物理计算题道+答案
初中物理密度计算题练习(含答案)
初中物理密度计算题练习(含答案)1、有一只玻璃瓶,它的质量为0.1kg,当瓶内装满水时,瓶和水的总质量为0.4kg.在此空玻璃瓶中装入一些合金滚珠,瓶和金属颗粒的总质量为0.8kg,此时再往瓶中灌入水到瓶口止,瓶、金属颗粒和水的总质量为1kg,求:(1)玻璃瓶的容积;(2)金属颗粒的总质量;(3)金属颗粒的密度。
解:(1)空瓶装满水:m水=0.4kg-0.1kg=0.3kg=300g,空瓶容积:V=V水=m水/ρ水=300g/1g/cm3=300cm3,答:玻璃瓶的容积为300cm3;(2)金属粒的质量:m金=m总-m瓶=0.8kg-0.1kg=0.7kg=700g,答:合金滚珠的总质量为700g;(3)瓶中装了金属粒后再装满水,水的体积:V水′=m水'/ρ水=(1000g −800g)/g/cm3=200cm3,金属粒的体积:V金=V-V水=300cm3-200cm3=100cm3,金属粒的密度:ρ=m金V金m金=700g/100cm3=7g/cm3答:合金滚珠的密度为3.5g/cm3。
2、王慧同学利用所学知识,测量一件用合金制成的实心构件中铝所占比例。
她首先用天平测出构件质量为374g,用量杯测出构件的体积是100cm3.已知合金由铝与钢两种材料合成,且铝的密度为2.7×103kg/m3,钢的密度为7.9×103kg/m3.如果构件的体积等于原来两种金属体积之和。
求:(1)这种合金的平均密度;(2)这种合金中铝的质量。
解:(1)这种合金的平均密度:ρ=mv=3.74g/cm3=3.74×103kg/m3;答:这种合金的平均密度为3.74×103kg/m3;(2)设铝的质量为m铝,钢的质量为m钢,则m铝+m钢=374g﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①由ρ=mv可得V=mρ,且构件的体积等于原来两种金属体积之和,则m铝ρ铝+m钢ρ钢=100cm3,,即m铝2.7g/cm3+m钢7.9g/cm3=100cm3---------②联立①②式,解得m铝=216g.故答案为:这种合金中铝的质量为216g.3、如图所示,一个容积V0=500cm3、质量m=0.5kg的瓶子里装有水,乌鸦为了喝到瓶子里的水,就衔了很多的小石块填到瓶子里,让水面上升到瓶口。
高中物理典型计算题100道及解析
一.计算题如图所示,有一块木板静止在光滑且足够长的水平面上,木板质量为M=4kg ,长为L=1.4m ;木板右端放着一小滑块,小滑块质量为m=1kg ,其尺寸小于L 。
小滑块与木板之间的动摩擦因数为μ==04102.(/)g m s (1)现用恒力F 作用在木板M 上,为了使得m 能从M 上面滑落下来,问:F 大小的范围是什么?(2)其它条件不变,若恒力F=22.8牛顿,且始终作用在M 上,最终使得m 能从M 上面滑落下来。
问:m 在M 上面滑动的时间是多大?解析:(1)小滑块与木板间的滑动摩擦力f N mg==μμ小滑块在滑动摩擦力f 作用下向右匀加速运动的加速度a f m g m s 124===//μ木板在拉力F 和滑动摩擦力f 作用下向右匀加速运动的加速度a F f M2=-()/使m 能从M 上面滑落下来的条件是a a 21>即Ng m M F m f M f F 20)(//)(=+>>-μ解得(2)设m 在M 上滑动的时间为t ,当恒力F=22.8N ,木板的加速度a F f M m s 2247=-=()/./)小滑块在时间t 内运动位移S a t 1122=/木板在时间t 内运动位移S a t 2222=/因S S L21-=即s t t t 24.12/42/7.422==-解得二.有个演示实验,在上下面都是金属板的玻璃盒内,放了许多锡箔纸揉成的小球,当上下板间加上电压后,小球就上下不停地跳动。
现取以下简化模型进行定量研究。
如图所示,电容量为C 的平行板电容器的极板A 和B 水平放置,相距为d ,与电动势为ε、内阻可不计的电源相连。
设两板之间只有一个质量为m 的导电小球,小球可视为质点。
已知:高中物理典型计算题100道及解析若小球与极板发生碰撞,则碰撞后小球的速度立即变为零,带电状态也立即改变,改变后,小球所带电荷符号与该极板相同,电量为极板电量的α倍(α<<1)。
10道欧姆定律计算题
10道欧姆定律计算题1、某电路中电阻R_1、R_2和R_3的电阻值分别为5Ω、10Ω和15Ω,若电源电压为50V,求此电路整体电阻值?答案:30Ω根据欧姆定律,整体电阻Rt=R1+R2+R3,即Rt=5Ω+10Ω+15Ω=30Ω。
2、某电路中电阻R_1、R_2和R_3的电阻值分别为2Ω、4Ω和6Ω,若电源电压为10V,求此电路流过的电流?答案:2A根据欧姆定律,电流I=V/Rt,即I=10V/2+4+6=2A。
3、某电路中电阻R_1、R_2和R_3的电阻值分别为1Ω、2Ω和4Ω,若此电路流过的电流为2A,求此电路的电源电压?答案:8V根据欧姆定律,V=I×Rt,即V=2A×1+2+4=8V。
4、某电路中电阻R_1、R_2和R_3的电阻值分别为2Ω、4Ω和6Ω,若电源电压为30V,求此电路流过的电流?答案:5A根据欧姆定律,I=V/Rt,即I=30V/2+4+6=5A。
5、某电路中电阻R_1、R_2和R_3的电阻值分别为1Ω、4Ω和8Ω,若此电路流过的电流为3A,求此电路的电源电压?答案:27V根据欧姆定律,V=I×Rt,即V=3A×1+4+8=27V。
6、某电路中电阻R_1、R_2和R_3的电阻值分别为5Ω、20Ω和30Ω,若电源电压为50V,求此电路流过的电流?答案:2A根据欧姆定律,I=V/Rt,即I=50V/5+20+30=2A。
7、某电路中电阻R_1、R_2和R_3的电阻值分别为1Ω、2Ω和4Ω,若电源电压为24V,求此电路的电阻总和?答案:7Ω根据欧姆定律,Rt=R1+R2+R3,即Rt=1+2+4=7Ω。
8、某电路中电阻R_1、R_2和R_3的电阻值分别为2Ω、4Ω和6Ω,若此电路流过的电流为1A,求此电路的电源电压?答案:12V根据欧姆定律,V=I×Rt,即V=1A×2+4+6=12V。
9、某电路中电阻R_1、R_2和R_3的电阻值分别为2Ω、4Ω和6Ω,若电源电压为20V,求此电路整体电阻值?答案:12Ω根据欧姆定律,Rt=R1+R2+R3,即Rt=2+4+6=12Ω。
十五道物理计算题+答案初二上
十五道物理计算题+答案初二上八年级物理上册计算题精选(50道)一、计算题(共50题;共290分)1、某人乘坐出租车在平直的公路上匀速行驶,图为他乘车到达目的地时的车费发票的有关内容.求:(1)出租车行驶的时间:(2)出租车行驶的速度.【答案】解:(1)由图可知,出租车行驶的时间为从08:38到08:50,即t=12min=0.2h.(2)路程s=4.2km,出租车行驶的速度:v==21km/h.答:(1)行驶时间为0.2h;(2)出租车行驶的速度为21km/h.【考点】速度公式及其应用【解析】【分析】从出租车发票中可以得知,出租车行驶的时间和路程,利用v=计算出租车行驶的速度.2、将一质量是6g的金戒指缓慢漫设在盛满水的溢水杯中,称得溢出水的质量是0.4g,问:此戒指的密度是多少?【答案】解:解:∵ρ=,∴排开水的体积(金戒指的体积):v排=v戒指===0.4cm3,戒指的密度:ρ戒指===15g/cm3=15×103kg/m3,答:金的密度为19.3×103kg/m3,【考点】固体密度的测量【解析】【分析】知道把戒指缓慢放入盛满水的溢水杯中溢出水的质量(排开水的质量),利用重力公式和密度公式求排开水的体积(戒指的体积),知道戒指的质量,再利用密度公式求戒指的密度。
3、在一根长为884m的铁管一端重重敲击一下,在铁管另一端的人能听到两次声音,声音的间隔2.43秒。
声音在铁管里的传播速度是多少?【答案】解:声音传播的路程s等于铁管的长度即s=884m,设声音在铁管中的传播速度为V铁,声音在铁管中传播时间为t铁,则s=V铁t铁即884m=V铁t铁①;声音在空气中传播时s=V空t空=340m/s×t空,即:884m=340m/s×t空②;由题意知t空﹣t铁=2.43s ③;由①②③解得V铁=5200m/s。
答:声音在铁管里的传播速度是5200m/s。
【考点】速度公式及其应用,声音在不同介质中的传播速度【解析】【分析】人第一次听到的是从铁管中传播的声音,第二次听到的是从空气中传播的声音,根据速度公式的变形公式s=vt列方程求解。
高二物理60道计算题含答案
1.(10分)如图所示,ABCD 是一个正方形的匀强磁场区域,由静止开始经相同电压加速后的甲、乙两种带电粒子,分别从A 、B 两点射入磁场,结果均从C 点射出,则它们的速率v 甲︰v 乙为多大?,它们通过该磁场所用的时间t 甲︰t 乙为多大?2.(12分)如图所示,两平行光滑铜杆与水平面的倾角α均为300,其上端与电源和滑动变阻器相连,处于竖直向下的匀强磁场中,调节滑动变阻器R ,当电流表的读数I=2.5A 时,横放在铜杆上的铝棒恰能静止。
铝棒的质量m=2kg ,两杆间的距离L=40cm 。
求此磁场的磁感应强度。
3、(10分)如图所示的电路中,电阻Ω=91R ,Ω=152R ,电源的电动势E=12V ,内电阻r=1Ω,安培表的读数I=0.4A 。
求电阻3R 的阻值和它消耗的电功率。
4、(10分)如图所示,电源的电动势E=110V ,电阻R 1=21Ω,电动机绕组的电阻R 0=0.5Ω,电键S 1始终闭合。
当电键S 2断开时,电阻R 1的电功率是525W ;当电键S 2闭合时,电阻R 1的电功率是336W ,求: (1)电源的内电阻;(2)当电键S 2闭合时流过电源的电流和电动机的输出功率。
5、(12分)如图甲所示,电荷量为q =1×10-4C 的带正电的小物块置于绝缘水平面上,所在空间存在方向沿水平向右的电场,电场强度E 的大小与时间的关系如图乙所示,物块运+E甲v /(m •s -1)/sO1 2 32 4/sO12 32 4E /(×104N •C -1乙丙动速度与时间t 的关系如图丙所示,取重力加速度g=10m/s 2。
求(1)前2秒内电场力做的功。
(2)物块的质量。
(3)物块与水平面间的动摩擦因数。
6、(12分)如图所示,水平放置的两块平行金属板长l =5cm ,两板间 距d=1cm ,两板间电压为U=90V ,且上板带正电,一个电子沿水平方向以速度v 0=2.0×107m/s ,从两板中央射入,求: (已知电子质量m=9.1×10-31电荷量e=1.6×10-19) (1)电子偏离金属板的侧位移y 0是多少? (2)电子飞出电场时的速度是多少?(3)电子离开电场后,打在屏上的P 点,若s=10cm ,求OP 的长。
十道八年级上册关于速度的物理计算题
十道八年级上册关于速度的物理计算题
1、一辆汽车正以50km/h的速度从A点开往B点,开行10分钟后
到达B点,它所行驶的距离是多少?
答案:50km/h(即每小时50千米)共行驶了10÷60小时,即1/6小时,因此行驶了50÷6=8.33千米。
2、两个小球分别从A点和B点出发,它们的速度各相同,在相同的路程上相遇,怎样知道它们的速度?
答案:通过计算可知,两个物体在相同路程上相遇,则它们的速度相同,即两个物体的速度为平均速度,平均速度可以通过总路程除以总
时间来计算。
3、一辆汽车从A点以75km/h的速度行驶到B点后停止,它行驶了多
少时间?
答案:75km/h(即每小时75千米)除以路程,得出车子行驶所需的分
钟数:路程/每小时75千米=时间所用(单位为小时)。
4、一名体育运动员有一段时间内以恒定速度从A点运动到B点,问用多少时间到达B点?
答案:体育运动员从A点运动到B点的时间可以通过路程除以恒定速
度来计算。
即路程/恒定速度=时间所用(单位为小时)。
5、一艘船从A点出发朝B点行驶,当它的速度由40km/h减少到
20km/h时,它用了多少时间行驶?
答案:这里要求“它用了多少时间行驶”。
在此期间,船的速度改变,这种情况下,船所耗时间,可通过分段计算来获得:(1)速度为
40km/h时,行驶距离/40km/h=时间;(2)速度为20km/h时,行驶距离/20km/h=时间总和为它用的时间。
人教版物理八年级典型计算题100题(1-50题)(解析版)
初中物理八年级典型计算题100题1.学校进行“注模”艺术品的展示活动。
小闵同学制作一底部面积S=2×10﹣3m 2,高h =0.15m 的作品,将密度ρ=0.9×103kg/m 3的某种液体注入模具内,用了体积V =5×10﹣4m 3的液体,如图所示,g 取10N/kg ,求:(1)成型前液体对模具底部的压强p 1;(2)成型作品放在水平桌面上,对桌面的压强p 2。
【答案】(1)1350Pa (2)2250Pa解:(1)由题意可知,成型前模具内液体的深度h =0.15m ,则液体对模具底部的压强p 1=ρgh =0.9×103kg/m 3×10N/kg ×0.15m =1350Pa(2)因质量与物体的形状、状态、空间位置无关,所以,由mVρ=可得,作品的质量 m =ρV =0.9×103kg/m 3×5×10﹣4m 3=0.45kg成型作品放在水平桌面上,对桌面的压力F =G =mg =0.45kg ×10N/kg =4.5N对桌面的压强2324.5N 2250Pa 210m F p S -===⨯ 答:(1)液体对模具底部的压强为1350Pa 。
(2)成型作品放在水平桌面上,对桌面的压强为2250Pa 。
2.人工智能逐渐融入我们的生活。
如图所示,某餐厅的送餐机器人的质量为40kg ,某次送餐时,托着装有8cm 深热汤的大碗,碗与汤的总质量为2 kg ,机器人与地面的接触面积为0.0lm 2(g =10N/kg ,ρ=l×l03kg/m 3)。
求 (1)送餐机器人的重力是多少?(2)碗底5cm 2面积上受到汤的压力是多少? (3)机器人送餐时对水平地面的压强是多少? 【答案】(1)400N ;(2)0.4N ;(3)4.2×104Pa 解:(1)送餐机器人的重力G =mg =40kg×10N/kg=400N(2)碗底受到汤的压强p =ρgh =1×103kg/m 3×10N/kg×0.08m=800Pa碗底5cm 2面积上受到汤的压力F =pS =800Pa×5×10-4m 2=0.4N(3)送餐机器人托着物体,总质量m 总=2g+40kg=42g总重力G 总=m 总g =42g×10N/kg=420N此时机器人对水平地面的压力F 地=G 总=420N此时机器人对水平地面的压强p 地=2420N =0.01mF S =地地=4.2×104Pa 答:(1)送餐机器人的重力是400N ; (2)碗底5cm 2面积上受到汤的压力是0.4N ; (3)机器人送餐时对水平地面的压强是4.2×104Pa 。
初二物理运动学计算题20道含答案
初二物理运动学计算题20道含答案1、在校田径运动会上,小明和小王在100米决赛中分别以12.4秒和13.8秒的成绩获得冠军和亚军,他们的平均速度分别是多少?根据以上数据你能判断在前50米中谁跑在前面吗?8.1m/s、7.2m/s 不能2、飞机在半小时内沿直线飞行540千米,一门火炮发射的炮弹在半分钟内可飞行24000米,通过计算说明是飞机的速度大还是炮弹的速度大.飞机速度为300米/秒,炮弹的速度为800米/秒,所以炮弹的速度大3、一辆汽车从早上9:00出发,驶上一条平直高速公路,中午11:30到达目的地,一共走过了200千米,求汽车的平均速度.v=s/t=200km/2.5h=80km/h4、汽车在笔直的公路上做匀速(速度不变)直线运动,速度为v1=20m/s,在汽车正前方L=270m处有一山崖.此时汽车鸣笛,又前进一段路程s听到回声,已知声速为v2=340m/s,求s.已知v1=20m/s,v2=340m/s,L=270m,可求出时间t.t=2L÷(v1+v2)=2×270÷(20+340)=1.5s汽车前进的路程s=v1×t=20×1.5=30m即s=30m5、汽车经过某站时,乘客的手表指针指在8时32分,到达下一站时,手表指针指在8时36分20秒,如果在这段时间里,汽车的速度保持54千米/小时,求这两站间的距离是多少千米?已知:t=8时36分20秒-8时32分=4min20s=260s v=54km/h=15m/s 求:s=?s=t*v=260s*15m/s=3900m=3.9km.6、某学生的家也在这条公路线上,离学校1.8千米,平时以均匀的速度骑车上学需要6分钟,这次他准备用同样的速度骑自行车从学校前往这家工厂,则需要多少时间?已知:s学校=1.8km=1800m t学校=6min=360s s工厂=6km=6000m 求:v=?t工厂=?v=s/t=1800m/360s=5m/s t=s/v=6000m/5m/s=1200s7,量杯里盛有150毫升的水,放入一蜡块后,水面上升到165毫升.已知蜡的密度是0.9×10kg/m^2,则该蜡块的体积是多大?(1)蜡块排开水的体积V排=165毫升—150毫升=15毫升=1.5×0的负5次方立方米(2)蜡块的体积F浮=ρ水gv排G=mg=V蜡ρ蜡g 蜡块漂浮:F浮=G ρ水gv排=V蜡ρ蜡gV蜡=(1.0×10^3kg/m^3×1.5×10^-5m^3)/0.9×10^3kg/m^3=16.7×10^-6米^3=16.7厘米^3 答:这一蜡块的体积是16.7厘米^37、一辆载重汽车的车厢容积为3.5m×2m×0.6m.额定载重量为7t.问:(1)如果车厢装满泥沙(泥沙的体积等于车厢容积),汽车载重量为多少已知泥沙的密度为2.4×10^3kg/m^3 答:10t(2)为了行车安全,汽车不能超载,如果不超载,此车最多能装多少立方米的泥沙?答:1.67m的三次方8、一个瓶子,质量是20g,装满水后,水的质量是100g.装满酒精后,酒精的质量是85g,这种酒精是否是纯酒精?(酒精的密度是0.8×10^3kg/m^3)答:瓶子的容积为V=m水/ρ水=100g/1g/cm^3=100cm^3,液体的密度为ρ=85g/100cm^3=0.85g/cm^3 因酒精密度大于纯酒精密度,故不是纯酒精.10、一只瓶子最多可以装1kg煤油,它最多可以装多少kg的水?1.25kg。
八年级物理上26个计算题(含答案)
目录资料收集于网络,如有侵权请联系网站删除1.站在百米跑终点的计时员听到发令枪的枪声后才开始计时,那么参赛同学甲的成绩将会提高多少,你认为怎样计时才能比较准确的记录赛跑时间? (1)2.打靶时,人在距离靶340m处开枪,1.5s后听到子弹击中靶的声音,求子弹离开枪膛的速度是多少? (1)3.已知声音在空气中的传播速度是340m/s,默认看到闪电3s后听到雷声,问打雷的地方距离此人有多远?(忽略光的传播时间) (1)4.一工人在房顶上敲打,每秒敲4下,一个观察者听到敲打声时恰好看到他把锤子举到最高处,问观察者和工人距离最短是多少米? (1)5.某人在高处用望远镜看地面上的工人以每秒1次的频率敲钉子,他听到的声音时恰好击锤的动作击锤的动作,当木工停止击锤后,他又听到两次击锤声,求木工离他有多远? (2)6.一人在北京歌剧院里看远处的观众,另一个在上海的居民坐在电视机前1m处收看演出,如果两人同时听到演奏声,那么北京的观众距离演奏者多少米?(北京距离上海1.47106m,无线电波的传播速度是3.0108m/s) (2)7.超音速飞机的速度常用马赫数来表示,马赫数指的是声速的倍速(声速是340m/s),某超音速飞机的马赫数是2.5,那么它飞行的速度是多少?若广州到北京的距离是1.7106m,这架飞机从广州飞到北京要多长时间? (2)8.一架喷气式飞机的速度是声速的1.5倍,飞行高度约为2720m。
沿水平方向飞行,某人听到飞机在他头顶上方的轰鸣声时,抬头看飞机飞到前方多远的地方了? (2)9.人耳能区别原声和回声的时间间隔为0.1s,求人至少离障碍物多远才能区别自己的原声和回声? (3)10.利用超声波测量海洋的深度,已知声波在海水中的传播速度是1500m/s,从海面上向海底发出的超声波信号经过6s后返回,则海水的深度是多少米? (3)11.a)人站在两座平行的大山形成的峡谷之中,在他击掌后,分别在0.3s和0.7s后听到回声,若声音在1s内传播330m,则峡谷的宽度是多少? (3)11.b)人站在两座平行的大山形成的峡谷之中,在他击掌后,0.3s后听到第一次回声,又经过0.7s听到第二次回声,若声音在1s内传播330m,则峡谷的宽度是多少? (3)12.某人在平行的陡峭的山谷里放了一枪,放枪的位置距离山谷右侧340m,1.5s后听到第一次回声。
中考物理必做10道经典电学计算题(附答案)
1.饮水机是一种常见的家用电器,其工作电路可简化为如图1所示的电路,其中S是一个温控开关,当开关S接a时,饮水机正常工作,将水迅速加热;当水达到一定温度时,开关S 自动换到b,饮水机处于保温状态,若饮水机正常工作时发热板的电功率为550 W,而保温时的发热板的功率是正常工作时电热板功率的0.1倍,求电阻R1的阻值.【答案】190Ω图12.在如图2的电路中,已知滑动变阻器的最大阻值为18Ω,电流电压恒为6 V,灯泡上有“6 V3 W”的字样.图2(1)闭合S1、S2滑片P滑到b端时,电流表示数为1 A,求电阻R1的值.(2)闭合S1断开S2,滑片P滑到a端时,电压表的示数为多少?电阻R上消耗的电功率是多大?【答案】(1)12Ω(2)2.4 V,0.48 W3.如图3所示的电路中,滑动变阻器R3的最大阻值是20Ω,电源电压为8 V且保持不变,当滑动变阻器的滑片P移至a端时,将S1闭合,S2断开,电流表的示数为0.8 A,当滑动变阻器滑片P移至b端时,将S1、S2都闭合,电流表的示数为2A,求:R1、R2的阻值.图3ΩΩ.I U R 108082===则解:(1)当滑片P 移至a 端,闭合S1,断开S2时,R3连入电路的阻值为0,R1短路,只有R2连入电路,其等效电路为图4(a)所示(2)当滑片P 移至b 端,闭合S1、S2时,R2短路,R1与R3并联,且R3=20Ω,其等效电路如图4(b)所示I3=8/20 A=0.4 AI2=2A-0.4 A=1.6 AR3=U/I3=8/1.6Ω=5Ω图44.如图5所示电路,电源电压U=4.5 V 且保持不变,R 1=5Ω,变阻器R2的最大阻值为20Ω,电流表量程为0~0.6 A ,电压表量程为0~3 V ,通过分析计算:说明变阻器R2允许的取值范围图5解:(1)当滑片P 向左端移动时,R2减小,电路中电流增大,R2两端的电压减小,电流表的量程为0~0.6 A ,即电路中的电流最大值为0.6 A ,那么此时R2接入电路中的值为最小值、R2minU1=I1·R1=0.6×5 V=3 VU2=4.5 V-3V=1.5 V∴R2min=U2/I2=1.5/0.6Ω=2.5Ω(2)当滑片P 向右端移动时,R2增大,R2两端的电压增大,电压表的量程为0~3 V ,即R2两端的电压最大值为3 V ,此时R2接入电路中的阻值为最大值R2maxU ′1=4.5 V-3 V=1.5 VI ′1=1.5/5 A=0.3 A∴R2max=U ′/I ′2=3/0.3Ω=10Ω综上所述R2的取值范围为2.5Ω≤R2≤10Ω.2020.R U L =+∴⎩⎨⎧==⎩⎨⎧==Ω1063010L L R V U ΩR V U (舍去)或W .W R U P P L 6310622====额额实t 0020R U R =V V t QR U 22604846000=⨯==∴ΩΩ43562219848400=⨯=⨯=∴U U R R R 5.如图6所示电路,电源电压U 恒定且小于10 V ,R1=1 5Ω,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,小灯泡L 的电阻小于15Ω,当开关S 断开,滑动变阻器的滑片位于b 端时,○A 表示数为0.2 A ,当开关S 闭合,滑动变阻器的滑片位于a 端时,○A 表示数为1 A ,且小灯泡正常发光,求小灯泡的额定功率(忽略温度对灯丝电阻的影响).图6解:(1)当开关S 断开,滑动变阻器置于b 端时,灯泡与RL 串联①(2)当开关S 闭合,滑动变阻器置于a 端时,灯泡与R1并联115=+U R U L ②解①②式方程组得 此时灯泡正常发光则U 额=6 V6.如图7所示是一个电热毯示意图,R0是电热毯中的电阻丝,R 是与电阻丝串联的电阻,电热毯上标有“220V100W ”字样,S 是控制电热毯处于加热状态或保温状态的开关.(1)用学过的公式推理说明开关S 断开时,电热毯是处于加热状态还是保温状态?(2)若要求在保温时电流通过电阻丝R0每1分钟有60 J 的电能转化为内能,电阻R 的阻值为多大?【解析】(1)当S 闭合时,R0的功率,P0=U2/R0当S 断开时,R0的功率,P ′0=U20/R0 图7∵U0<U ∴P ′0<P0即S 断开时,电热毯处于保温状态.(2)电阻丝的电阻R0=U2额/P 额=2202/100Ω=484Ω保温状态时,电阻丝两端的电压为U0R 两端电压 UR=220 V-22 V=198 V492112221222=⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==∴P P R R U R I P 222122*********⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=∴=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∴R U I R U R I ΩΩ332632332122221=⨯⨯==∴=I U R R U I 即A A R U I 236222===ΩΩ6233221221=-⨯=-⋅=∴I I R I R 7.如图8所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S ,已知当滑片P 分别滑至a 端和b 端时,电阻R1消耗的电功率之比为P1∶P2=9∶4,当滑片在a 端时,电流表示数为3 A ,滑片P 在b 端时电压表示数为6 V ,求:(1)R1的阻值和滑动变阻器的最大阻值R2;(2)电源电压是多少伏?图8【解析】(1)当滑片P 在a 端时P1=I21R1当滑片P 在b 端时I2=U2/R2滑片在a 端时U=I1·R1滑片在b 端时U=I2(R1+R2)I1·R1=I2(R1+R2)(2)由I=U/R 得U=I1·R1=3×6 V=18 V8.如图9所示的电路中,电源电压为12 V 且保持不变,滑动变阻器最大值为R2,闭合开关S 后,当滑动变阻器的滑片P 由a 端向b 端滑动时,○A 表示数由1.5A 变为0.5 A.求:图9(1)滑动变阻器的最大阻值.(2)电压表的示数的变化范围.(3)滑动变阻器的滑片P滑到b端时,通电2minR1产生的热量.【答案】(1)16Ω(2)0~8 V(3)240 J9.如图10所示,灯L1标有“6V3W”灯L2标有“12V4W”,将开关闭合后L1恰好正常发光,求:(1)电压表示数.(2)电流表A2的示数. 图10(3)灯L2的实际功率和L2通电1min产生的热量.【答案】(1)6 V(2)0.17 A(3)60 J10.如图11所示,电源电压为6 V且保持不变;灯L1上标有“8V8W”字样,滑动变阻器的最大阻值为20Ω.图11(1)当滑片P移到b端,开关S1闭合,S2断开时,○A示数为0.2 A,求电压表的示数和L2的电阻.(2)当滑片P移到a端,开关S1、S2均闭合时,求灯L1消耗的实际功率和电流表的示数. 【答案】(1)4 V,10Ω(2)4.5 W,0.6 A。
高考物理试题计算题大题及答案解析(word版)
高考物理试题计算题大题及答案解析(word 版)1. (15分)如图18(a )所示,一个电阻值为R ,匝数为n 的圆形金属线与阻值为2R 的电阻R 1连结成闭合回路。
线圈的半径为r 1 . 在线圈中半径为r 2的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B 随时间t 变化的关系图线如图18(b )所示。
图线与横、纵轴的截距分别为t 0和B 0 . 导线的电阻不计。
求0至t 1时间内(1)通过电阻R 1上的电流大小和方向; (2)通过电阻R 1上的电量q 及电阻R 1上产生的热量。
⑴ 00B B t t ∆=∆; B E n n s t t φ∆∆==⋅∆∆ 而22s r π= 11E I R R =+,得到202103nB r I Rt π= 电流方向为从b 到a⑵通过电阻1R 上的电量20211103nB r t q I t Rt π==; 1R 上的热量22242021111229n B r t Q I R t Rt π== 2.(17分)如图20所示,绝缘长方体B 置于水平面上,两端固定一对平行带电极板,极板间形成匀强电场E 。
长方体B 的上表面光滑,下表面与水平面的动摩擦因数μ=0.05(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同)。
B 与极板的总质量B m =1.0kg.带正电的小滑块A 质量A m =0.60kg ,其受到的电场力大小F=1.2N.假设A 所带的电量不影响极板间的电场分布。
t=0时刻,小滑块A 从B 表面上的a 点以相对地面的速度A v =1.6m/s 向左运动,同时,B (连同极板)以相对地面的速度B v =0.40m/s 向右运动。
问(g 取10m/s 2)(1)A 和B 刚开始运动时的加速度大小分别为多少?(2)若A 最远能到达b 点,a 、b 的距离L应为多少?从t=0时刻至A 运动到b 点时,摩擦力对B 做的功为多少?⑴A刚开始运动时的加速度大小22.0/A AFa m s m == 方向水平向右 B 刚开始运动时受电场力和摩擦力作用 由牛顿第三定律得电场力'1.2F F N ==摩擦力()0.8A B f m m g N μ=+=, B 刚开始运动时'22.0/B BF fa m s m +==方向水平向左⑵设B 从开始匀减速到零的时间为t 1,则有10.2BBv t s a == 此时间内B 运动的位移110.042B B v t s m == t 1时刻A 的速度11 1.2/0A A A v v a t m s =-=>,故此过程A 一直匀减速运动。
初中物理计算题专项训练(含答案和解析)
初中物理计算题专项训练(含答案和解析)1.(6分)如图T4-1所示,小强沿着斜坡进行晨跑。
已知小强体重500 N,他用50 s的时间跑完长为200 m、高为10 m的斜坡。
求:(1)小强的平均速度是多少?(2)小强克服重力做功的功率是多少?(3)小强晨跑结束后双脚站在水平地面上,单只脚与地面的接触面积为125 cm2,小强对地面的压强是多少?图T4-12.(9分)图T4-2是打捞沉船中一封闭货箱的模拟装置。
已知货箱重5600 N,动滑轮总重400 N,声音在海水中的传播速度是1500 m/s。
在海面上用超声测位仪向海底垂直发射声波,经过0.06 s 后收到回波。
(不计绳重和摩擦,g取10 N/kg,ρ海水=1.0×103 kg/m3)(1)沉船在水下的深度是多少?(2)货箱离开水面匀速上升的过程中,该滑轮组的机械效率是多少?(3)当货箱在水面下匀速上升时,如果绳子自由端的拉力为800 N,那么货箱的体积是多少?(不计动滑轮体积)图T4-23.(10分)某电梯的部分工作原理如图T4-3甲所示,R是一个压敏电阻,加在压敏电阻R上的压力增大时,它的阻值减小,当控制电路中的电流达到设定值时超载电铃报警。
(1)动触点K与A、B触点中的哪一个接触时电铃报警?(2)压敏电阻R的阻值随着压力的变化规律如图乙所示,当控制电路中的电流达到0.06 A时,衔铁被吸下,报警电铃响起,求此时R的大小及这部电梯设计的最大载重是多少?(电磁铁线圈的电阻不计)(3)电梯自重500 kg,带动电梯升降的电动机上标有“220 V10 kW”的字样。
当电梯载重500 kg时,中途匀速运行10 s内上升了10 m,则此过程电动机将电能转化为机械能的效率是多少?图T4-3答案:4.(6分)如图T4-4所示,一位质量为48 kg的同学乘电梯上楼,每只脚与电梯接触的面积均为0.015 m2。
电梯向上匀速运动时,2 s内上升的高度为4 m。
八年级物理上册期末计算题必考类型题专题含答案
八年年级物理期末计算题必考类型题专题含答案学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、计算题1.小明驾车匀速行驶在某直线路段时,发现正前方高山下的隧道。
在距高山1080m时鸣笛,6s后听到回声(声音在空气中的传播速度为340m/s)求:(1)小明驾车鸣笛6s内声音传播的路程;(2)小明驾车匀速行驶时的速度;(3)小明听到回声后又继续行驶12s,然后小明第二次鸣笛,第二次鸣笛到听到回声所用的时间。
2.我国上海磁悬列车从上海地铁龙阳路站到浦东国际机场全程30千米,单程行驶只要8分钟,则它行驶的平均速度为多少?3.为了倡导绿色出行,许多城市投放了大量的共享自行车,小明在水平路面上匀速骑行自行车0.9km,所用时间为3min。
求:(1)将自行车行驶的时间3min化为用s(秒)作单位。
(2)将自行车行驶的路程0.9km化为用m(米)作单位。
(3)自行车行驶的平均速度为多少m/s?4.细心的小红发现煤气公司价格牌上所标煤气的价格在随季节的变更而变化:冬季55元/瓶,夏季51元/瓶。
为了探明其中的原因,小红查找了有关煤气的一些资料:煤气冬季密度0.88×103 kg/m3,夏季密度0.8×103 kg/m3,煤气瓶容积0.015m3。
(1)通过计算说明煤气每千克价格,夏季与冬季哪个高一些?(2)若要求冬季每千克煤气的价格与夏季的一样,那么冬季每瓶的价格应标多少元?5.某同学乘坐着汽艇遥对一座山崖他向高崖鸡笛,历时5s听到汽笛的回声,声音的速度是340m/s,求:(1)若汽艇静止在水面,它离高崖多远?(2)若汽艇以10m/s的速度正对高崖驶去,他听到回声时汽艇离山崖多远?6.一个装有调和油的瓶子上标有“4kg/5dm3”的字样,求:(1)这种调和油的密度;(2)当油用完后,用此瓶装水,最多可以装多少千克的水?7.一艘中国捕鱼船在公海上利用声纳装置探测鱼群,当向鱼群发出超声波后8s收到返回的超声波,求鱼群当时离渔船多远?若当超声波到达鱼群后,鱼群以5m/s的速度向远离渔船的方向直线游去,则渔船收到超声波时,鱼群游动了多远?(超声波在海水中的速度为1500m/s)8.小明在国庆假期期间随父母乘火车从昆明到丽江游玩。
初二物理计算题含答案
初二物理计算题含答案
1、张三同学的体重是490N,他的质量是多少千克?
解:m=G/g=50kg
2、李四同学的质量是50千克,她的体重是多少牛?
解:G=mg=392N
3、一个南瓜受到的重力是29.4N,它的质量是多少?
解:M=G/g=3kg
4、水平地面上有一件木箱,其质量是50kg,推着它水平向右运动,求木箱的重力是多少?
解:G=mg=490N
5、有一铁块质量为520g,请问是否可用量程为0~5N的弹簧测力计测量此铁块的重力。
解:520g=0.52kg
G=mg=0.52*9.8=5.096N>5N
不可以
6、每一段钢箱梁的质量高达130000kg,一段钢箱梁受到的重力是多少?(g取10N/kg)解:G=mg=1300000N
7、65吨货物的重力为多大?
解:G=mg=65*1000*9.8=637000N
8、假设一实心且质地均匀的球质量为3000㎏,体积为2立方米,该球的重力是多少?解:G=mg=29400N
9、如果每块实心钢板的质量为3950kg。
求每块实心钢板的重力。
解:G=mg=38710N。
高考物理历年真题-力学综合计算题10道及答案解析
高考物理历年真题-力学综合计算题10道及答案解析
【题目1】:两个小球A、B相接触,用一张胶带将A小球拉
向右边,以a的速度沿水平方向匀速运动,小球B随之滑动,两个小球一起移动,当小球A以v1的速度移动时,小球B移
动的速度是多少?
【答案解析】:根据牛顿第二定律,胶带向右边施加了力F,
由于两个小球A、B系绱相接触,改变小球A的速度也会影
响小球B的速度,根据动量守恒定律:
M1 v1 + M2 v2 = M1 a + M2 v'
其中M1、M2分别为两个小球质量,v1、v2分别为小球A和
B原有速度,a为小球A以a的速度加速,v'为小球B所受到
力F后v’的速度。
故此题小球B受到力F后v'的速度= M1 a / M2。
八年级物理密度计算题带答案30道
八年级物理密度计算题带答案30道以下是八年级物理密度计算题30道:1. 一块质量为20g的金属块,体积为10cm³,求它的密度。
答案:密度=质量÷体积=20g÷10cm³=2g/cm³。
2. 一块密度为1.2g/cm³的物质,体积为60cm³,求它的质量。
答案:质量=密度×体积=1.2g/cm³×60cm³=72g。
3. 一块物质的密度为2.5g/cm³,质量为125g,求它的体积。
答案:体积=质量÷密度=125g÷2.5g/cm³=50cm³。
4. 一块体积为80cm³的物质,质量为100g,求它的密度。
答案:密度=质量÷体积=100g÷80cm³=1.25g/cm³。
5. 一种液体的密度为0.8g/cm³,体积为500cm³,求它的质量。
答案:质量=密度×体积=0.8g/cm³×500cm³=400g。
6. 一块物质的质量为50g,体积为40cm³,求它的密度。
答案:密度=质量÷体积=50g÷40cm³=1.25g/cm³。
7. 一块物质的密度为1.5g/cm³,体积为120cm³,求它的质量。
答案:质量=密度×体积=1.5g/cm³×120cm³=180g。
8. 一种液体的质量为120g,密度为1.2g/cm³,求它的体积。
答案:体积=质量÷密度=120g÷1.2g/cm³=100cm³。
9. 一块质量为80g的金属块,密度为8g/cm³,求它的体积。
答案:体积=质量÷密度=80g÷8g/cm³=10cm³。
物理计算题道+答案
物理计算题20道1、一弹簧秤的秤盘质量m 1=1.5kg ,盘内放一质量为m 2=10.5kg 的物体P ,弹簧质量不计,其劲度系数为k=800N/m ,系统处于静止状态,如图6所示。
现给P 施加一个竖直向上的力F ,使P 从静止开始向上做匀加速直线运动,已知在最初0.2s 内F 是变化的,在0.2s 后是恒定的,求F 的最大值和最小值各是多少?(g=10m/s 2) 答案:()Ng a m F 1682max =+=;()N a m m F 7221min =+=3. 在水平光滑的绝缘桌面内建立如图所示的直角坐标系,将第Ⅰ、Ⅱ象限称为区域一,第Ⅲ、Ⅳ象限称为区域二,其中一个区域内只有匀强电场,另一个区域内只有大小为2×10-2T 、方向垂直桌面的匀强磁场.把一个荷质比为mq=2×108C /kg 的正电荷从坐标为(0,-l)的A 点处由静止释放,电荷以一定的速度从坐标为(1,0)的C 点第一次经x 轴进入区域一,经过一段时间,从坐标原点D 再次回到区域二.(1)指出哪个区域是电场、哪个区域是磁场以及电场和磁场的方向. (2)求电场强度的大小.(3)求电荷第三次经过x 轴的位置.解析:(1)区域一是磁场,方向垂直纸面向里。
区域二是电场,方向由A 指向C 。
C O(2)设电场强度的大小为E ,电荷从C 点进入区域Ⅰ的速度为v .从A 到C 电荷做初速度为零的匀加速直线运动,且过C 点时速度方向与+x 轴方向成45°角,有:as v22==s mqE 2电荷进入区域Ⅰ后,在洛仑兹力的作用下做匀速圆周运动,运动轨迹如图,有:rmv qBv 2=由题意及几何关系:kg C mq/1028⨯=,B=2×10-2T ,m s 2=,m r 22= 由①②③可得:m V E /1024⨯=(3)电荷从坐标原点O 第二次经过x 轴进入区域Ⅱ,速度方向与电场方向垂直,电荷在电场中=2gh h=21gt x= (3) 小球在BC 部分做匀速直线运动,在竖直圆轨道内侧做圆周运动,研究小球从C 点到D点:由动能定理可得小球到达D 点时的速度v D—2mgR=222121C D mv mv - 在D 点由牛顿第二定律可得:N+mg=Rvm D 2由上面两式可得:N=3N由牛顿第三定律可得:小球在D 点对轨道的压力N ’=3N ,方向竖直向上.5 如图所示,在x 轴上方有水平向左的匀强电场1E ,在x 轴下方有竖直向上的匀强电场2E ,且1E =2E =5N/C ,在图中虚线(虚线与y 轴负方向成︒45角)的右侧和x 轴下方之间存在着垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B=2T .有一长L=52m 的不可伸长的轻绳一端固定在第一象限内的O '点,另一端拴有一质量M=0.1kg 、带电量q=+0.2C 的小球,小球可绕O '点在竖直平面内转动, OO '间距为L ,与x 轴正方向成︒45角.先将小球放在O '正上方且绳恰好伸直的位置处由静止释放,当小球进入磁场前瞬间绳子绷断.重力加速度g 取10m/s 2.求:(1)小球刚进入磁场区域时的速度.(2)细绳绷紧过程中对小球的弹力所做的功.(3)小球从进入磁场到小球穿越磁场后第一次打在x 轴上所用的时间解析:(1)s m s m S h gv /2/125.12102=⨯⨯==(2) m m g v h H 45.1)102225.1(222=⨯+=+= (3)s m s m D S h gv /3/)5.01(25.1210)(2=+⨯⨯=+='7.如图所示,在xoy 平面内,第Ⅲ象限内的直线OM 是电场与磁场的边界,OM 与负x 轴成45°角.在x <0且OM 的左侧空间存在着负x 方向的匀强电场E ,场强大小为0.32N/C ; 在y <0且OM 的右侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场B ,磁感应强度大小为0.1T .一不计重力的带负电的微粒,从坐标原点O 沿y 轴负方向以v 0=2×103m/s 的初速度进入磁场,最终离开电磁场-18-240感应强度B=0.01πT ,方向垂直纸面向里,MN 与中线OO ′垂直.两平行金属板的电压U 随时间变化的U-t 图线如图乙所示.已知带电粒子的荷质比kg C mq/100.18⨯=,粒子的重力和粒子之间的作用力均可忽略不计,若t=0.1s 时刻粒子源放出的粒子恰能从平行金属板边缘离开电场(设在每个粒子通过电场区域的时间内,可以把板间的电场看作是恒定的).求: (1)在t=0.1s 时刻粒子源放出的粒子离开电场时的速度大小和方向. (2)从粒子源放出的粒子在磁场中运动的最短时间和最长时间.解析:(1)时刻释放的粒子在板间做类平抛运动2t ① O粒子离开电场时,沿电场方向的分速度 t dmqUv y =② 粒子离开电场时的速度220yv v v += ③ 粒子在电场中的偏转角为θt a n v v y =θ ④由①②③④得 s m mqUv v /104.1520⨯=+=1tan 2==mv qU θ θ=450∴ F c =3936N由牛顿第三定律知,运动员在C 点时轨道受到的压力大小为3936N.⑶设在空中飞行时间为t ,则有:tan37°=2212c gt h v t-∴t = 2.5s (t =-0.4s 舍去)10 如图所示,质量为M 的汽车拖着质量为m 的车厢(可作为质点)在水平地面上由静止开始做直线运动.已知汽车和车厢与水平地面间的动摩擦因数均为? ,汽车和车厢之间的绳索与水平地面间的夹角为? ,汽车的额定功率为P ,重力加速度为g .为使汽车能尽快地加速到最大速度又能使汽车和车厢始终保持相对静止,问: (1)汽车所能达到的最大速度为多少?(2)汽车能达到的最大加速度为多少?(3)汽车以最大加速度行驶的时间为多少? (不计空气阻力)解析:(1)(共5分)当汽车达到最大速度时汽车的功率为P 且牵引力与汽车和车厢所受摩擦力大小相等,即f F = 由于在整个运动过程中汽车和车厢保持相对静止,所以汽车和车厢所受的摩擦力为 又 Fv P = 由上述三式可知汽车的最大速度为: gM m Pv )(+=μ(2)(共3分)要保持汽车和车厢相对静止,就应使车厢在整个运动过程中不脱离地面.考虑临界情况为车厢刚好未脱离地面,此时车厢受到的力为车厢重力和绳索对车厢的拉力T ,设此时车厢的最大加速度为a ,则有:M (2)欲使电子不能穿过磁场区域而打在荧光屏上,应有mvr d eB=< (3分) 而212eU mv =由此即可解得222d eB U m < (3分)(3)若电子在磁场区域做圆周运动的轨道半径为r ,穿过磁场区域打在荧光屏上的位置坐标为x ,则由轨迹图可得2x r =- (5分) 注意到mv r eB =和212eU mv =.所以,电子打到荧光屏上的位置坐标x 和金属板间电势差U 的函数关系为222)2d eB x U eB m=≥ (3分)12 在平面直角坐标系xOy 中,第Ⅰ象限存在沿y 轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B 。
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物理计算题20道1、一弹簧秤的秤盘质量m 1=1.5kg ,盘内放一质量为m 2=10.5kg 的物体P ,弹簧质量不计,其劲度系数为k=800N/m ,系统处于静止状态,如图6所示。
现给P 施加一个竖直向上的力F ,使P 从静止开始向上做匀加速直线运动,已知在最初0.2s 内F 是变化的,在0.2s 后是恒定的,求F 的最大值和最小值各是多少?(g=10m/s 2) 答案:()N g a m F 1682max =+=;()N a m m F 7221min =+=2. 如图所示,水平地面上有一辆固定有竖直光滑绝缘管的小车,管的底部有一质量m=0.2g 、电荷量q=8×10-5C 的小球,小球的直径比管的内径略小.在管口所在水平面MN 的下方存在着垂直纸面向里、磁感应强度B 1= 15T 的匀强磁场,MN 面的上方还存在着竖直向上、场强E=25V/m 的匀强电场和垂直纸面向外、磁感应强度B 2=5T 的匀强磁场.现让小车始终保持v=2m/s 的速度匀速向右运动,以带电小球刚经过场的边界PQ 为计时的起点,测得小球对管侧壁的弹力F N 随高度h 变化的关系如图所示.g 取10m/s 2,不计空气阻力.求:(1)小球刚进入磁场B 1时的加速度大小a ; (2)绝缘管的长度L ; (3)小球离开管后再次经过水平面MN 时距管口的距离△x .1,故小球22m/s = (2N 11NF qv B =,则11v 22v a= (3)小球离开管口进入复合场,其中qE =2×10-3N ,mg =2×10-3N .故电场力与重力平衡,小球在复合场中做匀速圆周运动,合速度v '与MN 成45°角,轨道半径为R ,m 22='=qB v m R ,小球离开管口开始计时,到再次经过MN 所通过的水平距离12m x ==对应时间s 42412ππ===qB m T t 小车运动距离为x 2,2m 2x vt π==3. 在水平光滑的绝缘桌面内建立如图所示的直角坐标系,将第Ⅰ、Ⅱ象限称为区h域一,第Ⅲ、Ⅳ象限称为区域二,其中一个区域内只有匀强电场,另一个区域内只有大小为2×10-2T 、方向垂直桌面的匀强磁场.把一个荷质比为mq =2×108C /kg 的正电荷从坐标为(0,-l)的A 点处由静止释放,电荷以一定的速度从坐标为(1,0)的C 点第一次经x 轴进入区域一,经过一段时间,从坐标原点D 再次回到区域二. (1)指出哪个区域是电场、哪个区域是磁场以及电场和磁场的方向. (2)求电场强度的大小.(3)求电荷第三次经过x 轴的位置.解析:(1)区域一是磁场,方向垂直纸面向里。
区域二是电场,方向由A 指向C 。
(2)设电场强度的大小为E ,电荷从C 点进入区域Ⅰ的速度为v .从A 到C 电荷做初速度为零的匀加速直线运动,且过C 点时速度方向与+x 轴方向成45°角,有:as v 22==s mqE 2电荷进入区域Ⅰ后,在洛仑兹力的作用下做匀速圆周运动,运动轨迹如图,有:rmv qBv 2=由题意及几何关系:kg C mq /1028⨯=,B=2×10-2T ,m s 2=,m r 22= 由①②③可得:m V E /1024⨯=(3)电荷从坐标原点O 第二次经过x 轴进入区域Ⅱ,速度方向与电场方向垂直,电荷在电场中做类平抛运动,设经过时间t 电荷第三次经过x 轴。
有:vtat 22145tan =︒,解得:t=2×10-6s 所以:m vtx 845cos ==︒,即电荷第三次经过x 轴上的点的坐标为(8,0) 4 如图所示,将一质量m=0.1kg 的小球自水平平台顶端O 点水平抛出,小球恰好与斜面无碰撞的落到平台右侧一倾角为α=53°的光滑斜面顶端A 并沿斜面下滑,然后以不变的速率过B 点后进入光滑水平轨道BC 部分,再进入光滑的竖直圆轨道内侧运动.已知斜面顶端与平台的高度差h=3.2m ,斜面顶端高H=15m ,竖直圆轨道半径R=5m .重力加速度g 取10m/s 2. 求:(1)小球水平抛出的初速度υo 及斜面顶端与平台边缘的水平距离x ;C O 区域(2)小球离开平台后到达斜面底端的速度大小; (3)小球运动到圆轨道最高点D 时对轨道的压力.解析:(1)研究小球作平抛运动,小球落至A 点时,由平抛运动速度分解图可得: v 0= v y cot α v A =αsin y v v y 2=2gh h=21gt x= v 0t由上式解得:v 0=6m/s x=4.8m v A =10m/s(2)由动能定理可得小球到达斜面底端时的速度v BmgH=222121A B mv mv - v B =20m/s (3) 小球在BC 部分做匀速直线运动,在竖直圆轨道内侧做圆周运动,研究小球从C 点到D 点:由动能定理可得小球到达D 点时的速度v D—2mgR=222121C D mv mv -在D 点由牛顿第二定律可得:N+mg=Rvm D 2由上面两式可得:N=3N由牛顿第三定律可得:小球在D 点对轨道的压力N ’=3N ,方向竖直向上. 5 如图所示,在x 轴上方有水平向左的匀强电场1E ,在x 轴下方有竖直向上的匀强电场2E ,且1E =2E =5N/C ,在图中虚线(虚线与y 轴负方向成︒45角)的右侧和x 轴下方之间存在着垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B=2T .有一长L=52m 的不可伸长的轻绳一端固定在第一象限内 的O '点,另一端拴有一质量M=0.1kg 、带电量q=+0.2C 的小球,小球可绕O '点在竖直平面内转动, OO '间距为L ,与x 轴正方向成︒45角.先将小球放在O '正上方且绳恰好伸直的位置处由静止释放,当小球进入磁场前瞬间绳子绷断.重力加速度g 取10m/s 2.求:(1)小球刚进入磁场区域时的速度.(2)细绳绷紧过程中对小球的弹力所做的功.(3)小球从进入磁场到小球穿越磁场后第一次打在x 轴上所用的时间及打在x 轴上点的坐标.解析:(1) 小球先做匀加速直线运动,直到绳子绷直,设绳绷紧前瞬间速度为v ,绳子绷紧后瞬间速度为v 1,则 v 2=2ax 而 F 合=ma mg =2 x=2L 绳子绷紧后:v 1=vcos450小球做圆周运动到O 点速度为v 2,由动能定理: 212212121)22(22Mv Mv L L qE L Mg -=--⋅解得: v 2=102m/s (2) 细绳绷紧过程中对小球所做的功W , W=2212121Mv Mv - W=—7.07J(3)小球进入磁场后,qE 2=Mg ,即重力与电场力平衡,所以小球做匀速圆周运动qBv 2=Rv M 22 R=qB Mv 2 =225m T=qBM π2=2πs小球在运动半周后以v 2出磁场,做匀速直线运动直到打到x 轴上匀速运动的时间 t =22v R小球从进入磁场到小球穿越磁场后第一次打在x 轴上运动的总时间t总=t+2T =)421(π+ s =1.3s小球打到x 轴上的位置坐标为(—10m ,0)6 一光滑曲面的末端与一长L=1m 的水平传送带相切,传送带离地面的高度h=1.25m ,传送带的滑动摩擦因数μ=0.1,地面上有一个直径D=0.5m 的圆形洞,洞口最左端的A 点离传送带右端的水平距离S =1m ,B 点在洞口的最右端。
传动轮作顺时针转动,使传送带以恒定的速度运动。
现使某小物体从曲面上距离地面高度H 处由静止开始释放,到达传送带上后小物体的速度恰好和传送带相同,并最终恰好由A 点落入洞中。
求:(1)传送带的运动速度v 是多大。
(2)H 的大小。
(3)若要使小物体恰好由B 点落入洞中,小物体在曲面上由静止开始释放的位置距离地面的高度H '应该是多少? 解析:(1) s m s m S hgv /2/125.12102=⨯⨯==(2) m m g v h H 45.1)102225.1(222=⨯+=+=(3) s m s m D S h gv /3/)5.01(25.1210)(2=+⨯⨯=+='7.如图所示,在xoy 平面内,第Ⅲ象限内的直线OM 是电场与磁场的边界,OM 与负x 轴成45°角.在x <0且OM 的左侧空间存在着负x 方向的匀强电场E ,场强大小为0.32N/C ; 在y <0且OM 的右侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场B ,磁感应强度大小为0.1T .一不计重力的带负电的微粒,从坐标原点O 沿y 轴负方向以v 0=2×103m/s 的初速度进入磁场,最终离开电磁场区域.已知微粒的电荷量q=5×10-18C ,质量m=1×10-24kg ,求:(1)带电微粒第一次经过磁场边界的位置坐标; (2)带电微粒在磁场区域运动的总时间;(3)带电微粒最终离开电、磁场区域的位置坐标. 解析:(1)带电微粒从O 点射入磁场,运动轨迹如图。
第一次经过磁场边界上的A 点由r v m B qv 200=得30104-⨯==qBmvr mA 点位置坐标(-4×10-3m , -4×10-3m )(2)设带电微粒在磁场中做圆周运动的周期为T则t=t OA +t AC =T T 4341+ T=qBmπ2 代入数据解得:T=1.256×10-5s 所以 t=1.256×10-5s(3)微粒从C 点沿y 轴正方向进入电场,做类平抛运动△y=v 0t 1 代入数据解得:△y=0.2m y=△y-2r=0.2-2×4×10-3=0.192m离开电、磁场时的位置坐标(0,0.192)8 如图甲所示,在两平行金属板的中线OO ′某处放置一个粒子源,粒子源沿OO ′方向连续不断地放出速度v 0=1.0×105m/s 的带正电的粒子.在直线MN 的右侧分布范围足够大的匀强磁场,磁感应强度B=0.01πT ,方向垂直纸面向里,MN 与中线OO ′垂直.两平行金属板的电压U 随时间变化的U -t 图线如图乙所示.已知带电粒子的荷质比kg C mq/100.18⨯=,粒子的重力和粒子之间的作用力均可忽略不计,若t=0.1s 时刻粒子源放出的粒子恰能从平行金属板边缘离开电场(设在每个粒子通过电场区域的时间内,可以把板间的电场看作是恒定的).求:(1)在t=0.1s 时刻粒子源放出的粒子离开电场时的速度大小和方向. (2)从粒子源放出的粒子在磁场中运动的最短时间和最长时间. 解析:(1)d ,t=0.1s时刻释放的粒子在板间做类平抛运动 OMN图甲 ′在沿电场方向上222t mdqU d = ① 粒子离开电场时,沿电场方向的分速度 t dmqUv y =② 粒子离开电场时的速度 220yv v v += ③ 粒子在电场中的偏转角为θ 0tan v v y =θ ④由①②③④得 s m mqUv v /104.152⨯=+= 1tan 2==mv qU θ θ=450说明:用20221212mv mv U q-=和v v 0cos =θ联立求出正确结果,参照上述评分标准给分.(2)带电粒在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期不同时刻释放的粒子在电场中的偏转角θ不同,进入磁场后在磁场中运动的时间不同,θ大的在磁场中的偏转角大,运动时间长.t=0时刻释放的粒子,在电场中的偏转角为0,在磁场中运动的时间最短:t=0.1s 时刻释放的粒子,在电场中的偏转角最大为450,在磁场中运动的时间最长:9 2009哈尔滨第24届大学生冬季运动会的高山滑雪。