高中物理计算题

电路如图所示，电源电动势E＝28 V，内阻r＝2 Ω，电阻R₁＝12 Ω，R₂＝R₄＝4Ω，R₃＝8Ω，C为平行板电容器，其电容C＝3.0 pF，虚线到两极板距离相等，极板长l＝0.20 m，两极板的间距d＝1.0×10^－2 m。

(1)若开关S处于断开状态，则当其闭合后，求流过R₄的总电量为多少？
(2)若开关S断开时，有一带电微粒沿虚线方向以v₀＝2.0 m/s的初速度射入C的电场中，刚好沿虚线匀速运动，问：当开关S闭合后，此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C的电场中，能否从C的电场中射出？(要求写出计算和分析过程，g取10m/s²)

如图所示，一个小球质量为m，在半径为R的光滑管内的顶部A点水平飞出，恰好又从管口B点射人管内，则：

（1）小球在A点对上侧管壁有弹力作用还是对下侧管壁有弹力作用？作用力多大？
（2）若要使小球对上侧管壁弹力大小等于重力，则小球对A点的速度应为多少？

用30m/s的初速度水平抛出一个物体，经过一段时间后，物体的速度方向与水平方向成30°角，g取10m/s²．求：
（1）此时物体相对于抛出点的水平位移？
（2）由此位置算起，再经过多长时间，物体的速度和水平方向的夹角为60°？

如图所示，两根相同的轻质弹簧，中间与质量为m的圆环相连于O位置，另一端各自固定在同一水平线上的P、Q两点，弹簧恰好处于原长L，圆环套在粗糙的竖直细杆上，细杆上的A、B两点关于O点对称，OA=H。现将圆环沿杆拉至A位置由静止释放，当下滑到速度最大时，弹簧与细杆间的夹角为θ，整个过程中，弹簧处于弹性限度范围内。重力加速度为g。求：

（1）圆环过O点时的加速度；
（2）圆环过B点的瞬时速度；
（3）每根轻质弹簧的劲度系数。

运动员把质量500g的足球踢出后，上升的最大高度是10m，在最高点的速度为20m/s。不计空气阻力，以最高点为零势能面，g取10m/s²。求：

（1）足球踢出时的重力势能；
（2）足球从最高点落到地面的时间；
（3）运动员踢球时对足球所做的功。

有一个直流电动机，把它接入0．2V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4A，若把它接入2V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1A。求：
（1）电动机正常工作时的输出功率。
（2）如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率多大？（提示：电动机在电路中转子不转动时为纯电阻用电器）

在如图所示的竖直平面内，有一固定在水平地面的光滑平台。平台右端B与静止的水平传送带平滑相接，传送带长L=3m.有一个质量为m=0.5kg，带电量为q=+10^-3C的滑块，放在水平平台上。平台上有一根轻质弹簧左端固定，右端与滑块接触但不连接。现用滑块缓慢向左移动压缩弹簧，且弹簧始终在弹性限度内。在弹簧处于压缩状态时，若将滑块静止释放，滑块最后恰能到达传送带右端C点。已知滑块与传送带间的动摩擦因数为μ="0.20" （g取10m/s²）求：

（1）滑块到达B点时的速度v_B，及弹簧储存的最大弹性势能E_P；
（2）若传送带以1.5m/s的速度沿顺时针方向匀速转动，释放滑块的同时，在BC之间加水平向右的匀强电场E=5×10²N/C。滑块从B运动到C的过程中，摩擦力对它做的功。
（3）若两轮半径均为r＝0.4 m，传送带顺时针匀速转动的角速度为ω₀时，撤去弹簧及所加电场，让滑块从B点以4m/s速度滑上传送带，恰好能由C点水平飞出传送带．求ω₀的大小以及这一过程中滑块与传送带间产生的内能．

如图甲所示，物块与质量为m的小球通过不可伸长的轻质细绳跨过两等高定滑轮连接。物块置于左侧滑轮正下方的表面水平的压力传感装置上，小球与右侧滑轮的距离为l。开始时物块和小球均静止，将此时传感装置的示数记为初始值。现给小球施加一始终垂直于l段细绳的力，将小球缓慢拉起至细绳与竖直方向成60^o角，如图乙所示，此时传感装置的示数为初始值的1.25倍；再将小球由静止释放，当运动至最低位置时，传感装置的示数为初始值的0.6倍.不计滑轮的大小和摩擦，重力加速度的大小为g。求：

（1）物块的质量；
（2）从释放到运动至最低位置的过程中，小球克服阻力所做的功。

为了减少汽车刹车失灵造成的危害，高速公路在一些连续长直下坡的特殊路段设置如图所示的可视为斜面的紧急避险车道。一辆货车在倾角为30°的连续长直下坡高速路上以18m／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96m后，货车平滑冲上了倾角为用53°砂石铺成的避险车道，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。

如图，质量分别为m₁=1.0kg和m₂=2.0kg的弹性小球a、b，用弹性轻绳紧紧的把它们捆在一起，使它们发生微小的形变。该系统以速度沿光滑水平面向右做直线运动，某时刻轻绳突然自动断开，断开后两球仍沿原直线运动，经过时间t=5.0s后，测得两球相距s=4.5m，求：

（1）刚分离时a、b两小球的速度大小v₁、v₂；
（2）两球分开过程中释放的弹性势能E_p。

如图所示，横截面为直角三角形的玻璃砖ABC，AC边长为L，，光线P、Q同时由AC中点射入玻璃砖，其中光线P方向垂直AC边，光线Q方向与AC边夹角为，发现光线Q第一次到达BC边后垂直BC边射出，光速为c，求：

（1）玻璃砖的折射率；
（2）光线由进入玻璃砖到第一次由边出射经历的时间。

如图所示，内壁光滑的气缸竖直放置，在距气缸底部l=36cm处有一与气缸固定连接的卡环，活塞与气缸底部之间封闭了一定质量的气体。当气体的温度T₁=300K、大气压强时，活塞与气缸底部之间的距离，已知活塞面积为，不计活塞的质量和厚度，现对缸内气体加热，使活塞缓慢上升当温度上升至时，求：

（1）封闭气体此时的压强；
（2）该过程中气体对外做的功；

在水平地面上有一质量为4.0kg的物体，物体在水平拉力F的作用下由静止开始运动。10s后水平拉力减为。该物体的v---t图象如图所示，求

（1）物体受到的水平拉力F的大小
（2）物体与地面间的动摩擦因数。（g取10m/s²）

一转动装置如图甲所示，两根足够长轻杆OA、OB固定在竖直轻质转轴上的O点，两轻杆与转轴间夹角均为30°，小球a、b分别套在两杆上，小环c套在转轴上，球与环质量均为m，c与a、b间均用长为L的细线相连，原长为L的轻质弹簧套在转轴上，且与轴上P点、环c相连。当装置以某一转速转动时，弹簧伸长到，环c静止在O处，此时弹簧弹力等于环的重力，球、环间的细线刚好拉直而无张力。弹簧始终在弹性限度内，忽略一切摩擦和空气阻力，重力加速度为g。求：

（1）细线刚好拉直而无张力时，装置转动的角速度ω₁
（2）如图乙所示，该装置以角速度ω₂（未知）匀速转动时，弹簧长为L/2，求此时杆对小球的弹力大小；
（3）该装置转动的角速度由ω₁缓慢变化到ω₂，求该过程外界对转动装置做的功。

如图所示，一质量为1kg的物体，位于距地面高h=20m倾角为的光滑斜面上，从静止开始下滑，已知物体与水平地面间的动摩擦因数μ=0.2，且经B点时无能量损失，最后滑动到C点停止（），求

（1）物体滑至B点时的速度大小
（2）物体在水平地面BC的加速度大小
（3）BC的长度s大小