高中物理计算题

如图所示，一质量为M=2kg的铁锤从距地面h=3.2m处自由下落，恰好落在地面上的一个质量为m=6kg的木桩上，随即与木桩一起向下运动，经时间t=0.1s停止运动．求木桩向下运动时受到地面的平均阻力大小．（铁锤的横截面小于木桩的横截面，木桩露出地面部分的长度忽略不计，重力加速度g=10m/s²）

如图所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再由状态B变化到状态C.已知状态A的温度为300 K.

（1）求气体在状态B的温度．
（2）由状态B变化到状态C的过程中，气体是吸热还是放热？简要说明理由．

如图所示直角坐标系中，矩形区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B=5.0×10^-2T；第一象限内有沿方向的匀强电场，电场强度大小为N/C。已知矩形区域边长为0.60m，ab边长为0.20m。在边中点处有一放射源，某时刻，放射源沿纸面向磁场中各方向均匀地辐射出速率均为m/s的某种带正电粒子，带电粒子质量kg，电荷量C，不计粒子重力，求：（计算结果保留两位有效数字）

（1）粒子在磁场中运动的半径；
（2）从轴上射出的粒子中，在磁场中运动的最短路程为多少?
（3）放射源沿-方向射出的粒子，从射出到从轴离开所用的时间。

如图甲所示，质量m＝6.0×10^－3 kg、边长L＝0.20 m、电阻R＝1.0 Ω的正方形单匝金属线框abcd，置于倾角α=30°的绝缘斜面上，ab边沿水平方向，线框的上半部分处在垂直斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度B随时间t按图乙所示的规律周期性变化，若线框在斜面上始终保持静止，取g＝10 m/s².试求：

（1）在0～2.0 ×10^－2 s时间内线框中产生的感应电流的大小；
（2）在t ＝1.0×10^－2 s时线框受到斜面的摩擦力；

在竖直平面内建立直角坐标系xOy，其第一象限存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度的方向水平向右，磁感应强度的方向垂直纸面向里．一带电荷量为＋q，质量为m的微粒从原点出发沿与x轴正方向的夹角为45°的初速度进入复合场中，正好做直线运动，当微粒运动到A（2L，2L）时，电场方向突然变为竖直向上（不计电场变化的时间），粒子继续运动一段时间后，正好垂直于y轴穿出复合场．（不计一切阻力）求：
（1）电场强度E大小；
（2）磁感应强度B的大小

如图所示，在光滑绝缘水平面上有两个带电小球A、B，质量分别为3m和m，小球A带正电q，小球带负电-2q，开始时两小球相距s ₀，小球A有一个水平向右的初速度v ₀，小球B的初速度为零，若取初始状态下两小球构成的系统的电势能为零。试证明：当两小球的速度相同时系统的电势能最大，并求出该最大值。

如图，在的区域有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，在x>a的区域有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小也为B。质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子沿x轴从原点O射入磁场。（粒子重力忽略不计）若粒子以的速度射入磁场，求其轨迹与x轴交点的横坐标？

如图，在第一象限存在匀强磁场，磁感应强度方向垂直于纸面（xy平面）向外；在第四象限存在匀强电场，方向沿x轴负向。在y轴正半轴上某点以与x轴正向平行、大小为v₀的速度发射出一带正电荷的粒子，该粒子在（d，0）点沿垂直于x轴的方向进入电场。不计重力。若该粒子离开电场时速度方向与y轴负方向的夹角为θ，求：

（1）电场强度大小与磁感应强度大小的比值；
（2）该粒子在电场中运动的时间。

如图甲所示，有一足够长的粗糙斜面，倾角θ=37°，一滑块以初速度v₀=16m/s从底端A点滑上斜面，滑至B点后又返回到A点．滑块运动的图象如图乙所示，（已知：sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s²）求：

（1）AB之间的距离．
（2）滑块再次回到A点时的速度．

我国ETC联网正式启动运行，ETC是电子不停车收费系统的简称。汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示。假设汽车以v₀＝15 m／s朝收费站正常沿直线行驶，如果过ETC通道，需要在收费线中心线前10 m处正好匀减速至v＝5 m／s，匀速通过中心线后，再匀加速至v₀正常行驶；如果过人工收费通道，需要恰好在中心线处匀减速至零，经过20 s缴费成功后，再启动汽车匀加速至v₀正常行驶。设汽车加速和减速过程中的加速度大小均为1 m／s²，求：

（1）汽车过ETC通道时，从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小；
（2）汽车过ETC通道比过人工收费通道节省的时间是多少。

如图所示是公路上的“避险车道”，车道表面是粗糙的碎石，其作用是供下坡的汽车在刹车失灵的情况下避险。一辆货车在倾角为30°的连续长直下坡高速路上以18 m／s的速度匀速行驶，突然汽车刹车失灵，开始加速运动，此时汽车所受到的摩擦和空气阻力共为车重的0.2倍。在加速前进了96 m后，货车平滑冲上了倾角为53°的碎石铺成的避险车道，已知货车在该避险车道上所受到的摩擦和空气阻力共为车重的0.8倍。货车的整个运动过程可视为直线运动，sin53°＝0.8，g＝10 m／s²。求：

（1）汽车刚冲上避险车道时速度的大小；
（2）要使该车能安全避险，避险车道的最小长度为多少。

质量为m的物体A放在倾角为θ=37°的斜面上时，恰好能匀速下滑．现用细线系住物体A，并平行于斜面向上绕过光滑的定滑轮，另一端系住物体B，物体A恰好能沿斜面匀速上滑．求物体B的质量．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

放风筝是春天时大人、小孩都爱玩的一项有趣的体育活动，手上牵着线拉着风筝迎风向前跑，就可以将风筝放飞到高处，有一个小朋友将一只重为4N的风筝放飞到一定高度后，便拉住线的下端以一定的速度匀速跑动，线恰能与水平面成53°角保持不变，这时小朋友拉住线的力为5N，求风筝所受的风力大小和方向（sin53°=）

一个质量为2 kg的物体静止于水平地面上，它与地面间的动摩擦因数为μ = 0.2。物体受到6 N的水平拉力作用时，由静止开始运动．(取g =" 10" m/s²)
试分析：开始运动后的前4 s内物体的位移大小是多少？

一速度为4 m/s的自行车，在水平公路上仅受地面阻力而匀减速滑行40 m，然后停止．如果自行车和人的总质量是100 kg ．求：自行车受到的阻力是多大？