的质量为m＝0.5kg、长L＝1m。某时刻A以v₀＝4m/s向右的初速度滑上木板B的上表面，在A滑上B的同时，给B施加一个水平向右的拉力。忽略物体A的大小，已知A与B之间的动摩擦因数µ＝0.2，取重力加速度g=10m/s².试求:
（1）若F=5N，物体A在小车上运动时相对小车滑行的最大距离；
（2）如果要使A不至于从B上滑落，拉力F大小应满足的条件。

如图所示，一平板车以某一速度v₀匀速行驶，某时刻一货箱（可视为质点）无初速度地放置于平板车上，货箱离车后端的距离为l=3m，货箱放入车上的同时，平板车开始刹车，刹车过程可视为做a=4m/s²的匀减速直线运动。已知货箱与平板车之间的摩擦因数为μ=0.2，g=10m/s²。为使货箱不从平板上掉下来，平板车匀速行驶的速度v₀应满足什么条件？

如图甲所示，质量为m＝1kg的物体置于倾角为θ＝37°固定斜面上，对物体施以平行于斜面向上的拉力F，t₁＝1s时撤去拉力，物体运动的部分v—t图像如图乙，g=10m/s²
试求
（1）拉力F的平均功率；
（2）t＝4s时物体的速度v。

在2008年北京残奥会开幕式上，运动员手拉绳索向上攀登，最终点燃了主火炬，体现了残疾运动员坚忍不拔的意志和自强不息的精神。为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用，可将过程简化。一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住，如图所示。设运动员的质量为65kg，吊椅的质量为15kg，不计定滑轮与绳子间的摩擦。重力加速度取。当运动员与吊椅一起正以加速度上升时，试求
（1）运动员竖直向下拉绳的力；
（2）运动员对吊椅的压力。

航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m =2㎏，动力系统提供的恒定升力F ="28" N。试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升。设飞行器飞行时所受的阻力大小不变，g取10m/s²。
（1）第一次试飞，飞行器飞行t₁ =" 8" s 时到达高度H =" 64" m。求飞行器所阻力f的大小；
（2）第二次试飞，飞行器飞行t₂ =" 6" s 时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力。求飞行器能达到的最大高度h；
（3）为了使飞行器不致坠落到地面，求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t₃。

如图所示，质量不计且足够长的倒L型支架下端固定在质量为2m的木板上，在其上端O处系一长为L的轻绳，绳的下端系一质量为m的小球，小球可视为质点。整个装置在光滑的水平面上以速度v₀向右做匀速直线运动，水平面的右端为一矮墙。（重力加速度为g）

（1）若木板与墙壁相碰立即与墙壁粘合在一起，试求碰后小球上升至最高点时绳中的张力大小；（小球在运动过程中不与支架相碰）
（2）若木板与墙壁相碰后以原速率反弹，要使绳的最大偏角不超过90°，则生产L应满足什么条件？

质量为m的物体放在水平面上，在沿水平方向大小为F的拉力（F＜mg，g为重力加速度）作用下做匀速直线运动。如图所示，试求：

（1）物体与水平面间的动摩擦因数。
（2）在物体上再施加另一个大小为F的力，若要使物体沿原方向移动一定距离S后动能的增加最大，则该力的方向应如何？

一匀强电场，场强方向是水平的，如图所示，一个质量为m、电量为q的带正电的小球，从O点出发，初速度的大小为v₀，在电场力和重力作用下恰好能沿与场强的反方向成θ角的直线运动，重力加速度为g，求：

（1）电场强度；
（2）小球运动到最高点时其电势能与O点的电势能之差。

“嫦娥一号”卫星开始绕地球做椭圆轨道运动，经过变轨、制动后，成为一颗绕月球做圆轨道运动的卫星。设卫星距月球表面的高度为h，做匀速圆周运动的周期为T。已知月球半径为R，引力常量为G。（球的体积公式V＝πR³，其中R为球的半径）求：
（1）月球的质量M；
（2）月球表面的重力加速度g；
（3）月球的密度ρ。