高中物理综合题

风洞实验室可产生水平方向的、大小可调节的风力。在风洞中有一固定的支撑架ABC，该支撑架的上表面光滑，是一半径为R的1/4圆柱面，如图所示，圆弧面的圆心在O点，O离地面高为2R，地面上的D处有一竖直的小洞，离O点的水平距离为。现将质量分别为m₁和m₂的两小球用一不可伸长的轻绳连接按图中所示的方式置于圆弧面上，球m₁放在与O在同一水平面上的A点，球m₂竖直下垂。让风洞实验室内产生的风迎面吹来，释放两小球使它们运动，当小球m₁滑至圆弧面的最高点C时轻绳突然断裂，通过调节水平风力F的大小，使小球m₁恰能与洞壁无接触地落入小洞D的底部，此时小球m₁经过C点时的速度是多少？水平风力F的大小是多少（小球m₁的质量已知）？

抛体运动在各类体育运动项目中很常见，如乒乓球运动．现讨论乒乓球发球问题，设球台长2L、网高h，乒乓球反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反，且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力．(设重力加速度为g)
(1)若球在球台边缘O点正上方高度为h₁处以速度v₁水平发出，落在球台的P₁点(如图实线所示)，求P₁点距O点的距离x₁。．
(2)若球在O点正上方以速度v₂平发出，恰好在最高点时越过球网落在球台的P₂(如图虚线所示)，求v₂大小．
(3)若球在O正上方水平发出后，球经反弹恰好越过球网且刚好落在对方球台边缘P₃，求发球点距O点的高度h₃．

如图所示，质量分别为m₁＝1kg和m₂＝2kg的A、B两物块并排放在光滑水平面上，若对A、B分别施加大小随时间变化的水平外力F₁和F₂，若F₁＝（9-2t）N，F₂＝（3＋2t）N，则：
（1）经多长时间t₀两物块开始分离?
（2）在同一坐标中画出两物块的加速度a₁和a₂随时间变化的图像?
（3）速度的定义为v＝△s /△t，“v-t”图像下的“面积”在数值上等于位移s；加速度的定义为a＝△v/△t，则“a-t”图像下的“面积”在数值上应等于什么?
（4）由加速度a₁和a₂随时间变化图像可求得A、B两物块分离后2s其相对速度为多大?

物体A的质量M＝1kg，静止在光滑水平面上的平板车B的质量为m＝0.5kg、长L＝1m。某时刻A以v₀＝4m/s向右的初速度滑上木板B的上表面，在A滑上B的同时，给B施加一个水平向右的拉力。忽略物体A的大小，已知A与B之间的动摩擦因数µ＝0.2，取重力加速度g=10m/s².试求:
（1）若F=5N，物体A在小车上运动时相对小车滑行的最大距离；
（2）如果要使A不至于从B上滑落，拉力F大小应满足的条件。

如图所示，一平板车以某一速度v₀匀速行驶，某时刻一货箱（可视为质点）无初速度地放置于平板车上，货箱离车后端的距离为l=3m，货箱放入车上的同时，平板车开始刹车，刹车过程可视为做a=4m/s²的匀减速直线运动。已知货箱与平板车之间的摩擦因数为μ=0.2，g=10m/s²。为使货箱不从平板上掉下来，平板车匀速行驶的速度v₀应满足什么条件？

如图所示，直线形挡板与半径为的圆弧形挡板平滑连接并安装在水平台面上，挡板与台面均固定不动。线圈的匝数为,其端点、通过导线分别与电阻和平行板电容器相连，电容器两极板间的距离为,电阻₁的阻值是线圈阻值的2倍，其余电阻不计，线圈内有一面积为、方向垂直于线圈平面向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度随时间均匀增大。质量为的小滑块带正电，电荷量始终保持为,在水平台面上以初速度从位置出发，沿挡板运动并通过位置。若电容器两板间的电场为匀强电场，、在电场外，间距为,其间小滑块与台面的动摩擦因数为，其余部分的摩擦不计，重力加速度为.
求：
（1）小滑块通过位置时的速度大小。
（2）电容器两极板间电场强度的取值范围。
（3）经过时间,磁感应强度变化量的取值范围。

图示为修建高层建筑常用的塔式起重机。在起重机将质量=5×10³ 的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上作匀加速直线运动，加速度="0.2"，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做=1.02的匀速运动。取="10",不计额外功。求：
(1)   起重机允许输出的最大功率。
(2)   重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率。

如图所示，皮带传动装置与水平面夹角为30°，轮半径R= m，两轮轴心相距L=3.75m，A、B分别使传送带与两轮的切点，轮缘与传送带之间不打滑。一个质量为0.1kg的小物块与传送带间的动摩擦因数为μ= 。g取10m/s²。
（1）当传送带沿逆时针方向以v₁=3m/s的速度匀速运动时，将小物块无初速地放在A点后，它运动至B点需多长时间？（计算中可取≈16，≈20）
（2）小物块相对于传送带运动时，会在传送带上留下痕迹。当传送带沿逆时针方向匀速运动时，小物块无初速地放在A点，运动至B点飞出。要想使小物块在传送带上留下的痕迹最长，传送带匀速运动的速度v₂至少多大？

抛体运动在各类体育运动项目中很常见,如乒乓球运动.现讨论乒乓球发球问题,设球台长、网高,乒乓球反弹前后水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反,且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力.(设重力加速度为)
(1)若球在球台边缘点正上方高度为处以速度水平发出,落在球台的(如图实线所示),求点距点的距离;
(2)若球在点正上方以速度水平发出,恰好在最高点时越过球网落在球台的点(如图虚线所示),求的大小;
(3)若球在点正上方水平发出后,球经反弹恰好越过球网且刚好落在对方球台边缘处,求发球点距点的高度.

某校物理兴趣小组决定举行遥控塞车比赛。比赛路径如图所示，赛车从起点出发，沿水平直线轨道运动后，出点进入半径为的光滑竖直圆轨道，离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到点，并能越过壕沟。已知赛车质量，通电后以额定功率工作，进入竖直圆轨道前受到的阻值为0.3，随后在运动中受到的阻力均可不计。图中＝10.00，=0.32，＝1.25，＝1.50。问：要使赛车完成比赛，电动机至少工作多长时间？（取＝10）

如图所示，射击枪水平放置，射击枪与目标靶中心位于离地面足够高的同一水平线上，枪口与目标靶之间的距离，子弹射出的水平速度，子弹从枪口射出的瞬间目标靶由静止开始释放，不计空气阻力，取重力加速度为，求：

（1）从子弹由枪口射出开始计时，经多长时间子弹击中目标靶？
（2）目标靶由静止开始释放到被子弹击中，下落的距离h为多少？

[物理--选修3-5]
⑴关于光电效应，下列说法正确的是（）。

A．	极限频率越大的金属材料逸出功越大
B．	只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应
C．	从金属表面出来的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小
D．	入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多

⑵两个质量分别为和的劈和，高度相同，放在和的倾斜面都是光滑曲面，曲面下端与水平相切，如图所示。一块位于劈的倾斜面上，距水平面的高度为。物块从静止开始滑下，然后又滑上劈。求物块在上能够达到的是大高度

⑴某振动系统的固有频率为，在周期性驱动力的作用下做受迫振动，驱动力的频率为。若驱动力的振幅保持不变，下列说法正确的是（填入选项前的字母，有填错的不得分）

A．	当 时，该振动系统的振幅随 增大而减小
B．	当 时，该振动系统的振幅随 减小而增大
C．	该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f 0
D．	该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于

⑵一棱镜的截面为直角三角形ABC，，斜边。棱镜材料的折射率为。在此截面所在的平面内，一条光线以的入射角从边的中点M射入棱镜。画出光路图，并求光线从棱镜射出的点的位置（不考虑光线沿原路返回的情况）。

⑴带有活塞的气缸内封闭一定量的理想气体。气体开始处于状态，然后经过过程到达状态或经过过程到达状态，、状态温度相同，如V-T图所示。设气体在状态和状态的压强分别为和，在过程和中吸收的热量分别为和，则（填入选项前的字母）

A．	，	B．	，
C．	，	D．	，

⑵图中系统由左右两个侧壁绝热、底部导热、截面均为S的容器组成。左容器足够高，上端敞开。右容器上端由导热材料封闭。两容器的下端由可忽略容积的细管连通。容器内两个绝热的活塞A、B下方封有氮气，B上方封有氢气。大气的压强为，温度为，两活塞因自身重量对下方气体产生的附加压强均为。系统平衡时，各气柱的高度如图所示。现将系统底部浸入恒温热水槽中，再次平衡时A上升了一定高度。用外力将A缓慢推回第一次平衡时的位置并固定，第三次达到平衡后，氢气柱高度为。氮气和氢气均可视为理想气体。求：

（ⅰ）第二次平衡时氮气的体积；

（ⅱ）水的温度。

⑴常见的传动方式有、、和齿轮传动等。齿轮传动的传动比是主动轮与的转速之比，传动比等于的齿数之比。
⑵液压千斤顶是利用密闭容器内的液体能够把液体所受到的压强向各个方向传递的原理制成的。图为一小型千斤顶的结构示意图。大活塞的直径,小活塞的直径，手柄的长度，小活塞与手柄的连接点到转轴的距离。现用此千斤顶使质量的重物升高了。取，求：（ⅰ）若此千斤顶的效率为，在这一过程中人做的功为多少？（ⅱ）若此千斤顶的效率为，当重物上升时，人对手柄的作用力至少要多大？