高中物理常见家用电器技术参数的含义及其选用综合题

2003年1月5日夜晚，在太空遨游92圈的"神舟"四号宇宙飞船的返回舱，按预定计划安全降落在内蒙古草原．
(1)如果返回舱在以速度v匀速竖直下降的过程中，受到的空气阻力可以表示为，式中空气密度，S为等效受阻面积．求返回舱的质量是多大？
(2)为了最终实现软着陆，在距离地面很近的h（约1 m）高度，启动一组反冲小火箭．求在此过程中反冲火箭的推力做了多少功？

如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角θ=30⁰，皮带在电动机的带动下，始终保持V₀=2m/s的速度运行。现把一质量为m=10kg的工件（可视为质点）轻轻放在皮带的底端，经时间1.9s，工件被传送到h=1.5m的高处，取g=10m/s²。求
（1） 工件与皮带间的动摩擦因数
（2） 电动机由于传送工件多消耗的电能

如图所示，一质量为m的滑块从高为h的光滑圆弧形槽的顶端A处无初速度地滑下，槽的底端B与水平传送带相接，传送带的运行速度为v₀，长为L,滑块滑到传送带上后做匀加速运动，滑到传送带右端C时，恰好被加速到与传送带的速度相同．求：

(1)滑块到达底端B时的速度v；
(2)滑块与传送带间的动摩擦因数；
(3)此过程中，由于克服摩擦力做功而产生的热量Q.

如图所示，静止在水平桌面的纸带上有一质量为0. 1kg的小铁块，它离纸带的右端距离为0. 5 m，铁块与纸带间动摩擦因数为0.1．现用力向左以2 m/s²的加速度将纸带从铁块下抽出，求：（不计铁块大小，铁块不滚动）

(1)将纸带从铁块下抽出需要多长时间？
(2)纸带对铁块做多少功？

如图所示，水平地面上方被竖直线MN分隔成两部分，M点左侧地面粗糙，动摩擦因数为μ＝0.5，右侧光滑．MN右侧空间有一范围足够大的匀强电场．在O点用长为   R＝5m的轻质绝缘细绳，拴一个质量m_A＝0.04kg，带电量为q＝+210^-4的小球A，在竖直平面内以v＝10m/s的速度做顺时针匀速圆周运动，运动到最低点时与地面刚好不接触．处于原长的弹簧左端连在墙上，右端与不带电的小球B接触但不粘连，B球的质量m_B=0.02kg，此时B球刚好位于M点．现用水平向左的推力将B球缓慢推至Ｐ点（弹簧仍在弹性限度内），MP之间的距离为L＝10cm，推力所做的功是W＝0.27J，当撤去推力后，B球沿地面右滑恰好能和A球在最低点处发生正碰，并瞬间成为一个整体C（A、B、C均可视为质点），碰后瞬间立即把匀强电场的场强大小变为E＝610³N/C，电场方向不变．（取g＝10m/s²）求：

（1）A、B两球在碰前匀强电场的大小和方向.
（2）碰撞后整体C的速度.
（3）整体C运动到最高点时绳的拉力大小.

质量为M的小车置于光滑水平面上。小车的上表面由1/4圆弧和平面组成，车的右端固定有一不计质量的弹簧，圆弧AB部分光滑，半径为R，平面BC部分粗糙，长为L，C点右方的平面光滑。滑块质量为m ，从圆弧最高处A无初速下滑（如图），与弹簧相接触并压缩弹簧，最后又返回到B相对于车静止。求：

（1）BC部分的动摩擦因数；
（2）弹簧具有的最大弹性势能；
（3）当滑块与弹簧刚分离时滑块和小车的速度大小．

如图所示，质量为m的滑块，放在光滑的水平平台上，平台右端B与水平传送带相接，传送带的运行速度为v₀，长为L，今将滑块缓慢向左压缩固定在平台上的轻弹簧，到达某处时突然释放，当滑块滑到传送带右端C时，恰好与传送带速度相同。滑块与传送带间的动摩擦因数为μ。

（1）试分析滑块在传送带上的运动情况。
（2）若滑块离开弹簧时的速度大于传送带的速度，求释放滑块时，弹簧具有的弹性势能。
（3）若滑块离开弹簧时的速度大于传送带的速度，求滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量。

在光滑的水平面上静止着一个质量M = 2kg的绝缘平板小车A（足够长），小车的右端放有质量m = 0.25kg的物体B（视为质点），A不带电，B带正电，电荷量q = 0.25C，竖直MN右边有垂直于纸面向内的匀强磁场（磁场范围足够大），磁感应强度B = 1T，MN距小车右端的距离L = 2m。现对小车施加一水平力F=33N（A、B间有相对运动），当物体B进入磁场时撤去力F，A、B间动摩擦因数μ=0.4，g取10m/s²。求：

（1）从对小车施加力F开始计时，至小车右端达到MN的时间t；
（2）整个过程中产生的内能。

一位身高1.80 m的跳高运动员擅长背越式跳高，他经过25 m弧线助跑，下蹲0.2 m蹬腿、起跳，划出一道完美的弧线，创造出他的个人最好成绩2.39 m（设其重心C上升的最大高度实际低于横杆0.1 m）。如果他在月球上采用同样的方式起跳和越过横杆，请估算他能够跃过横杆的高度为多少？
某同学认为：该运动员在地球表面能够越过的高度H＝＋0.1，则有v₀＝¼
该名运动员在月球上也以v₀起跳，能够越过的高度H’＝＋0.1¼
根据万有引力定律，月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度的1/6，所以H’＝¼
你觉得这位同学的解答是否合理？如果是，请完成计算；如果你觉得不够全面，请说明理由，并请用你自己的方法计算出相应的结果。

如图1所示，一个质量为 m，电量为- q的小物体，可在水平轨道 x上运动， O端有一与轨道垂直的固定墙，轨道处在场强大小为 E，方向沿 Ox轴正向的匀强电场中，小物体以初速度 v ₀从点x ₀沿 Ox轨道运动，运动中受到大小不变的摩擦力 f作用，且 f< qE，小物体与墙壁碰撞时不损失机械能，求它在停止前所通过的总路程？

在2006年的多哈亚运会的跳水比赛中，有一个单项是“3米跳板”，比赛的过程可简化如下：运动员走上跳板，跳板被压缩到最低点，然后跳板又将运动员弹到最高点，运动员做自由落体运动，竖直落入水中。将运动员视为质点，运动员的质量m＝60kg，g=10m/s²。最高点A、水平点B、最低点C和水面之间的竖直距离如图所示。求
（1）跳板被压缩到最低点C时具有的弹性势能？
（2）运动员入水前的速度大小？

 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？