高中物理常见家用电器技术参数的含义及其选用计算题

如图所示，质量为m的小球自由下落d后，沿竖直面内的固定轨道ABC运动，AB是半径为d的光滑圆弧，BC是直径为d的粗糙半圆弧(B是轨道的最低点)。小球恰好能运动到C点。求：

(1)小球运动到B处时对轨道的压力大小；
(2)小球在BC上运动过程中，摩擦力对小球做的功。(重力加速度为g)

如图，某游乐园的水滑梯是由6段圆心角为30°的相同圆弧相连而成，圆弧半径为3m，切点A、B、C的切线均为水平，水面恰与圆心O₆等高，若质量为50kg的游客从起始点由静止开始滑下后，恰在C点抛出落向水面（不计空气阻力，g取10m/s2）．求

（1）游客在C点的速度大小；
（2）游客落水点与O₆的距离；
（3）游客从下滑到抛出的过程中克服阻力做了多少功．

如图所示，一根原来静止在固定的光滑绝缘水平台上的导体棒ａｂ，长为Ｌ＝1ｍ，质量ｍ＝0．2ｋｇ，导体棒紧贴在竖直放置、电阻不计,质量M＝2．5ｋｇ的金属框架上，导体棒的电阻Ｒ＝1Ω，磁感强度Ｂ＝1Ｔ的匀强磁场方向垂直于导体框架所在平面．当金属框架在手指牵引下上升ｈ＝0．8ｍ，获得稳定速度，此过程中导体棒产生热量Ｑ＝2Ｊ，下一刻导体棒恰好要离开平台．（不计一切摩擦和导线间的相互作用，ｇ取10ｍ／ｓ²．）求：

（1）导体棒所达到的稳定速度是多少?
（2）此过程中手对金属框架所做的功是多少?

如图所示，在空间有两个磁感强度均为B的匀强磁场区域，上一个区域边界AA¢与BB¢的间距为H，方向垂直纸面向里，CC¢与BB¢的间距为h，CC¢下方是另一个磁场区域，方向垂直纸面向外。现有一质量为m，边长为L(0.5H < L < H；h < L)的正方形线框由AA¢上方某处竖直自由落下，线框总电阻为R，已知当线框cd边到达AA¢和BB¢正中间时加速度大小为g。

(1) 判断线框穿入磁场至加速度大小为g的过程中是做加速还是减速运动，并说明判断依据。
(2) 求cd到达AA¢和BB¢正中间时线框速度。
(3) 若cd边进 入CC¢前的瞬间线框的加速度大小变为0.8g，则线框进入CC¢后的瞬间线框的加速度多大？
(4) 求: cd边在AA¢和BB¢正中间位置到cd边刚穿进CC¢的过程中线框发热量。

如图所示，质量m₁＝0.1 kg，电阻R₁＝0.3 Ω，长度l＝0.4 m的导体棒ab横放在U形金属框架上．框架质量m₂＝0.2 kg，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2. 相距0.4 m的MM′、NN′相互平行，电阻不计且足够长．电阻R₂＝0.1Ω的MN垂直于MM′.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.5 T．垂直于ab施加F＝2 N的水平恒力，ab从静止开始无摩擦地运动，始终与MM′、NN′保持良好接触．当ab运动到某处时，框架开始运动．设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s².

(1)求框架开始运动时ab速度v的大小；
(2)从ab开始运动到框架开始运动的过程中，MN上产生的热量Q＝0.1 J，求该过程ab位移x的大小．

如图所示，质量为m、边长为L的正方形线框，从有界的匀强磁场上方由静止自由下落，线框电阻为R。匀强磁场的宽度为H。（L＜H），磁感强度为B，线框下落过程中ab边与磁场边界平行且沿水平方向。已知ab边刚进入磁场和刚穿出磁场时线框都作减速运动，加速度大小都是。求：

（1）ab边刚进入磁场时与ab边刚出磁场时的速度大小；
（2）cd边刚进入磁场时，线框的速度大小；
（3）线框进入磁场的过程中，产生的热量。

如图所示，光滑水平面上放有A、B、C三个物块，其质量分别为m_A=2.0kg，m_B=m_C=1.0kg，用一轻弹簧固接A、B两物块，B、C只是靠在一起．现用力压缩弹簧使三物块靠近，此过程外力做功72J，然后释放，求：

（1）释放后物块B对物块C一共做了多少功？
（2）弹簧第二次被压缩时，弹簧具有的最大弹性势能为多大？

如图所示，两根足够长相距为L的平行金属导轨MN、PQ与水平面的夹角53°，导轨处在竖直向上的有界匀强磁场中，有界匀强磁场的宽度，导轨上端连一阻值R=1Ω的电阻。质量m=1kg、电阻r=1Ω的细金属棒ab垂直放置在导轨上，开始时与磁场上边界距离，现将棒ab由静止释放，棒ab刚进入磁场时恰好做匀速运动。棒ab在下滑过程中与导轨始终接触良好，导轨光滑且电阻不计，取重力加速度g = 10m/s²。求：

（1）棒ab刚进入磁场时的速度v；
（2）磁场的磁感应强度B；
（3）棒ab穿过过磁场的过程中电阻R产生的焦耳热Q 。

已知一足够长的传送带与水平面的倾角为30⁰，以一定的速度匀速运动。某时刻在传送带适当的位置放上具有一定初速度的物块，物块的质量m=1kg,以此时为t＝0时刻记录了小物块之后在传送带上运动速度随时间的变化关系如图所示,若图中取沿斜面向下的运动方向为正方向，其中v₁=－6m/s,　v₂=4m/s,　t₁="0.5s," g取10 m/s²,已知传送带的速度保持不变。 求：

（1）物块与传送带间的摩擦系数；
（2）0～t₂内带动传送带的电动机多消耗的电能；
（3）0～t₂内系统产生的内能；

(10分) 图示为一匀强电场，已知场强E=2×10²N/C。现让一个电量q=4×10^-8C的电荷沿电场方向从M点移到N点，MN间的距离s=30cm。试求：

（1）电荷从M点移到N点电势能的变化；
（2）M、N两点间的电势差。

(12分)如图长为L=1.5m的水平轨道AB和光滑圆弧轨道BC平滑相接，圆弧轨道半径R=3m，圆心在B点正上方O处，弧BC所对的圆心角为=53^O，具有动力装置的玩具小车质量为m=1kg，从A点开始以恒定功率P=10w由静止开始启动，运动至B点时撤去动力，小车继续沿圆弧轨道运动并冲出轨道。已知小车运动到B点时轨道对小车的支持力为F_B=26N，小车在轨道AB上运动过程所受阻力大小恒为f=0.1mg小车可以被看成质点。取g=10m／s²，，sin53^o=0.8，cos53^o=0.6，求：

(1)动力小车运动至B点时的速度V_B的大小；
(2)小车加速运动的时间t;
(3)小车从BC弧形轨道冲出后能达到的最大离地高度。

一匀强电场，场强方向水平向左，如题7图所示.一个质量为的带正电的小球，从点出发，初速度的大小为，在静电力与重力的作用下，恰能沿与场强的反方向成角的直线运动.求：

（1）小球运动的加速度大小.
（2）小球从点运动到最高点的过程中电势能的变化.

如图所示，一小物块自平台上以速度水平抛出，刚好落在邻近一倾角为的粗糙斜面顶端，并恰好沿该斜面下滑，已知斜面顶端与平台的高度差m，小物块与斜面间的动摩擦因数为，点离点所在平面的高度m。有一半径为R的光滑圆轨道与斜面AB在B点平滑连接， 已知，，取m/s²。求：

（1）小物块水平抛出的初速度是多少；
（2）小物块能够通过圆轨道，圆轨道半径R的最大值。

如图甲所示是一打桩机的简易模型。质量m=1kg的物体在拉力F作用下从与钉子接触处由静止开始运动，上升一段高度后撤去F，到最高点后自由下落，撞击钉子，将钉子打入一定深度。物体上升过程中，机械能E与上升高度h的关系图象如图乙所示。不计所有摩擦，g取10m/s²。求：

（1）物体上升到1m高度处的速度；
（2）物体上升1 m后再经多长时间才撞击钉子（结果可保留根号）；
（3）物体上升到0.25m高度处拉力F的瞬时功率。

如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相接，导轨半径为R.一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧，当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍，之后向上运动恰能完成半个圆周运动到达C点．不计空气阻力.

试求：
(1)当m在A点时，弹簧的弹性势能的大小；
(2)物块m从B点运动到C点克服阻力做的功的大小；
（3）如果半圆形轨道也是光滑的，其他条件不变，当物体由A经B运动到C，然后落到水平面，落点为D（题中D点未标出，且水平面足够长），求D点与B点间距离。