高中物理计算题

如图所示，小球在较长的斜面顶端，以初速度v₀=2m/s，加速度a=2m/s²向下滑，在到达底端的前1s内，所滑过的距离为，其中L为斜面长，则

（1）小球在斜面上滑行的时间为多少？
（2）斜面的长度L是多少？

如图，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有A.B.d三个点，a和B.b和C.c和d间的距离均为r，在a点处固定一电荷量为q（q＞0）的点电荷．一同学将一检测电荷沿直线在ac间移动时发现只在b点不需加力。不计重力，已知静电力常量为K.求d点处场强的大小。

如图，匀强电场中有一半径为r的光滑绝缘圆轨道，轨道平面与电场方向平行。a、b为轨道直径的两端，该直径与电场方向平行。一电荷量为q（q＞0）的质点沿轨道内侧运动，经过a点和b点时对轨道压力的大小分别为N_a和N_b。不计重力，求电场强度的大小E、质点经过a点和b点时的动能。

出租车上安装有速度表，计价器里安装有里程表和时间表。出租车载客后，从高速公路入口处驶入高速公路，并从10时10分55秒开始做初速度为零的匀加速直线运动，经过10s时，速度表显示54km/h。
（1）求这时出租车离出发点的距离；
（2）出租车继续做匀加速直线运动，当速度表显示108km/h时，出租车开始做匀速直线运动，若时间表显示10时12分35秒，此时计价器里程表示数应为多少？（出租车启动时，里程表示数为零）

一列货车以28.8km/h的速度在铁路上运行。由于调度事故，在其后面有一列快车以72km/h的速度在同一轨道上同向驶来。快车司机发现货车时两车相距600m，他立即合上制动器刹车，但快车要滑行2km才能停下来。请你判断两车是否会相撞，并说明理由。

如图所示，在O点放一个正电荷，在过O点的竖直平面内的A点，自由释放一个带正电的小球，小球的质量为m、电荷量为q．小球落下的轨迹如图中虚线所示，它与以O为圆心、R为半径的圆（图中实线表示）相交于B、C两点，O、C在同一水平线上，∠BOC=30°，A距离OC的竖直高度为h．若小球通过B点的速度为v，试求：

（1）小球通过C点的速度大小．
（2）小球由A到C的过程中电场力做了多少功；
（3）小球由A到C机械能的损失．

在一级方程式汽车大赛中，一辆赛车的总质量为m，一个路段的水平转弯半径为R，赛车转此弯时的速度为v，赛车形状都设计得使其上下方空气有一压力差﹣﹣气动压力，从而增大了对地面的正压力．正压力与摩擦力的比值叫侧向附着系数，以η表示．要上述赛车转弯时不侧滑，则需要多大的气压动力？

一个做匀加速直线运动的物体，从某时刻开始观察，2s内的位移为6m，第8s末的速度大小为10m/s，求该物体的初速度和加速度各是多大？

某运动员做跳伞训练，他从悬停在空中的直升飞机上由静止跳下，跳离飞机一段时间后打开降落伞做减速下落。他打开降落伞后的速度图线如图甲所示。降落伞用8根对称的绳悬挂运动员，每根绳与中轴线的夹角均为37，如图乙。已知人的质量为50kg，降落伞质量也为50kg，不计人所受的阻力，打开伞后伞所受阻力F_f与速度v成正比，即F_f=kv（g取10m/s²，sin53=0.8，cos53=0.6）。求：

（1）打开降落伞前人下落的距离为多大？
（2）求阻力系数k和打开伞瞬间的加速度a的大小和方向；
（3）悬绳能够承受的拉力至少为多少？

从地面上以初速度v₀=20m/s竖直向上抛出一质量为m=2kg的小球，若运动过程中小球受到的空气阻力与其速率成正比关系，小球运动的速率随时间变化规律如图所示，t₁时刻到达最高点，再落回地面，落地时速率为v₁=10m/s，且落地前球已经做匀速运动，重力加速度g=10m/s²。求：

（1）小球从抛出到落地过程中克服空气阻力所做的功；
（2）小球抛出瞬间的加速度大小。

用一根长L=0.8m的轻绳，吊一质量为m=1.0g的带电小球，放在磁感应强度B=0.1T，方向如图所示的匀强磁场中，将小球拉到与悬点等高处由静止释放，小球便在垂直于磁场的竖直面内摆动，当球第一次摆到低点时，悬线的张力恰好为零（重力加速度g=10m/s²）

（1）小球带何种电荷？电量为多少？
（2）小球第二次经过最低点时，悬线对小球的拉力多大？

2014年11月22日16时55分，四川省康定县境内发生6.3级地震并引发一处泥石流。一汽车停在小山坡底，突然司机发现山坡上距坡底240 m处的泥石流以8 m/s的初速度，0.4 m/s²的加速度匀加速倾泻而下。假设泥石流到达坡底后速率不变，在水平地面上做匀速直线运动，司机的反应时间为1s，汽车启动后以恒定的加速度一直做匀加速直线运动。其过程简化为下图所示，求：

（1）泥石流到达坡底的时间和速度大小？
（2）试通过计算说明：汽车的加速度至少多大才能脱离危险？（结果保留三位有效数字）

如图所示，让质量m=5.0kg的摆球由图中所示位置A从静止开始下摆，摆至最低点B点时恰好绳被拉断。已知摆线长L=1.6m，悬点O与地面的距离OC=4.0m。若空气阻力不计，摆线被拉断瞬间小球的机械能无损失。(g取10 m/s²)求：

（1）摆线所能承受的最大拉力T；
（2）摆球落地时的动能。

一支长l=150m的队伍以v₁ =4m/s的速度匀速前进，通信兵从队尾以v₂ =6m/s的速度赶到队前传达命令并立即返回到队尾，则该过程中通信兵的位移是多少？路程是多少？

利用水流和太阳能发电，可以为人类提供清洁能源。水的密度ρ=1×10³kg/m³，太阳光垂直照射到地面上时的辐射功率P₀ =1×10³W/m²，地球半径为R=6.4×10⁶m，地球表面的重力加速度取g=10m/s²。
⑴写出太阳光照射到地球表面的总功率P的字母表达式；
⑵发射一颗卫星到地球同步轨道上（轨道半径约为地球半径的6.6≈倍）利用太阳能发电，然后通过微波持续不断地将电力输送到地面，这样就建成了太阳能发电站。求卫星在地球同步轨道上向心加速度的大小（答案保留两位有效数字）；
⑶三峡水电站水库面积约为S=1×10⁹m²，平均流量Q=1.5×10⁴m³/s，水库水面与发电机所在位置的平均高度差为h=100m，发电站将水的势能转化为电能的总效率η₁=60%。在地球同步轨道上，太阳光垂直照射时的辐射功率为1.4P₀。太阳能电池板将太阳能转化为电能的效率为η₂=20％，将电能输送到地面的过程要损失50%。若要使⑵中的太阳能发电站在被太阳照射时地面接收到的电功率相当于三峡电站发电的平均功率，卫星上太阳能电池板的面积应为多大？(保留一位有效数字)