高中物理计算题

如图所示，在倾角为θ的粗糙斜面上，有一个质量为m的物体被水平力F推着静止于斜面上，已知物体与斜面间的动摩擦因数为μ，且μ＜tanθ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，求：

（1）若物体恰好不下滑，则推力F为多少？
（2）若物体恰好不上滑，则推力F为多少？

长L＝0.5 m、质量可忽略的杆，其下端固定于O点，上端连有质量m＝2 kg的小球，它绕O点在竖直平面内做圆周运动．当通过最高点时，如图11所示，求下列情况下杆受到的力(计算出大小，并说明是拉力还是压力，(g取10 m/s²)：

(1)当v＝1 m/s时，杆受到的力为多少，是什么力？
(2)当v＝4 m/s时，杆受到的力为多少，是什么力？

如图所示，长为R的不可伸长轻绳上端固定在O点，下端连接一小球，小球与地面间的距离可以忽略（但小球不受地面支持力）且处于静止状态．在最低点给小球一沿水平方向的初速度，此时绳子恰好没断，小球在竖直平面内做圆周运动。假设小球到达最高点时由于绳子碰到正下方P处的钉子恰好断裂，最后小球落在距初始位置水平距离为4R的地面上，重力加速度为g．试求：

(1)绳突然断开时小球的速度v；
(2)竖直方向上O与P的距离L．

如图所示，在平面直角坐标系xOy内，第Ⅰ象限有沿－y方向的匀强电场，第Ⅳ象限有垂直于纸面向外的匀强磁场.现有一质量为m、带电量为＋q的粒子(重力不计)以初速度v₀沿－x方向从坐标为(3l，l)的P点开始运动，接着进入磁场后由坐标原点O射出，射出时速度方向与y轴方向夹角为45°，求：

(1)粒子从O点射出时的速度v；
(2)电场强度E的大小；
(3)粒子从P点运动到O点所用的时间.

在冬天，高为h=1.25m的平台上，覆盖了一层冰，一乘雪橇的滑雪爱好者，从距平台边缘s=24m处以一定的初速度向平台边缘滑去，如图所示，当他滑离平台即将着地时的瞬间，其速度方向与水平地面的夹角为θ=45°，取重力加速度g=10m/s²。求：

（1）滑雪者着地点到平台边缘的水平距离是多大；
（2）若平台上的冰面与雪橇间的动摩擦因数为μ=0.05，则滑雪者的初速度是多大？

如图所示，A、B两个物体间用最大张力为100N的轻绳相连，m_A= 4kg，m_B=8kg，在拉力F的作用下向上加速运动，为使轻绳不被拉断，F的最大值是多少？（g取10m/s²）

如图所示，abcd是一边长为l的匀质正方形导线框，总电阻为R，今使线框以恒定速度v水平向右穿过方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域．已知磁感应强度为B，磁场宽度为3l，求线框在进入磁区、完全进入磁区和穿出磁区三个过程中a、b两点间电势差的大小．

如图所示，水平放置的平行金属导轨，相距l＝0.50 m，左端接一电阻R＝0.20 Ω，磁感应强度B＝0.40 T的匀强磁场方向垂直于导轨平面，导体棒ab垂直放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计，当ab以v＝4.0 m/s的速度水平向右匀速滑动时，求：

(1)ab棒中感应电动势的大小；
(2)回路中感应电流的大小；
(3)维持ab棒做匀速运动的水平外力F的大小．

（1）下列说法正确的是

A．卢瑟福通过实验发现质子的核反应方程为＋→＋

B．铀核裂变的核反应方程→＋＋2

C．设质子、中子、α粒子的质量分别为m1、m2、m3，两个质子和两个中子聚合成一个α粒子，释放的能量是(m1＋m2－m3)c^2

D．原子在a、b两个能级的能量分别为Ea、Eb，且Ea>Eb，当原子从a能级跃迁到b能级时，发射光子的波长（其中c为真空中的光速，h为普朗克常量）

（2）如图所示，A为有光滑曲面的固定轨道，轨道底端的切线方向是水平的。质量M＝40 kg的小车B静止于轨道右侧的水平地面上，其上表面与轨道底端在同一水平面上。一个质量m＝20 kg的物体C以2.0 m/s的初速度从轨道顶端滑下，冲上小车B后经一段时间与小车B相对静止并一起运动。若轨道顶端与底端的高度差h＝1.6 m，物体与小车间的动摩擦因数μ＝0.40，小车与水平地面间的摩擦忽略不计，取重力加速度g＝10 m/s²，求：

①物体与小车保持相对静止时的速度v的大小；
②物体在小车B上相对小车B滑动的距离L。

（1）一简谐横波以4m/s的波速沿x轴正方向传播。已知t＝0时的波形如图所示，下列说法正确的是   

A．波的周期为1s

B．质点P在t＝0时刻向y轴负方向运动

C．质点P在s时刻速度为0

D．质点P在s时刻加速度为0

（2）如图所示，ABC为某种透明介质的横截面图，其中△AOC为等腰直角三角形，BC为半径R＝10cm的四分之一圆弧，AB与水平屏幕MN垂直并接触于A点。由红光和紫光两种单色光组成的复色光经过BC面射向圆心O，在AB分界面上的入射角i＝45°，结果在水平屏幕MN上出现两个亮斑，已知该介质对红光和紫光的折射率分别为、。

①判断分布在AM和AN两个区域内亮斑的颜色（写出结果即可）；
②求两个亮斑间的距离。

如图所示，xoy平面内存在着沿y轴正方向的匀强电场，一个质量为m、电荷量为+q的粒子从坐标原点O以速度v₀沿x轴正方向开始运动。当它经过图中虚线上的点时，撤去电场，粒子继续运动一段时间进入一个矩形匀强磁场区域（图中未画出），后又从虚线上的某一位置N处沿y轴负方向运动并再次经过M点，已知磁场方向垂直xOy平面向里，磁感应强度大小为B，不计粒子的重力。求：
（1）电场强度的大小；
（2）N点的坐标；
（3）矩形磁场的最小横截面积。

如图所示，固定斜面的倾角θ＝30°，轻弹簧下端固定在斜面底端C点，弹簧处于原长时上端位于B点，空间有平行斜面向下的匀强电场。质量为m，电荷量为+q的小物块，从与B点相距L＝0.8m的A点由静止开始下滑，小物块将弹簧压缩到最短后又恰好被弹回到B点。已知物块与斜面间的动摩擦因数为，场强大小为E＝，取重力加速度g＝10m/s²，不计空气阻力，小物块电荷量不变，求：

(1)小物块第一次运动到B点时的速度大小；   
(2) 弹簧的最大压缩量。

某登山运动员在一次攀登珠穆朗玛峰的过程中，在接近山顶时他裸露在手腕上的防水手表的表盘玻璃突然爆裂了，而手表没有受到任何撞击。该手表出厂时给出的参数为：27℃时表内气体压强为1.0×10⁵Pa(常温下的大气压强值)，当内外压强差超过6.0×10⁴Pa时表盘玻璃将爆裂。当时登山运动员携带的温度计的读数是－21℃，表内气体体积的变化可忽略不计。
(1)通过计算判断手表的表盘玻璃是向外爆裂还是向内爆裂？
(2)当时外界的大气压强为多少？

(1)下列说法正确的是        

A．大量氢原子处在n = 3的能级时会辐射出频率连续的三种光，所以氢原子光谱是连续光谱

B．放射性同位素的衰变是指原子核自动转化成新核的过程，有一定的半衰期，遵守质量数和电荷数守恒

C．人类第一次实现的原子核的人工转变核反应方程是

D．卢瑟福通过实验证实了原子核内部存在中子

(2)如图所示，两个质量均为M =" 2" kg的木块A、B并排放置于光滑水平地面上，上表面粗糙。质量为m =" 0.2" kg的铁块C，以初速度v₀从A的左端向右滑动，最后A的速度大小为v_A =" 0.45" m/s，铁块C与B的共同速度大小为v₂ =" 0.5" m/s。求：

①铁块C的初速度v₀的大小；
②铁块刚滑上B时的速度v₁的大小。

如图所示，一质量为m =" 2" kg的滑块从半径为R =" 0.2" m的光滑四分之一圆弧轨道的顶端A处由静止滑下，A点和圆弧对应的圆心O点等高，圆弧的底端B与水平传送带平滑相接。已知传送带匀速运行速度为v₀ =" 4" m/s，B点到传送带右端C点的距离为L =" 2" m。当滑块滑到传送带的右端C时，其速度恰好与传送带的速度相同。（g =" 10" m/s²）求：

(1)滑块到达底端B时对轨道的压力；
(2)滑块与传送带问的动摩擦因数μ；
(3)此过程中，由于滑块与传送带之间的摩擦而产生的热量Q。