物理计算题.docx

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物理计算题

计算题（题型注释）

1．（12分）某校课外活动小组，自制一枚土火箭，设火箭发射后，始终在垂直于地面的方向上运动。

火箭点火后的加速阶段可认为做匀加速直线运动，经过4s到达离地面40m高处燃料恰好用完。

（若空气阻力忽略不计，g取10m/s2）求：

（1）火箭上升离地面的最大高度是多大？

（2）火箭从发射到残骸落回地面的总时间是多大？

2．（9分）将煤块A轻放在以2m/s的恒定速度运动的足够长的水平传送带上后，传送带上留下一条长度为4m的因相对运动而形成的擦痕.若使该传送带改做初速度不变、加速度大小为1.5m/s2的匀减速运动直至速度为零，并且在传送带开始做匀减速运动的同时，将另一煤块B轻放在传送带上，g＝10m/s2，则：

（1）．皮带与煤块间动摩擦因数μ为多少？

（2）.煤块B在皮带上的最长擦痕为多少？

（3）.煤块B停止在传送带上的位置与擦痕起点间的距离为多少？

3．如图所示，A、B质量分别为3kg和1kg，两物体通过一根轻弹簧连接而处于静止状态，弹簧劲度系数为k=5N/cm.现在从t=0时刻开始施加力F作用在A物体上，使得A开始以a=1m/s2的加速度竖直向上做匀加速直线运动，t1时刻物体B恰好要离开地面。

（g=10m／s2）

求：

（1）t=0时刻作用力F的大小；

（2）t1的值；

（3）t1时刻作用于A物体的拉力大小。

4．质量,M=3kg的长木板放在光滑的水平面t在水平悄力F=11N作用下由静止开始向右运动．如图所示,当速度达到1m/s2将质量m=4kg的物块轻轻放到本板的右端．已知物块与木板间摩擦因数μ=0．2,物块可视为质点．（g=10m/s2,）．求：

（1）物块刚放置木板上时,物块和木板加速度分别为多大？

（2）木板至少多长物块才能与木板最终保持相对静止？

（3）物块与木板相对静止后物块受到摩擦力大小？

5．（14分）甲车以加速度3m/s2由静止开始作匀加速直线运动，乙车落后2s钟在同一地点由静止开始，以加速度4m/s2作匀加速直线运动，两车的运动方向相同，求：

（1）在乙车追上甲车之前，两车距离的最大值是多少？

（2）乙车出发后经多长时间可追上甲车？

此时它们离开出发点多远？

6．（12分）一辆汽车从静止开始做匀加速直线运动，已知途中依次经过相距27m的A、B两点所用时间为2s，汽车经过B点时的速度为15m/s。

求：

（1）汽车经过A点时的速度大小；

（2）A点与出发点间的距离；

7．（10分）如图，一质量m=5kg的球被一光滑挡板夹在光滑墙上，保持静止。

挡板与墙面接触且夹角为θ，满足θ=53°。

求：

挡板对球的支持力大小及球对墙面的压力大小？

（计算时取sin53°=0.8，g=10m/s2）

8．如图所示，质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O。

轻绳OB水平且B端与放置在水平面上的质量为m2的物体乙相连，轻绳OA与竖直方向的夹角θ＝37°，物体甲、乙均处于静止状态。

已知重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：

（1）轻绳OA、OB受到的拉力；

（2）若物体乙的质量m2=4kg，物体乙与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.3，则欲使物体乙在水平面上不滑动，物体甲的质量m1最大不能超过多少？

9．电荷量为q的小球质量为m静止在水平向右的匀强电场中，如图所示，丝线与竖直方向成37°角，现突然将该电场方向变为向下且大小不变，不考虑因电场的改变而带来的其

他影响（重力加速度为g），求：

（1）匀强电场的电场强度的大小；

（2）求小球经过最低点时丝线的拉力．

10．如图所示，水平

面上有一个质量为m、倾角为θ＝30°的斜劈。

一个光滑小球，质量也为m，用轻绳悬挂起来，轻绳与斜面的夹角为α＝30°，

整个系统处于静止状态，（结果均可保留根号）求：

（1）求小球对轻绳的拉力大小；

（2）若地面对斜劈的最大静摩擦力等于地面对斜劈的支持力的k倍，为了使整个系统始终保持静止，则k值必须满足什么条件？

11．（12分）如图所示，BCDG是光滑绝缘的

圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为R，下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中．现有一质量为m、带正电的小滑块（可视为质点）置于水平轨道上，滑块受到的电场力大小为

mg，滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.5，重力加速度为g.

（1）若滑块从水平轨道上距离B点s＝3R的A点由静止释放，滑块到达与圆心O等高的C点时速度为多大？

（2）在

（1）的情况下，求滑块到达C点时受到轨道的作用力大小；

（3）改变s的大小，使滑块恰好始终沿轨道滑行，且从G点飞

出轨道，求滑块在圆轨道上滑行过程中的最小速度大小．

12．如图，半径为R的光滑半圆形轨道ABC在竖直平面内，与水平轨道CD相切于C点，D端有一被锁定的轻质压缩弹簧，弹簧左端连接在固定的挡板上，弹簧右

端Q到C点的距离为2R。

质量为m的滑块（视为质点）从轨道上的P点由静止滑下，刚好能运动到Q点，并能触发弹簧解除锁定，然后滑块被弹回，且刚好能通过圆轨道的最高点A。

已知∠POC=60°，求：

⑴滑块第一次滑至圆形轨道最低点C时对轨道压力；

⑵滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ；

⑶弹簧被锁定时具有的弹性势能。

13．如图所示，水平绝缘轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接，半圆形轨道的半径R＝0.40m。

轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度E＝1.0×104N/C。

现有一电荷量q＝+1.0×10－4C，质量m＝0.10kg的带电体（可视为质点），在水平轨道上的P点由静止释放，带电体运动到圆形轨道最低点B时的速度vB＝5.0m/s。

已知带电体与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.50，重力加速度g=10m/s2。

求：

（1）带电体运动到圆形轨道的最低点B时，圆形轨道对带电体支持力的大小；

（2）带电体在水平轨道上的释放点P到B点的距离；

（3）带电体第一次经过C点后，落在水平轨道上的位置到B点的距离。

14．如图所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为C，极板间的距离为d，上极板正中有一小孔。

质量为m、电荷量为+q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零（空气阻力忽略不计），极板间的电场可视为匀强电场，重力加速度为g）。

求：

（1）小球到达小孔处的速度

（2）极板间电场强度的大小和电容器所带电荷量

（3）小球从开始下落运动到下极板处的时间

15．如图所示，竖直平面内的四分之一圆轨道下端与水平桌面相切，小滑块A和B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点，现将A无初速度释放，A与B碰撞后结合为一个整体，并沿桌面滑动，已知圆弧轨道光滑，半径R=0.2m，A和B的质量相等，A和B整体与桌面之间的动摩擦因数

，重力加速度取

，求

（1）碰撞前瞬间A的速率v

（2）碰撞后瞬间A和B整体的速率

（3）A和B整体在桌面上滑动的距离l和运动的时间t

16．如图所示，用内壁光滑的薄壁细管弯成的“S”形轨道固定于竖直平面内，其弯曲部分是由两个半径均为R的半圆平滑对接而成

（圆的半径远大于细管内径），轨道底端D点与粗糙的水平地面相切。

现一辆玩具小车m以恒定的功率从E点由静止开始出发，经过一段时间t之后，出现了故障，发动机自动关闭，小车在水平地面继续运动并进入“S”形轨道，从轨道的最

高点A飞出后，恰好垂直撞在固定斜面B上的C点，C点与下半圆的圆心等高。

已知小车与地面之间的动摩擦因数为μ，ED之间的距离为x0，斜面的倾角为30º。

求：

（1）小车到达C点时的速度大小为多少?

（2）在A点小车对轨道的压力是多少，方向如何？

（3）小车的恒定功率是多少？

17．（8分）如图所示，一架在2

000m高空以200m/s的速度水平匀速飞行的轰炸机，要想用两枚炸弹分别轰炸山脚和山顶的敌人碉堡A和B。

已知山脚与山顶的水平距离为1000m，若不计空气阻力，g取10m/s2，求：

（1）飞机投第一颗炸弹时，飞机离A点的水平距离s1为多少才能准确击中碉堡A？

（2）当飞机上投弹的时间间隔为9s时，就准确的击中碉堡A和B，则山的高度h为多少？

18．（10分）在如图所示的电路中,已知电源电动势E=3V,内电阻r=1Ω,电阻R1=2Ω,滑动变阻器R的阻值可连续增大,问:

（1）当R多大时,R消耗

的功率最大?

最大功率为多少?

当R消耗功率最大时电源的效率是多少？

（2）当R多大时,R1消耗的功率最大?

最大功率为多少?

（3）当R为多大时，电源的输出功率最大？

最大为多少？

19．（12分）如图所示，A为电解槽，M为电动机，N为电炉子，恒定电压U＝12V，电解槽内阻rA＝2Ω，当K1闭合，K2、K3断开时，A示数6A；当K2闭合，K1、K3断开时，A示数5A，且电动机输出功率为35W；当K3闭合，K1、K2断开时，A示数为4A．求：

（1）电炉子的电阻及发热功率各多大？

（2）电动机的内阻是多少？

（3）在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率为多少？

20．（15分）如图所示

，已知电源电动势E＝20V，内阻r＝1Ω，当接入固定电阻R＝4Ω时，电路中标有“3V,6W”的灯泡L和内阻RD＝0.5Ω的小型直流电动机D都恰能正常工作．试求：

（1）电路中的电流大小；

（2）电动机的额定电压；

（3）电动机的输出功率．

21．如图所示的狭长区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，区域的左、右两边界均沿竖直方向，磁场左、右两边界之间的距离L，磁场磁感应强度的大小为B.某种质量为m，电荷量q的带正电粒子从左

边界上的P点以水平向右的初速度进入磁场区域，该粒子从磁场的右边界飞出，飞出时速度方向与右边界的夹角为30º。

重力的影响忽略不计。

（1）求该粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径;

（2）求该粒子的运动速率；

（3）求该粒子在磁场中运动的时间；

22．如图所示，已知AC⊥BC，∠ABC=60°，BC=20cm，A、B、C三点都在匀强电场中，把一个电量

=10-5C的正电荷从A移到B，电场力做功为零；从B移到C，电场力做功为－

×10-3J，试计算：

（1）AC间的电势差？

（2）若规定B点电势为零，则C点的电势为多少？

（3）匀强电场的场强大小及方向？

23．如图所示，一个质量为m=2.0×10-11kg，电荷量q=+1.0×10-5C的带电微粒（重力忽略不计），从静止开始经U1=100V电压加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中。

金属板长L=20cm，两板间距d=10

cm。

求：

⑴微粒进入偏转电场时的速度v是多大？

⑵若微

粒射出电场过程的偏转角为θ=30°，则两金属板间的电压U2是多大？

24．如图所示，在平面坐标系xOy内，第二三象限内存在沿y轴正方向的匀强电场，第一四象限内存在半径为L的圆形匀强磁场，磁场圆心在M（L，0）点，磁场方向垂直于坐标平面向外，一带正电的粒子从第三象限中的Q（-2L，-L）点以速度

沿x轴正方向射出，恰好从坐标原点O进入磁场，从P（2L，0）点射出磁场，不计粒子重力，求：

（1）电场强度

与磁感应强度大小之比。

（2）粒子在磁场与电场中运动时间之比。

25．如图所示的电路中，当S闭

合时，电压表和电流表（均为理想电表）的示数各为1.6V和0.4A；当S断开时，它们的示数各改变0.1V和0.1A，求电源的电动势和内阻．