物理计算题精选
初三物理力学计算练习题
初三物理力学计算练习题题目一:力的计算1.一个物体的质量是5kg,受到的作用力是10N,求物体的加速度。
解析:根据牛顿第二定律可知:F = m * a其中,F表示作用力,m表示物体的质量,a表示物体的加速度。
将已知数据带入公式:10N = 5kg * a解得:a = 2m/s²2.一个物体的质量是2kg,受到的作用力是20N,求物体的加速度。
解析:根据牛顿第二定律可知:F = m * a将已知数据带入公式:20N = 2kg * a解得:a = 10m/s²3.一个物体的质量是10kg,受到的作用力是50N,求物体的加速度。
解析:根据牛顿第二定律可知:F = m * a将已知数据带入公式:50N = 10kg * a解得:a = 5m/s²题目二:力的合成与分解1.有两个力分别为10N和20N,它们的合力大小是多少?解析:合力即为根据平行四边形法则绘制得到的对角线的长度,可以通过三角形法则计算:设两个力大小分别为F₁和F₂,合力大小为F₃,合力与力F₁的夹角为θ。
根据三角形法则可得:F₃² = F₁² + F₂² + 2F₁F₂cosθ已知F₁ = 10N,F₂ = 20N,角度θ为180°(因为两个力同向),代入计算得:F₃² = 10² + 20² + 2 * 10 * 20 * cos(180°)F₃² = 100 + 400 + 400F₃² = 900F₃ = 30N2.有两个力分别为15N和25N,它们的合力大小是多少?解析:根据同样的计算方法,代入已知数据进行计算:F₃² = 15² + 25² + 2 * 15 * 25 * cos(180°)F₃² = 225 + 625 + 750F₃² = 1600F₃ = 40N3.有两个力分别为12N和18N,它们的合力大小是多少?解析:同样地,代入已知数据进行计算:F₃² = 12² + 18² + 2 * 12 * 18 * cos(180°)F₃² = 144 + 324 + 432F₃² = 900F₃ = 30N题目三:斜面上的物体1.质量为20kg的物体放在一个倾斜角度为30°的斜面上,斜面的摩擦系数为0.1,求物体沿斜面下滑的加速度。
初二物理力学20道题
初二物理力学20道题1. 自由落体。
一颗小球从高处自由落下,已知它下落的时间为2秒,求小球下落的高度。
2. 速度计算。
一辆汽车以60 km/h的速度行驶,问它在1小时内能行驶多远。
3. 加速度。
一辆车从静止开始,加速到20 m/s,经过5秒,求这辆车的加速度。
4. 力的计算。
一个质量为10 kg的物体在水平面上,受一个50 N的水平推力,求物体的加速度。
5. 重力计算。
一个质量为5 kg的物体受重力作用,求它所受的重力大小。
6. 功的计算。
一辆车以2000 N的力推动一个物体10米,求做的功。
7. 能量转换。
一颗质量为2 kg的物体从2米高处自由下落,求下落前的重力势能和下落后的动能。
8. 摩擦力。
一个物体在水平面上以10 N的水平力推动,但物体不动。
求摩擦力的大小。
9. 牛顿第二定律。
已知一个物体的质量为4 kg,受10 N的净力作用,求物体的加速度。
10. 重力与质量。
在地球上,一个物体的质量是8 kg,求它的重力。
11. 运动学公式。
一物体以初速度为5 m/s做匀加速运动,加速度为2 m/s ²,求经过3秒后的速度。
12. 能量守恒。
一个弹簧压缩后释放,弹簧的势能为100 J,假设没有能量损失,求释放后小球的动能。
13. 功率计算。
一台电机在10秒内做了500 J的功,求电机的功率。
14. 平衡力。
一个物体受到的向右的力为30 N,向左的力为20 N,求物体的合力。
15. 竖直上抛。
一颗小球以15 m/s的速度竖直向上抛出,求它上升的最大高度。
16. 简单机械。
使用一个滑轮提升重物,重物的重量为200 N,如果用力100 N提升,求效率。
17. 冲量。
一物体的质量为3 kg,以5 m/s的速度运动,求其动量。
18. 重力势能。
如果将一个质量为3 kg的物体提升至5米高度,求其重力势能。
19. 匀速直线运动。
一辆自行车以每小时12 km的速度匀速行驶,问它经过15分钟行驶多远。
20. 小车实验。
高中物理 20个力学经典计算题汇总及解析
高中物理 20个力学经典计算题汇总及解析1. 概述在力学领域中,经典的计算题是学习和理解物理知识的重要一环。
通过解题,我们能更深入地了解力学概念,提高解决问题的能力。
在本文中,我将为您带来高中物理领域中的20个经典力学计算题,并对每个问题进行详细解析,以供您参考和学习。
2. 一维运动1) 题目:一辆汽车以30m/s的速度行驶,经过10秒后匀减速停下,求汽车减速的大小和汽车在这段时间内行驶的距离。
解析:根据公式v=at和s=vt-0.5at^2,首先可求得汽车减速度a=3m/s^2,然后再求出汽车行驶的距离s=30*10-0.5*3*10^2=150m。
3. 二维运动2) 题目:一个质点在竖直平面内做抛体运动,初速度为20m/s,抛体初位置为离地30m的位置,求t=2s时质点的速度和所在位置。
解析:首先利用v=vo+gt求得t=2s时的速度v=20-9.8*2=-19.6m/s,然后再利用s=s0+vo*t-0.5gt^2求得t=2s时的位置s=30+20*2-0.5*9.8*2^2=30+40-19.6=50.4m。
1. 牛顿运动定律3) 题目:质量为2kg的物体受到一个5N的力,求物体的加速度。
解析:根据牛顿第二定律F=ma,可求得物体的加速度a=5/2=2.5m/s^2。
2. 牛顿普适定律4) 题目:一个质量为5kg的物体受到一个力,在10s内速度从2m/s 增加到12m/s,求物体受到的力的大小。
解析:利用牛顿第二定律F=ma,可求得物体受到的力F=5*(12-2)/10=5N。
3. 弹力5) 题目:一个质点的质量为4kg,受到一个弹簧的拉力,拉力大小为8N,求弹簧的弹性系数。
解析:根据弹簧的胡克定律F=kx,可求得弹簧的弹性系数k=8/0.2=40N/m。
4. 摩擦力6) 题目:一个质量为6kg的物体受到一个10N的水平力,地面对其的摩擦力为4N,求物体的加速度。
解析:首先计算摩擦力是否达到最大值f=μN=6*10=60N,由于摩擦力小于最大值,所以物体的加速度a=10-4/6=1m/s^2。
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)。
物理计算题初二
20道人教版初二物理计算题一、速度计算1.一辆汽车在平直的公路上行驶,速度是72km/h,行驶了30 分钟,求汽车行驶的路程。
-解析:先将速度单位换算,72km/h = 20m/s。
时间t = 30 分钟= 1800s。
根据路程s = vt,可得路程s = 20×1800 = 36000m = 36km。
2.小明骑自行车的速度是5m/s,他骑了2000 米,求他所用的时间。
-解析:根据时间t = s/v,可得时间t = 2000÷5 = 400s。
二、密度计算3.一个金属块的质量是810g,体积是300cm³,求该金属块的密度。
-解析:密度ρ = m/v,其中m = 810g,v = 300cm³。
则密度ρ = 810÷300 = 2.7g/cm³。
4.有一质量为5.4kg 的铝球,体积是3000cm³,判断此球是实心还是空心?如果是空心,空心部分体积是多少?(铝的密度是 2.7×10³kg/m³)-解析:先求铝球实心部分的体积,V 实= m/ρ铝= 5.4kg÷(2.7×10³kg/m³)=2×10⁻³m³ = 2000cm³。
因为实际体积3000cm³大于实心体积2000cm³,所以此球是空心的。
空心部分体积V 空= V 总- V 实= 3000 -2000 = 1000cm³。
三、重力计算5.一个物体的质量是50kg,求它受到的重力是多少?(g = 9.8N/kg)-解析:重力G = mg,m = 50kg,g = 9.8N/kg,则重力G = 50×9.8 = 490N。
6.一个物体受到的重力是49N,求它的质量是多少?(g = 9.8N/kg)-解析:根据m = G/g,可得质量m = 49÷9.8 = 5kg。
中考物理计算试题及答案
中考物理计算试题及答案一、选择题1. 光在真空中的传播速度是()。
A. 3×10^5 km/sB. 3×10^8 m/sC. 3×10^6 km/sD. 3×10^7 m/s答案:B2. 一个物体在水平面上受到10N的摩擦力,若要使其做匀速直线运动,则推力应为()。
A. 5NB. 10NC. 15ND. 20N答案:B二、填空题1. 一个质量为2kg的物体,受到的重力为______ N(g取9.8m/s^2)。
答案:19.62. 根据欧姆定律,当电阻为10Ω,通过的电流为0.5A时,电压为______ V。
答案:5三、计算题1. 一辆汽车以60km/h的速度行驶,求其在10分钟内行驶的距离。
答案:10分钟=600秒,距离=速度×时间=60×1000/3600×600=10000米2. 一个电阻为20Ω的电阻器,通过它的电流为0.25A,求电阻两端的电压。
答案:电压=电流×电阻=0.25×20=5V四、实验题1. 在一个串联电路中,有两个电阻R1=10Ω和R2=20Ω,电源电压为12V,求电路中的总电流。
答案:总电阻=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω,总电流=电压/总电阻=12V/30Ω=0.4A2. 一个物体从静止开始,以2m/s^2的加速度做匀加速直线运动,求物体在第3秒末的速度。
答案:速度=加速度×时间=2m/s^2×3s=6m/s五、简答题1. 什么是光的折射现象?答案:光的折射现象是指光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折的现象。
2. 为什么说电流的单位是安培?答案:电流的单位是安培,因为安培是国际单位制中电流的单位,定义为每秒通过导体横截面的电荷量为1库仑时的电流强度。
计算题集锦初二物理
运动计算一、回声问题1、汽车沿一平直公路以30米每秒的速度行驶,其正前方有一座山崖,当汽车经过某处时,驾驶员按响喇叭,3秒后听到回声,求按喇叭时距离山崖多远?(370米)2、一列火车匀速驶向一个山洞,司机鸣笛4秒后听到回声,若火车的行驶速度是20米每秒,则火车司机听到回声时,车距洞多远?(640米)3、某人站在两面大石壁中央,他对着一面石壁大喊了一声,结果在2.5秒内共听到四次回声,那么这两面石壁之间的距离是多少米?(212.5m)4、声音在海水中传播的速度是1530米每秒,为了开辟新航道,探测船的船底装有回声探测仪器,探测水下有无暗礁,探测船发出的声音信号经0.6秒被探测仪接受,求探测仪到障碍物的距离?(459米)5、一列汽车向山崖开去,在离山崖710米时司机按了一下喇叭,经过了4秒钟他听到了回声,求:⑴当司机听到回声时距离山崖多远?(650米)⑵汽车的速度是多少?(15米每秒)6、在汽车行驶的正前方有一座高山,汽车以43.2千米每小时的速度行驶,汽车鸣笛后,经2秒听到回声,听到回声时汽车距前方的山有多远?(328米)7、在海面上利用声纳系统将声波垂直射向海底,经1.2秒后接受到回声,已知声音在海水中的传播速度是1500米每秒,此处海水的深度是多少?(900m)8、军事演习时,某驱逐舰利用声纳技术发现一敌方潜水艇停留在其正下方中,指挥中心命令立即实施攻击,已知声纳从发出声波到接受到反射回波所用时间为0.74秒,问:攻击时所采用的深水炸弹的爆炸深度应为多少?(566.5米)9、利用回声可以探测海底的深度,声音在海水中的传播速度是1531米每秒,从船底发声装置向下发出的声音,经 1.2秒后船底声音的接受装置受到回声,那么海底的深度是多少?(918.6米)一、过桥问题1、南京长江大桥的下层铁路桥全长6772米,一列长228米的列车以10米每秒的速度通过此铁路桥,则需要多少时间?(700秒)2、南京长江大桥上层公路长4585米,其中江面正桥长1575米,一辆汽车通过江面正桥用的时间是3.75分,如果这两车以这样的速度通过整座桥,则用的时间是多少?(655秒)3、一列长360米的火车,匀速穿过一条长1800米的隧道,测得火车完全通过隧道需108秒,求:⑴火车运行速度?(20米每秒)⑵火车车体全部在隧道内的时间?(72秒)4、一列由10辆车组成的车队以36千米每小时的速度行驶,若每辆轿车长4米,两车间距为10米,那么该车队通过一条500米的隧道需要多长时间?(63秒)5、有一座桥长10000米,一列火车长100米,以20米每秒的速度驶过大桥需要多长时间?(510秒)二、平均速度问题1、在温哥华冬奥会1500米短道速滑比赛中,有一位小将以2分16秒的佳绩夺得金牌,则平均速度是多少?(10米每秒)2、某一物体做匀速直线运动,已知它在前一半路程的平均速度为v1(30米每秒)后一半路程的平均速度为v2 (40米每秒)那么它在整个路程的平均速度是多少?(2v1v2/v1+v2)3、两岸同胞期待已久的空中直航2008年12月15日正式启动,空运航路的截弯取直,使上海到北京的航程由原来飞香港2075千米缩短为960千米,上午8时,东航MU2075航班从上海机场起飞直飞台北,9时40分抵达台北机场,则该次航班飞行的平均速度是多少?(576千米每小时)4、一辆火车从南京9:30出发,11:06到达苏州,求此车的平均速度?(130千米每小时)5、汽车在出厂前要进行测试,某次测试中,先让汽车在模拟山路上以8米每秒的速度行驶500秒,紧接着在模拟公路上以20米每秒的速度行驶100秒,求:⑴汽车在模拟山路上行驶的路程?(4000米)⑵汽车在整个测试过程中的平均速度?(10米每秒)6、小华上午8点出发前往18千米以外的姑姑家,动身前她打电话告诉姑姑到达的时间,她以15千米每小时的速度行驶了30分,因为在路边买水果用了12分,她随后以18千米每小时的速度行驶,求小华行驶全程的平均速度?(14千米每小时)7、小明从家骑自行车直行去离家90米的商场买文具,他以3米每秒的速度骑行时遇到一等车的同学,便停下来与他说了3分钟的话,再以5米每秒的速度快速骑了600米到达商场,求小明在去商场路上的平均速度?(2.25米每秒)三、声速和匀速运动结合问题1、一架喷气式飞机的速度是声速的1.5倍,飞行的高度约为2720米,沿水平方向飞行,某人听到飞机在他头顶上的轰鸣时抬头观看,飞机已飞离水平方向多远?(4080米)2、小明和小刚欲测一段铁路长,但没有合适的刻度尺,他们查表知道声音在空气中的传播速度是340米每秒,在钢铁中的传播速度是500米每秒,于是两人各站在欲测铁路的一端,小明用锤子敲击一下铁轨,小刚在另一端听到两次声响,两次声响时间间隔为2秒,求这段铁路有多长?(727.6米)3、雷声和闪电是同时发生的,在距离较近的情况下,可以认为光的传播不需要时间。
物理计算题20道+答案
物理计算题20道1、一弹簧秤的秤盘质量m.5kg,盘内放一质量为m2=10.5kg的1=1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/s2)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 .h解析:(1)以小球为研究对象,竖直方向小球受重力和恒定的洛伦兹力f 1,故小球在管中竖直方向做匀加速直线运动,加速度设为a ,则2112m/s f mg qvB mga m m--===(2)在小球运动到管口时,F N =2.4×10-3N ,设v 1为小球竖直分速度,由11N F qv B =,则112m/s NFv qB == 由212v aL =得21m 2vL 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 2,2m2xvt 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m q=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。
初中物理运动学计算典型例题
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顺、逆水行船问题
例: 一轮船往、返于甲、乙两地间, 顺水需2h,逆水需3h, 已知两地相距48Km, 试求船速v1和水速v2
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比例问题
例: 甲、乙两车都在做匀速直线运动, 它们的速度之比是3∶1, 通过的路程之比是2∶1,
有速度计算的类型题
一.过桥问题(列车通过路程要加上列车的长)
例:一座桥全长6.89Km,江面正桥长为1570m, 一列长为110m的火车匀速行驶,通过江面正桥 需120s, 则火车速度是多少m/s? 火车通过全桥需用多长时间?.源自1三. 测距离问题
例:向月球发射的无线电波到达月球 并返回地面,共需2.56s ,
则通过这段路程甲、乙两车的时间之比是
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4
求平均速度问题
从遵义到重庆江北机场的路程是296km 一辆小汽车以74km/h的平均速度行驶了 一半路程后,又以100km/h的平均速度 行驶完后一半路程。 求小汽车遵义到重庆江北机场所需的时间 是多少? 这两小汽车从遵义到重庆江北机场的平均 速度是多少?
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小明骑自行车去书店, 开始以2m/s的速度骑行了400m, 又以5m/s的速度骑行了500m, 求他在整个过程中的平均速度。
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刻度尺读数训练
0 1 2 3 4 cm
读数:_____________
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0 1 2 3 4 cm
读数:_____________
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8
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高中物理经典题库-力学计算题49个
力学计算题集粹(49个)1.在光滑的水平面内,一质量m=1kg的质点以速度v0=10m/s沿x轴正方向运动,经过原点后受一沿y轴正方向的恒力F=5N作用,直线OA与x轴成37°角,如图1-70所示,求:图1-70(1)如果质点的运动轨迹与直线OA相交于P点,则质点从O点到P点所经历的时间以及P的坐标;(2)质点经过P点时的速度.2.如图1-71甲所示,质量为1kg的物体置于固定斜面上,对物体施以平行于斜面向上的拉力F,1s末后将拉力撤去.物体运动的v-t图象如图1-71乙,试求拉力F.图1-71图1-72图1-73图1-74图1-75图1-7614.如图1-77所示,一条不可伸长的轻绳长为L,一端用手握住,另一端系一质量为m的小球,今使手握的一端在水平桌面上做半径为R、角速度为ω的匀速圆周运动,且使绳始终与半径R的圆相切,小球也将在同一水平面内做匀速圆周运动,若人手做功的功率为P,求:图1-77(1)小球做匀速圆周运动的线速度大小.(2)小球在运动过程中所受到的摩擦阻力的大小.15.如图1-78所示,长为L=0.50m的木板AB静止、固定在水平面上,在AB的左端面有一质量为M=0.48kg的小木块C(可视为质点),现有一质量为m=20g的子弹以v0=75m/s的速度射向小木块C并留在小木块中.已知小木块C与木板AB之间的动摩擦因数为μ=0.1.(g取10m/s2)图1-78(1)求小木块C运动至AB右端面时的速度大小v2.(2)若将木板AB固定在以u=1.0m/s恒定速度向右运动的小车上(小车质量远大于小木块C的质量),小木块C仍放在木板AB的A端,子弹以v0′=76m/s的速度射向小木块C并留在小木块中,求小木块C运动至AB右端面的过程中小车向右运动的距离s.16.如图1-79所示,一质量M=2kg的长木板B静止于光滑水平面上,B的右边放有竖直挡板.现有一小物体A(可视为质点)质量m=1kg,以速度v0=6m/s从B的左端水平滑上B,已知A和B间的动摩擦因数μ=0.2,B与竖直挡板的碰撞时间极短,且碰撞时无机械能损失.图1-79图1-80图1-81图1-82图1-83图1-8422.设人造地球卫星绕地球作匀速圆周运动,根据万有引力定律、牛顿运动定律及周期的概念,论述人造地球卫星随着轨道半径的增加,它的线速度变小,周期变大.图1-80 图1-81图1-82 图1-83图1-84 图1-8532.如图1-87所示,1、2两木块用绷直的细绳连接,放在水平面上,其质量分别为m1=1.0kg、m2=2.0kg,它们与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.10.在t=0时开始用向右的水平拉力F=6.0N拉木块2和木块1同时开始运动,过一段时间细绳断开,到t=6.0s时1、2两木块相距Δs=22.0m(细绳长度可忽略),木块1早已停止.求此时木块2的动能.(g取10m/s2)33.如图1-88甲所示,质量为M、长L=1.0m、右端带有竖直挡板的木板B静止在光滑水平面上,一个质量为m的小木块(可视为质点)A以水平速度v0=4.0m/s滑上B的左端,之后与右端挡板碰撞,最后恰好滑到木板B的左端,已知M/m=3,并设A与挡板碰撞时无机械能损失,碰撞时间可以忽略不计,g取10m/s2.求(1)A、B最后速度;(2)木块A与木板B之间的动摩擦因数.(3)木块A与木板B相碰前后木板B的速度,再在图1-88乙所给坐标中画出此过程中B相对地的v-t图线.图1-88图1-89 图1-90 图1-91图1-92 图1-93图1-96 图1-97图1-98 图1-99图1-100 图1-101 图1-10248.如图1-101所示,在光滑的水平面上,有两个质量都是M的小车A和B,两车之间用轻质弹簧相连,它们以共同的速度v0向右运动,另有一质量为m=M/2的粘性物体,从高处自由落下,正好落在A车上,并与之粘合在一起,求这以后的运动过程中,弹簧获得的最大弹性势能E.49.一轻弹簧直立在地面上,其劲度系数为k=400N/m,在弹簧的上端与盒子A连接在一起,盒子内装物体B,B的上下表面恰与盒子接触,如图1-102所示,A和B的质量mA=mB=1kg,g=10m/s2,不计阻力,先将A向上抬高使弹簧伸长5cm后从静止释放,A和B一起做上下方向的简谐运动,已知弹簧的弹性势能决定于弹簧的形变大小.(1)试求A的振幅;(2)试求B的最大速率;(3)试求在最高点和最低点A对B的作用力.参考解题过程与答案1.解:设经过时间t,物体到达P点(1)xP=v0t,yP=(1/2)(F/m)t2,xP/yP=ctg37°,联解得t=3s,x=30m,y=22.5m,坐标(30m,22.5m) (2)vy=(F/m)t=15m/s,∴v=220yv v += 513m/s, tgα=vy/v0=15/10=3/2,∴ α=arctg(3/2),α为v与水平方向的夹角.2.解:在0~1s内,由v-t图象,知 a1=12m/s2,由牛顿第二定律,得F-μmgcosθ-mgsinθ=ma1, ①在0~2s内,由v-t图象,知a2=-6m/s2, 因为此时物体具有斜向上的初速度,故由牛顿第二定律,得 -μmgcosθ-mgsinθ=ma2, ② ②式代入①式,得 F=18N.3.解:在传送带的运行速率较小、传送时间较长时,物体从A到B需经历匀加速运动和匀速运动两个过程,设物体匀加速运动的时间为t1,则(v/2)t1+v(t-t1)=L,所以 t1=2(vt-L)/v=(2×(2×6-10)/2)s=2s.为使物体从A至B所用时间最短,物体必须始终处于加速状态,由于物体与传送带之间的滑动摩擦力不变,所以其加速度也不变.而 a=v/t=1m/s2.设物体从A至B所用最短的时间为t2,则 (1/2)at22=L, t2=2L a =2101⨯=25s. vmin=at2=1×25m/s=25m/s.传送带速度再增大1倍,物体仍做加速度为1m/s2的匀加速运动,从A至B的传送时间为25m/s.4.解:启动前N1=mg, 升到某高度时 N2=(17/18)N1=(17/18)mg, 对测试仪 N2-mg′=ma=m(g/2), ∴ g′=(8/18)g=(4/9)g,GmM/R2=mg,GmM/(R+h)2=mg′,解得:h=(1/2)R.5.解:由匀加速运动的公式 v2=v02+2as 得物块沿斜面下滑的加速度为a=v2/2s=1.42/(2×1.4)=0.7ms-2,由于a<gsinθ=5ms-2,可知物块受到摩擦力的作用.图3分析物块受力,它受3个力,如图3.对于沿斜面的方向和垂直于斜面的方向,由牛顿定律有mgsinθ-f1=ma,mgcosθ-N1=0,分析木楔受力,它受5个力作用,如图3所示.对于水平方向,由牛顿定律有f2+f1cosθ-N1sinθ=0,由此可解得地面的作用于木楔的摩擦力f2=mgcosθsinθ-(mgsinθ-ma)cosθ=macosθ=1×0.7×(/2)=0.61N.此力的方向与图中所设的一致(由指向).7.解:设月球表面重力加速度为g,根据平抛运动规律,有h=(1/2)gt2,①水平射程为L=v0t,②联立①②得g=2hv02/L2.③根据牛顿第二定律,得mg=m(2π/T)2R,④联立③④得T=(πL/v0h).⑤8.解:前2秒内,有F-f=ma1,f=μN,N=mg,则a1=(F-μmg)/m=4m/s2,vt=a1t=8m/s,撤去F以后a2=f/m=2m/s,s=v12/2a2=16m.9.解:(1)用力斜向下推时,箱子匀速运动,则有Fcosθ=f,f=μN,N=G+Fsinθ,联立以上三式代数据,得F=1.2×102N.(2)若水平用力推箱子时,据牛顿第二定律,得F合=ma,则有F-μN=ma,N=G,联立解得a=2.0m/s2.v=at=2.0×3.0m/s=6.0m/s,s=(1/2)at2=(1/2)×2.0×3.02m/s=9.0m,推力停止作用后a′=f/m=4.0m/s2(方向向左),s′=v2/2a′=4.5m,则s总=s+s′=13.5m.10.解:根据题中说明,该运动员发球后,网球做平抛运动.以v表示初速度,H表示网球开始运动时离地面的高度(即发球高度),s1表示网球开始运动时与网的水平距离(即运动员离开网的距离),t1表示网球通过网上的时刻,h表示网球通过网上时离地面的高度,由平抛运动规律得到s1=vt1,H-h=(1/2)gt12,消去t1,得v=m/s,v≈23m/s.以t2表示网球落地的时刻,s2表示网球开始运动的地点与落地点的水平距离,s表示网球落地点与网的水平距离,由平抛运动规律得到H=(1/2)gt22,s2=vt2,消去t2,得s2=v2Hg≈16m,网球落地点到网的距离s=s2-s1≈4m.11.解:(1)设卫星质量为m,它在地球附近做圆周运动,半径可取为地球半径R,运动速度为v,有GMm/R2=mv2/R得v=GMR.(2)由(1)得:M=v2R/G==6.0×1024kg.13.解:设木块到B时速度为v0,车与船的速度为v1,对木块、车、船系统,有m1gh=(m1v02/2)+((m2+m3)v12/2),m1v0=(m2+m3)v1,解得v0=5gh15,v1=gh15.木块到B后,船以v1继续向左匀速运动,木块和车最终以共同速度v2向右运动,对木块和车系统,有m1v0-m2v1=(m1+m2)v2,μm1gs=((m1v02/2)+(m2v12/2))-((m1+m2)v22/2),得v2=v1gh152h.图4研究小球的受力情况如图4所示,因为小球做匀速圆周运动,所以切向合力为零,即Fsinθ=f,其中 sinθ=R/22L R +, 联立解得 f=P/ω22L R +.15.解:(1)用v1表示子弹射入木块C后两者的共同速度,由于子弹射入木块C时间极短,系统动量守恒,有 mv0=(m+M)v1,∴ v1=mv0/(m+M)=3m/s, 子弹和木块C在AB木板上滑动,由动能定理得:(1/2)(m+M)v22-(1/2)(m+M)v12=-μ(m+M)gL,解得 v2=21v 2gL -μ=22m/s.(2)用v′表示子弹射入木块C后两者的共同速度,由动量守恒定律,得 mv0′+Mu=(m+M)v1′,解得 v1′=4m/s.木块C及子弹在AB木板表面上做匀减速运动 a=μg.设木块C和子弹滑至AB板右端的时间为t,则木块C和子弹的位移s1=v1′t-(1/2)at2,由于m车≥(m+M),故小车及木块AB仍做匀速直线运动,小车及木板AB的位移 s=ut,由图5可知:s1=s+L,联立以上四式并代入数据得: t2-6t+1=0,解得:t=(3-22)s,(t=(3+22)s不合题意舍去), (11)∴ s=ut=0.18m.16.解:(1)设A滑上B后达到共同速度前并未碰到档板,则根据动量守恒定律得它们的共同速度为v,有图5mv0=(M+m)v,解得v=2m/s,在这一过程中,B的位移为sB=vB2/2aB且aB=μmg/M,解得sB=Mv2/2μmg=2×22/2×0.2×1×10=2m.设这一过程中,A、B的相对位移为s1,根据系统的动能定理,得μmgs1=(1/2)mv02-(1/2)(M+m)v2,解得s1=6m.当s=4m时,A、B达到共同速度v=2m/s后再匀速向前运动2m碰到挡板,B碰到竖直挡板后,根据动量守恒定律得A、B最后相对静止时的速度为v′,则Mv-mv=(M+m)v′,解得v′=(2/3)m/s.在这一过程中,A、B的相对位移为s2,根据系统的动能定理,得μmgs2=(1/2)(M+m)v2-(1/2)(M+m)v′2,解得s2=2.67m.因此,A、B最终不脱离的木板最小长度为s1+s2=8.67m(2)因B离竖直档板的距离s=0.5m<2m,所以碰到档板时,A、B未达到相对静止,此时B的速度vB为vB2=2aBs=(2μmg/M)s,解得vB=1m/s,设此时A的速度为vA,根据动量守恒定律,得mv0=MvB+mvA,解得vA=4m/s,设在这一过程中,A、B发生的相对位移为s1′,根据动能定理得:μmgs1′=(1/2)mv02-((1/2)mvA2+(1/2)MvB2),解得s1′=4.5m.B碰撞挡板后,A、B最终达到向右的相同速度v,根据动能定理得mvA-MvB=(M+m)v,解得v=(2/3)m/s.在这一过程中,A、B发生的相对位移s2′为μmgs2′=(1/2)mvA2+(1/2)(M+m)v2,解得s2′=(25/6)m.B再次碰到挡板后,A、B最终以相同的速度v′向左共同运动,根据动量守恒定律,得Mv-mv=(M+m)v′,解得v′=(2/9)m/s.在这一过程中,A、B发生的相对位移s3′为:μmgs3′=(1/2)(M+m)v2-(1/2)(M+m)v′2,解得s3′=(8/27)m.因此,为使A不从B上脱落,B的最小长度为s1′+s2′+s3′=8.96m.17.解:(1)B与A碰撞后,B相对于A向左运动,A所受摩擦力方向向左,A的运动方向向右,故摩擦力作负功.设B与A碰撞后的瞬间A的速度为v1,B的速度为v2,A、B相对静止后的共同速度为v,整个过程中A、B组成的系统动量守恒,有Mv0=(M+1.5M)v,v=2v0/5.碰撞后直至相对静止的过程中,系统动量守恒,机械能的减少量等于系统克服摩擦力做的功,即Mv2+1.5Mv1=2.5Mv,①(1/2)×1.5Mv12+(1/2)Mv22-(1/2)×2.5Mv2=Mμgl,②可解出v1=(1/2)v0(另一解v1=(3/10)v0因小于v而舍去)这段过程中,A克服摩擦力做功W=(1/2)×1.5Mv12-(1/2)×1.5Mv2=(27/400)Mv02(0.068Mv02).(2)A在运动过程中不可能向左运动,因为在B未与A碰撞之前,A受到的摩擦力方向向右,做加速运动,碰撞之后A受到的摩擦力方向向左,做减速运动,直到最后,速度仍向右,因此不可能向左运动.B在碰撞之后,有可能向左运动,即v2<0.先计算当v2=0时满足的条件,由①式,得v1=(2v0/3)-(2v2/3),当v2=0时,v1=2v0/3,代入②式,得((1/2)×1.5M4v02/9)-((1/2)×2.5M4v02/25)=Mμgl,解得μgl=2v02/15.B在某段时间内向左运动的条件之一是μl<2v02/15g.另一方面,整个过程中损失的机械能一定大于或等于系统克服摩擦力做的功,即(1/2)Mv02-(1/2)2.5M(2v0/5)2≥2Mμgl,解出另一个条件是μl≤3v02/20g,最后得出B在某段时间内向左运动的条件是2v02/15g<μl≤3v02/20g.19.解:(1)开始A、B处于静止状态时,有kx0-(mA+mB)gsin30°=0,①设施加F时,前一段时间A、B一起向上做匀加速运动,加速度为a,t=0.2s,A、B间相互作用力为零,对B有:kx-mBgsin30°=mBa,②x-x0=(1/2)at2,③解①、②、③得:a=5ms-2,x0=0.05m,x=0.15m,初始时刻F最小Fmin=(mA+mB)a=60N.t=0.2s时,F最大Fmax-mAgsin30°=mAa,Fmax=mA(gsin30°+a)=100N,(2)ΔEPA=mAgΔh=mAg(x-x0)sin30°=5J.20.解:当弹簧处于压缩状态时,系统的机械能等于两滑块的动能和弹簧的弹性势能之和.当弹簧伸长到其自然长度时,弹性势能为零,因这时滑块A的速度为零,故系统的机械能等于滑块B的动能.设这时滑块B的速度为v则有E=(1/2)m2v2,①由动量守恒定律(m1+m2)v0=m2v,②解得E=(1/2)(m1+m2)2v02/m2.③假定在以后的运动中,滑块B可以出现速度为零的时刻,并设此时滑块A的速度为v1.这时,不论弹簧是处于伸长还是压缩状态,都具有弹性势能Ep.由机械能守恒定律得(1/2)m1v12+Ep=(1/2)((m1+m2)2v02/m2),④根据动量守恒(m1+m2)v0=m1v1,⑤求出v1,代入④式得(1/2)((m1+m2)2v02/m1)+Ep=(1/2)((m1+m2)2v02/m2),⑥因为Ep≥0,故得(1/2)((m1+m2)2v02/m1)≤(1/2)((m1+m2)2v02/m2),⑦即m1≥m2,与已知条件m1<m2不符.可见滑块B的速度永不为零,即在以后的运动中,不可能出现滑动B的速度为零的情况.21.解:设恰好物体相对圆盘静止时,弹簧压缩量为Δl,静摩擦力为最大静摩擦力fmax,这时物体处于临界状态,由向心力公式fmax-kΔl=mRw2,①假若物体向圆心移动x后,仍保持相对静止,f1-k(Δl+x)=m(R-x)w2,②由①、②两式可得fmax-f1=mxw2-kx,③所以mxw2-kx≥0,得k≤mw2,④若物体向外移动x后,仍保持相对静止,f2-k(Δl-x)≥m(R+x)w2,⑤由①~⑥式得fmax-f2=kx-mxw2≥0,⑥所以k≥mw2,⑦即若物体向圆心移动,则k≤mw2,若物体向远离圆心方向移动,则k≥mw2.22.解:卫星环绕地球作匀速圆周运动,设卫星的质量为m,轨道半径为r,受到地球的万有引力为F,F=GMm/r2,①式中G为万有引力恒量,M是地球质量.设v是卫星环绕地球做匀速圆周运动的线速度,T是运动周期,根据牛顿第二定律,得F=mv2/r,②由①、②推导出v=GMr.③③式表明:r越大,v越小.人造卫星的周期就是它环绕地球运行一周所需的时间T,T=2πr/v,④由③、④推出T=2π3rGM,⑤⑤式说明:r越大,T越大.23.证:设质点通过A点时的速度为vA,通过C点时的速度为vC,由匀变速直线运动的公式得:s1=vAT+aT2/2,s3=vCT+aT2/2,s3-s1=vCT-vAT.∵vC=vA+2aT,∴s3-s1=(vA-2aT-vA)T=2aT2,a=(s3-s1)/2T2.24.根据:如果在连续的相等的时间内的位移之差相等,则物体做匀变速运动.证明:设物体做匀速运动的初速度为v0,加速度为a,第一个T内的位移为s1=v0T+aT2/2;第二个T内的位移为s2=(v0+aT)T+aT2/2;第N个T内的位移为sN=[v0+(N-1)aT]T+aT2/2.sN-sN-1=aT2,逆定理也成立.25.解:由匀变速直线运动的公式得小物块的加速度的大小为a1=(v0-vt)/t=2(m/s2).木板的加速度大小为a2=2s/t2=0.25(m/s2).根据牛顿第二定律F=ma对小物块得f′1=ma1=1×2=2N,对木板得f1-μ(m+M)g=Ma2,μ=(f1-Ma2)/(m+M)g=(2-4×0.25)/(1+4)×10=0.02.27.解:当t=0时,aA0=9/3=3m/s2,aB0=3/6=0.5m/s2.aA0>aB0,A、B间有弹力,随t之增加,A、B间弹力在减小,当(9-2t)/3=(3+2t)/6,t=2.5s时,A、B脱离,以A、B整体为研究对象,在t=2.5s内,加速度a=(FA+FB)/(mA+mB)=4/3m/s2,s=at2/2=4.17m.28.解:(1)由mCv0=mCv+(mA+mB)v1,C由A滑至B时,A、B的共同速度是v1=mC(v0-v)/(mA+mB)=0.2m/s.由μmCglA=mCv02/2-mCv2/2-(mA+mB)v12/2,得μ=[mC(v02-v2)-(mA+mB)v12]/2mCglA=0.48.(2)由mCv+mBv1=(mC+mB)v2,C相对B静止时,B、C的共同速度是v2=(mCv+mBv1)/(mC+mB)=0.65m/s.由μmCglB=mCv2/2+mBv12-(mC+mB)v22/2,C在B上滑行距离为lB=[mCv2+mBv12-(mC+mB)v22]/2μmCg=0.25m.(3)由μmCgs=mBv22/2-mBv12/2,B相对地滑行的距离s=[mB(v22-v12)]/2μmCg=0.12m.(4)C在A、B上匀减速滑行,加速度大小由μmCg=mCa,得a=μg=4.8m/s2.C在A上滑行的时间t1=(v0-v)/a=0.21s.C在B上滑行的时间t2=(v-v2)/a=0.28s.所求时间t=t1+t2=0.21s+0.28s=0.49s.29.匀加速下滑时,受力如图1a,由牛顿第二定律,有:mgsinθ-μmgcosθ=ma=mgsinθ/2,sinθ/2=μcosθ,得μ=sinθ/2cosθ.图1静止时受力分析如图1b,摩擦力有两种可能:①摩擦力沿斜面向下;②摩擦力沿斜面向上.摩擦力沿斜面向下时,由平衡条件Fcosθ=f+mgsinθ,N=mgcosθ+Fsinθ,f=μN,解得F=(sinθ+μcosθ)/(cosθ-μsinθ)mg=3sinθcosθ/(2cos2θ-sin2θ)mg.摩擦力沿斜面向上时,由平衡条件Fcosθ+f=mgsinθ,N=mgcosθ+Fsinθ,f=μN.解得F=(sinθ-μcosθ)/(cosθ+μsinθ)mg=sinθcosθ/(2cos2θ+sin2θ)mg.31.解:(1)设刹车后,平板车的加速度为a0,从开始刹车到车停止所经历时间为t0,车所行驶距离为s0,则有v02=2a0s0,v0=a0t0.欲使t0小,a0应该大,作用于木箱的滑动摩擦力产生的加速度a1=μmg/m=μg.当a0>a1时,木箱相对车底板滑动,从刹车到车停止过程中木箱运动的路程为s1,则v02=2a2s1.为使木箱不撞击驾驶室,应有s1-s0≤L.联立以上各式解得:a0≤μgv02/(v02-2μgL)=5m/s2,∴t0=v0/a0=4.4s.(2)对平板车,设制动力为F,则F+k(M+m)g-μmg=Ma0,解得:F=7420N.32.解:对系统a0=[F-μg(m1+m2)]/(m1+m2)=1m/s2.对木块1,细绳断后:│a1│=f1/m1=μg=1m/s2.设细绳断裂时刻为t1,则木块1运动的总位移:s1=2a0t12/2=a0t12.对木块2,细绳断后,a2=(F-μm2g)/m2=2m/s2.木块2总位移s2=s′+s″=a0t12/2+v1(6-t1)+a2(6-t1)2/2,两木块位移差Δs=s2-s1=22(m).得a0t12/2+v1(6-t1)+a2(6-t1)2/2-a0t12=22,把a0,a2值,v1=a0t1代入上式整理得:t12+12t1-28=0,得t1=2s.木块2末速v2=v1+a2(6-t1)=a0t1+a2(6-t1)=10m/s.此时动能Ek=m2v22/2=2×102/2J=100J.图234.解:设m1、m2两物体受恒力F作用后,产生的加速度分别为a1、a2,由牛顿第二定律F=ma,得a1=F/m1,a2=F/m2,历时t两物体速度分别为v1=a1t,v2=v0+a2t,由题意令v1=v2,即a1t=v0+a2t或(a1-a2)t=v0,因t≠0、v0>0,欲使上式成立,需满足a1-a2>0,即F/m1>F/m2,或m1<m2,也即当m1≥m2时不可能达到共同速度,当m1<m2时,可以达到共同速度.35.解:(1)当小球刚好能在轨道内做圆周运动时,水平初速度v最小,此时有mg=mv2/R, 故 v=gR =100.8/2⨯=2m/s.(2)若初速度v′<v,小球将做平抛运动,如在其竖直位移为R的时间内,其水平位移s≥R,小球可进入轨道经过B点.设其竖直位移为R时,水平位移也恰为R ,则R=gt2/2,R=v′t,解得:v′=2gR /2=2m/s.因此,初速度满足2m/s>v′≥2m/s时,小球可做平抛运动经过B点.36.卫星在天空中任何天体表面附近运行时,仅受万有引力F作用使卫星做圆周运动,运动半径等于天体的球半径R.设天体质量为M,卫星质量为m,卫星运动周期为T,天体密度为ρ.根据万有引力定律F=GMm/R2,卫星做圆周运动向心力F′=m4π2R/T2, 因为 F′=F,得GMm/R2=m4π2R/T2,∴T=234R GMπ.又球体质量M=4πR3ρ/3.得T=2334R 4G R3ππ⋅⋅ρ=3G πρ,∴T∝1/ρ,得证.37.解:由于两球相碰满足动量守恒m1v0=m1v1+m2v2,v1=-1.3m/s. 两球组成系统碰撞前后的总动能Ek1+Ek2=m1v02/2+0=2.5J, Ek1′+Ek2′=m1v12/2+m2v22/2=2.8J.可见,Ek1′+Ek2′>Ek1+Ek2,碰后能量较碰撞前增多了,违背了能量守恒定律,这种假设不合理.38.解:(1)由动量守恒,得mv0=mv1+Mv2, 由运动学公式得s=(v1-v2)t,h=gt2/2, 由以上三式得v2=(mv0-smg2h)/(M+m). (2)最后车与物体以共同的速度v向右运动,故有mv0=(M+m)vv=mv0/(M+m).∴ΔE=mv02/2+mgh-(M+m)m2v02/2(M+m)2. 解得ΔE=mgh+Mmv02/2(M+m).39.解:设碰前A、B有共同速度v时,M前滑的距离为s.则mv0=(m+M)v,fs=Mv2/2,f=μmg.由以上各式得s=Mmv02/2μg(M+m)2.当v0=2m/s时,s=2/9m<0.5m,即A、B有共同速度.当v0=4m/s时,s=8/9m>0.5m,即碰前A、B速度不同.40.解:(1)物体由A滑至B的过程中,由三者系统水平方向动量守恒得:mv0=mv0/2+2mvAB.解之得vAB=v0/4.(2)物块由A滑至B的过程中,由三者功能关系得:μmgL=mv02/2-m(v0/2)2/2-2m(v2/2.0/4)解之得L=5v02/16μg.(3)物块由D滑到C的过程中,二者系统水平方向动量守恒,又因为物块到达最高点C时,物块与滑块速度相等且水平,均为v.故得mv0/2+mv0/4=2mv,∴得滑块的动能ECD=mv2/2=9mv02/128.42.解:(1)m速度最大的位置应在O点左侧.因为细线烧断后,m在弹簧弹力和滑动摩擦力的合力作用下向右做加速运动,当弹力与摩擦力的合力为零时,m的速度达到最大,此时弹簧必处于压缩状态.此后,系统的机械能不断减小,不能再达到这一最大速度.(2)选m、M为一系统,由动量守恒定律得mv1=Mv2.设这一过程中弹簧释放的弹性势能为Ep,则Ep=mv12/2+Mv22/2+μmgs,解得v2=mv1/M,Ep=m[(M+m)v12/2M+μgs].(2)m与M最终将静止,因为系统动量守恒,且总动量为零,只要m与M间有相对运动,就要克服摩擦力做功,不断消耗能量,所以,m与M最终必定都静止.43.解:(1)第一颗子弹射入木块过程,系统动量守恒,有mv0=(m+M)v1.射入后,在OBC运动过程中,机械能守恒,有(m+M)v12/2=(m+M)gR,得v0=(M+m)2gR/m.(2)由动量守恒定律知,第2、4、6……颗子弹射入木块后,木块速度为0,第1、3、5……颗子弹射入后,木块运动.当第9颗子弹射入木块时,由动量守恒得:mv0=(9m+M)v9,设此后木块沿圆弧上升最大高度为H,由机械能守恒定律得:(9m+M)v92/2=(9m+M)gH,由以上可得:H=[(M+m)/(M+9m)]2R.44.解:(1)设第一次碰墙壁后,平板车向左移动s,速度变为0.由于体系总动量向右,平板车速度为零时,滑块还在向右滑行.由动能定理-μMgs=0-mv02/2,s=mv02/2μMg=0.33m.(2)假如平板车在第二次碰墙前还未和滑块相对静止,则其速度的大小肯定还是2m/s,因为只要相对运动,摩擦力大小为恒值.滑块速度则大于2m/s,方向均向右.这样就违反动量守恒.所以平板车在第二次碰墙前肯定已和滑块具有共同速度v.此即平板车碰墙前瞬间的速度.Mv0-mv0=(M+m)v,∴v=(M-m)v0/(M+m)=0.4m/s.图3(3)平板车与墙壁第一次碰撞后滑块与平板又达到共同速度v前的过程,可用图3(a)、(b)、(c)表示.图3(a)为平板车与墙碰撞后瞬间滑块与平板车的位置,图3(b)为平板车到达最左端时两者的位置,图3(c)为平板车与滑块再次达到共同速度时两者的位置.在此过程中滑块动能减少等于摩擦力对滑块所做功μΜgs′,平板车动能减少等于摩擦力对平板车所做功μMgs″(平板车从B到A再回到B的过程中摩擦力做功为零),其中s′、s″分别为滑块和平板车的位移.滑块和平板车动能总减少为μMgl1,其中l1=s′+s″为滑块相对平板车的位移,此后,平板车与墙壁发生多次碰撞,每次情况与此类似,最后停在墙边.设滑块相对平板车总位移为l,则有(M+m)v02/2=μMgl,l=(M+m)v02/2μMg=0.833m.l即为平板车的最短长度.图445.解:如图4,A球从静止释放后将自由下落至C点悬线绷直,此时速度为vC∵vC2=2g×2Lsin30°,∴vC=2gL=2m/s.在线绷直的过程中沿线的速度分量减为零时,A将以切向速度v1沿圆弧运动且v1=vC3A球从C点运动到最低点与B球碰撞前机械能守恒,可求出A球与B球碰前的速度 mAv12/2+mAgL(1-cos60°)=mAv22/2,v2=21v gL +=3100.2+⨯=5m/s.因A、B两球发生无能量损失的碰撞且mA=mB,所以它们的速度交换,即碰后A球的速度为零,B球的速度为v2=5(m/s).对B球和小车组成的系统水平方向动量守恒和机械能守恒,当两者有共同水平速度u时,B球上升到最高点,设上升高度为h. mBv2=(mB+M)u,mBv22/2=(mB+M)u2/2+mBgh.解得h=3/16≈0.19m. 在B球回摆到最低点的过程中,悬线拉力仍使小车加速,当B球回到最低点时小车有最大速度vm,设小球B回到最低点时速度的大小为v3,根据动量守恒定律和机械能守恒定律有mBv2=-mBv3+Mvm,mBv22/2=mBv32/2+Mvm2/2, 解得vm=2mBv2/(m3+M)=5/2m/s=1.12m/s.46.解:(1)小球的角速度与运动的角速度必定相等,则有v=ωR=ω22L r +.(2)人手所提供的功率应等于小球在运动过程中克服摩擦力做功的功率.即有P=fv,∴ f=P/v=P/ω22L r +.48.解:m与A粘在一起后水平方向动量守恒,共同速度设为v1,Mv0=(M+m)v1, 得v1=Mv0/(M+m)=2v0/3. 当弹簧压缩到最大时即有最大弹性势能E,此时系统中各物体有相同速度,设为v2,由动量守恒定律 2Mv0=(2M+m)v2,得v2=2Mv0/(2M+m)=4v0/5. 由能量守恒有 E=Mv02/2+(M+m)v12/2-(2M+m)v22/2,解得E=Mv02/30.。
物理计算题20道标准答案
物理计算题20道标准答案1. 一辆汽车以60公里/小时的速度行驶,行驶了2小时。
请问这辆汽车行驶了多少公里?答:这辆汽车行驶了120公里。
计算方法为:速度(60公里/小时)乘以时间(2小时)。
2. 一根绳子长10米,被剪成两段,第一段是第二段的两倍长。
请问这两段绳子各有多长?答:第一段绳子长6米,第二段绳子长4米。
计算方法为:设第二段绳子长度为x米,则第一段绳子长度为2x米。
根据题目条件,2x + x = 10,解得x = 2,所以第一段绳子长度为2x = 4米,第二段绳子长度为x = 2米。
3. 一个球从10米高的地方自由落下,忽略空气阻力。
请问球落地时的速度是多少?答:球落地时的速度为14米/秒。
计算方法为:使用自由落体公式v = sqrt(2gh),其中g为重力加速度(约9.8米/秒²),h为高度(10米)。
4. 一个物体在水平面上以2米/秒的速度匀速直线运动,请问物体在3秒内移动了多少距离?答:物体在3秒内移动了6米。
计算方法为:速度(2米/秒)乘以时间(3秒)。
5. 一个物体在水平面上以2米/秒²的加速度匀加速直线运动,请问物体在5秒内移动了多少距离?答:物体在5秒内移动了25米。
计算方法为:使用匀加速直线运动公式s = ut + 1/2at²,其中u为初速度(0米/秒),a为加速度(2米/秒²),t为时间(5秒)。
6. 一个物体在水平面上以5米/秒的速度匀速直线运动,请问物体在2秒内移动了多少距离?答:物体在2秒内移动了10米。
计算方法为:速度(5米/秒)乘以时间(2秒)。
7. 一个物体在水平面上以3米/秒²的加速度匀加速直线运动,请问物体在4秒内移动了多少距离?答:物体在4秒内移动了24米。
计算方法为:使用匀加速直线运动公式s = ut + 1/2at²,其中u为初速度(0米/秒),a为加速度(3米/秒²),t为时间(4秒)。
初中物理20题
初中物理20题以下是20道初中物理题目,涵盖了力学、电学、光学和热学等领域:1.力学基础题:描述牛顿第一定律,并解释什么是惯性。
2.重力计算题:一个物体在地球表面受到的重力是9.8N,求这个物体的质量。
3.速度计算题:一辆汽车以60km/h的速度行驶了3小时,求它行驶的总路程。
4.加速度计算题:一个物体从静止开始,以2m/s²的加速度匀加速直线运动了5秒,求它的末速度。
5.力的合成与分解题:一个物体受到两个力F1和F2的作用,F1=3N,方向向北,F2=4N,方向东偏北30°,求这两个力的合力。
6.压强计算题:一个容器底面积是0.01m²,里面装有1000kg的水,求容器底受到的水的压强。
7.浮力计算题:一个物体浸没在水中受到的浮力是2N,求这个物体的体积。
8.杠杆平衡题:一个杠杆的两端分别挂有质量为2kg和3kg的物体,杠杆平衡时,两端力臂之比是多少?9.简单机械效率题:一个滑轮组的机械效率是80%,用它提起一个重500N的物体,求拉力做的有用功和总功。
10.电学基础题:解释什么是电流、电压和电阻,并给出它们的单位。
11.欧姆定律应用题:一个电阻的阻值是10Ω,通过它的电流是0.5A,求它两端的电压。
12.电功率计算题:一个用电器的额定功率是1000W,工作5小时,求消耗的电能。
13.串联与并联电路题:描述串联电路和并联电路的特点,并给出它们的区别。
14.磁场与电磁铁题:解释什么是磁场,并描述电磁铁的工作原理。
15.光的反射题:解释什么是镜面反射和漫反射,并给出生活中的例子。
16.光的折射题:为什么水中的筷子看起来是弯的?17.凸透镜成像题:描述凸透镜成像的规律,并解释为什么远视眼需要用凸透镜来矫正。
18.热学基础题:解释什么是温度、热量和内能,并给出它们之间的关系。
19.热传导题:为什么金属汤勺放在热汤里会变得很热?20.热机效率题:解释什么是热机的效率,并讨论如何提高热机的效率。
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。
初二物理计算题100道
初二物理计算题100道1.已知声音在空气中传播速度为340m/s,某人看到闪电后3s听到雷声,求闪电处距离此人多远?2.一个物体质量为5kg,受到的重力是多少?(g=10N/kg)3.某液体体积为0.2m³,密度为0.8×10³kg/m³,求液体质量。
4.电阻R=20Ω,电压U=10V,求通过电阻的电流。
5.一辆汽车做匀速直线运动,速度为15m/s,行驶120s,求行驶路程。
6.一个物体从静止开始做匀加速直线运动,加速度为3m/s²,2s后的速度是多少?7.一物体漂浮在水面上,排开水的体积为0.001m³,求物体受到的浮力。
(水的密度为1.0×10³kg/m³,g=10N/kg)8.一个灯泡标有“110V22W”,求灯泡正常工作时的电流。
9.物体在水平面上受到水平向右的拉力F=8N和水平向左的摩擦力f=3N,求合力大小和方向。
10.某斜面长5m,高3m,将重力为50N的物体沿斜面匀速拉上顶端,拉力为30N,求拉力做的功。
11.电源电压为6V,电阻R₁=2Ω,R₂=4Ω,串联后求电路中的电流。
12.一个物体做自由落体运动,下落1s时的速度是多少?(g=10m/s²)13.实心金属球半径为0.1m,密度为8×10³kg/m³,求金属球的质量。
14.电路中电阻R=15Ω,电流I=2A,求电阻两端的电压。
15.物体在空气中重12N,浸没在水中重8N,求物体的密度。
(水的密度为1.0×10³kg/m³,g=10N/kg)16.平抛运动中,物体初速度为4m/s,下落高度为1.8m,求水平位移。
(g=10m/s²)17.电动机电阻为3Ω,电压为12V,电流为2A,求电动机的输出功率。
18.物体在水平面上做匀减速直线运动,初速度为10m/s,加速度为-2m/s²,3s后的速度是多少?19.圆柱形容器底面半径为0.2m,高为0.5m,装满密度为0.9×10³kg/m³的液体,求液体质量。
物理经典计算题集锦(含答案)
物理经典计算题集锦(含答案)题目一:
一个质量为 2kg 的物体以速度 4m/s 向右运动,在一个平稳的水平地面上受到水平方向的 10N 的恒力作用。
求该物体在 10s 内的位移。
答案:
物体受到的恒力为摩擦力和阻力的合力。
由于没有其他力的作用,根据牛顿第二定律可以得出恒力的大小等于物体的加速度乘以物体的质量。
即:
恒力 = 加速度 * 质量
由于加速度是恒定的,所以可以根据恒力和质量的关系求出加速度。
然后根据加速度和初速度求出位移。
计算过程如下:
恒力 = 加速度 * 2kg
10N = 加速度 * 2kg
加速度 = 10N / 2kg
加速度 = 5m/s^2
位移 = 初速度 * 时间 + 0.5 * 加速度 * 时间^2
位移 = 4m/s * 10s + 0.5 * 5m/s^2 * (10s)^2
位移 = 40m + 0.5 * 5m/s^2 * 100s^2
位移 = 40m + 250m
位移 = 290m
所以,该物体在 10s 内的位移为 290m。
题目二:
一个弹簧的劲度系数为 100 N/m,当受到 20N 的力时,弹簧被压缩了多少米?
答案:
根据胡克定律,弹簧的力和弹簧的压缩量之间存在线性关系。
即:
力 = 劲度系数 * 压缩量
可以根据给定的力和劲度系数求出压缩量。
计算过程如下:
压缩量 = 力 / 劲度系数
压缩量 = 20N / 100 N/m
压缩量 = 0.2m
所以,弹簧被压缩了 0.2 米。
初二物理计算题集锦和答案
1.有一个瓶子装满油时,总质量是1.2kg,装满水时总质量是1.44kg,水的质量是1.2kg,求油的密度.;2.甲物体的质量是乙物体的3倍,使甲、乙两个物体的体积之比3:2,求甲、乙两物体的密度之比.3.小瓶内盛满水后称得质量为210g,若在瓶内先放一个45g的金属块后,再装满水,称得的质量为251g,求金属块的密度.5.有一件标称纯金的工艺品,其质量100g ,体积为6cm 3,请你用两种方法判断它是否由纯金(不含有其他常见金属)制成的?(33kg/m 103.19⨯=金ρ)7.密度为0.8g/cm 3的甲液体40cm 3和密度为1.2g/cm 3的乙液体20cm 3混合,混合后的体积变为原来的90%,求混合液的密度.8.如图所示,一只容积为34m 103-⨯的瓶内盛有0.2kg 的水,一只口渴的乌鸦每次将一块质量为0.01kg 的小石子投入瓶中,当乌鸦投了25块相同的小石子后,水面升到瓶口,求:(1)瓶内石声的总体积.(2)石块的密度.9.某冰块中有一小石块,冰和石块的总质量是55g ,将它们放在盛有水的圆柱形容器中恰好悬浮于水中(如图21甲所示)。
当冰全部熔化后,容器里的水面下降了0.5cm (如图21乙所示),若容器的底面积为10cm 2,已知ρ冰=0.9×103kg/m 3,ρ水=1.0×103kg/m 3。
求:(1)冰块中冰的体积是多少立方厘米? (2)石块的质量是多少克?(3)石块的密度是多少千克每立方米?1.解:空瓶质量0.24kg 1.2kg kg 44.120=-=-=水总m m m . 油的质量0.96kg 0.24kg kg 2.101=-=-=m m m 总油. 油的体积3333m 101.2kg/m101 1.2kg -⨯=⨯===水水水油ρm V V . 油的密度3333kg/m 108.0m101.20.96kg⨯=⨯==-油油油V m ρ 甲 乙图21另解:水油V V = ∴33kg/m 108.0 ⨯===水水油油水油水油ρρρρm mm m 2.解:1:23213 =⨯=⨯==甲乙乙甲乙乙甲甲乙甲V V m m V m V m ρρ3.解:设瓶的质量为0m ,两瓶内的水的质量分别为水m 和水m '.则 ⎩⎨⎧='++=+)()(水金水2 g 2511g 21000m m m m m (1)-(2)得4g 45g g 41251g g 210=+-=+-='-金水水m m m . 则金属体积334cm 1g/cm4g=='-=∆=水水水水水金ρρm m m V 金属密度3333kg/m 1011.2511.25g/cm 4cm45g ⨯====金金金V m ρ. 5.解:(下列三种方法中任选两种): 方法一:从密度来判断3333kg/m 107.16g/cm 7.166cm100g⨯====品品品V m ρ. 金品ρρ< ∴该工艺品不是用纯金制成的.方法二:从体积来判断设工艺品是用纯金制成的,则其体积为:33cm 2.519.3g/cm100g ===金品金ρm V . 金品V V > ∴该工艺品不是用纯金制成的.方法三:从质量来判断设工艺品是用纯金制成的,则其质量应为:.115.8g 6cm g/cm 3.1933=⨯==品金金V m ρ 金品m m < ,∴该工艺品不是用纯金制成的.7.解:混合液质量56g 20cm 1.2g/cm 40cm g/cm 8.03333221121=⨯+⨯=+=+=V V m m m ρρ混合液的体积3332154cm 90%)20cm cm 40(%90)(=⨯+=⨯+=V V V 混合液的密度33g/cm 04.154cm56g ===V m ρ. 8.解:(1)343334m 101kg/cm1010.2kgm 103--⨯=⨯-⨯=-=-=水水瓶水瓶石ρm V V V V . (2)0.25kg kg 01.025250=⨯==m m 石.3334kg/m 102.5m1010.25kg ⨯=⨯==-石石石V m ρ. 9.解:设整个冰块的体积为V ,其中冰的体积为V 1,石块的体积为V 2;冰和石块的总质量为m ,其中冰的质量为m 1,石块的质量为m 2;容器的底面积为S ,水面下降高度为△h 。
物理计算题(有答案)
物理计算题(有答案)一、选择题(每题2分,共10分)1. 一辆汽车以60公里/小时的速度行驶,它行驶100公里需要多少时间?A. 1小时B. 2小时C. 3小时D. 4小时答案:A解析:时间 = 距离 / 速度 = 100公里 / 60公里/小时 = 1小时2. 一个物体从静止开始以2米/秒²的加速度运动,它在5秒内能走多远?A. 5米B. 10米C. 25米D. 50米答案:C解析:距离 = 初速度× 时间+ 1/2 × 加速度× 时间² = 0 × 5 + 1/2 × 2 × 5² = 25米3. 一个物体的质量是10千克,它受到的重力是多少?A. 10牛顿B. 100牛顿C. 1000牛顿D. 10000牛顿答案:B解析:重力 = 质量× 重力加速度 = 10千克× 9.8米/秒² = 98牛顿,四舍五入为100牛顿4. 一个物体以10米/秒的速度在水平面上滑行,摩擦力为2牛顿,它滑行的距离是多少?A. 5米B. 10米C. 20米D. 50米答案:C解析:距离 = 初始动能 / 摩擦力= 1/2 × 质量× 速度² /摩擦力= 1/2 × 10 × 10² / 2 = 50米5. 一个物体在地球表面上的重量是100牛顿,它在月球表面上的重量是多少?A. 100牛顿B. 50牛顿C. 16.7牛顿D. 10牛顿答案:C解析:月球的重力加速度是地球的1/6,所以重量 = 质量× 月球重力加速度 = 100牛顿× 1/6 = 16.7牛顿二、填空题(每题2分,共10分)1. 一个物体以20米/秒的速度在水平面上滑行,摩擦力为4牛顿,它滑行的距离是多少?答案:50米解析:距离 = 初始动能 / 摩擦力 = 1/2 × 质量× 速度² /摩擦力= 1/2 × 10 × 20² / 4 = 50米2. 一个物体从静止开始以3米/秒²的加速度运动,它在8秒内能走多远?答案:96米解析:距离 = 初速度× 时间+ 1/2 × 加速度× 时间² = 0× 8 + 1/2 × 3 × 8² = 96米3. 一个物体的质量是15千克,它受到的重力是多少?答案:147牛顿解析:重力 = 质量× 重力加速度 = 15千克× 9.8米/秒² = 147牛顿4. 一个物体以15米/秒的速度在水平面上滑行,摩擦力为3牛顿,它滑行的距离是多少?答案:37.5米解析:距离 = 初始动能 / 摩擦力= 1/2 × 质量× 速度² /摩擦力= 1/2 × 10 × 15² / 3 = 37.5米5. 一个物体在地球表面上的重量是120牛顿,它在月球表面上的重量是多少?答案:20牛顿解析:月球的重力加速度是地球的1/6,所以重量 = 质量× 月球重力加速度 = 120牛顿× 1/6 = 20牛顿三、计算题(每题10分,共30分)1. 一个物体从静止开始以2米/秒²的加速度运动,它在10秒内能走多远?答案:100米解析:距离 = 初速度× 时间+ 1/2 × 加速度× 时间² = 0× 10 + 1/2 × 2 × 10² = 100米2. 一个物体以10米/秒的速度在水平面上滑行,摩擦力为5牛顿,它滑行的距离是多少?答案:25米解析:距离 = 初始动能 / 摩擦力= 1/2 × 质量× 速度² /摩擦力= 1/2 × 10 × 10² / 5 = 25米3. 一个物体的质量是20千克,它受到的重力是多少?答案:196牛顿解析:重力 = 质量× 重力加速度 = 20千克× 9.8米/秒² = 196牛顿物理计算题(有答案)四、实验题(每题10分,共20分)1. 在一个简单的弹簧实验中,一个弹簧的劲度系数为10牛顿/米。
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物理计算题精选(二)1、小明在户外检到一颗漂亮的小石头,回家后利用一把刻度尺,一条细线,一个厚底薄壁圆柱形的长杯子(杯壁厚度不计)和一桶水来测这颗小石头的密度。
做法是:将装有适量水的长杯子放入桶内的水中,使杯子竖直漂浮在水面上,如图甲所示,用刻度尺测得杯底到桶中水面的高度h1为6cm,杯底到杯内水面高度h2为4cm;然后把小石头没入杯内水中,杯子继续竖直漂浮在水面上,如图乙所示,用刻度尺测得杯底到桶中水面的h3为9cm,杯底到杯内水面高度h4为5.5cm,小明还测得杯子底面积S为20cm2。
已知水的密度是1.0×103kg/m3。
求:(1)甲图中,杯底受到桶中的压强;(2)小石头的体积;(3)小石头的密度。
2、在我市江北区的开发过程中,推土机发挥了重要的作用。
推土机发动机的额定功率为120kW,质量为2.0×104kg,履带与地面的总接触面积为2.5m2,(g取10N/kg)。
求:(1)推土机静止时对水平地面的压强;(2)若推土机在平直场地上以额定功率作业,在其以1.5m/s的速度匀速前进10m的过程中,它受到的阻力及阻力所做的功。
3、“龙门吊”是港口、货场中常见的起重设备,其滑轮组部分如图所示。
现用此装置将地面上一个重为3×104N,与地面的接触面积为1.2m2的重物匀速吊到3m的高处;重为1×104N。
请解答以下问题:(1)重物被吊起前对地面的压强是多大?(2)提升重物过程中滑轮组的机械效率是多少?(3)若再用此装置提升2×104N的重物时,它对机械效率将(填“变大”、或“或不变”)。
09陕西4、某班科技小组的同学设计了一种简易的电子拉力计,图甲是其原理图。
放在水平地面上的物体A通过硬质弹簧与拉环相连,弹簧上端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计,P与R2接触良好且不计摩擦)。
已知物体A的质量这100kg,定值电阻R1=6Ω,R2是一根长为6cm的均匀电阻线(阻值与其长度成正比),其最大阻值为24Ω,电源电压为6V,电流表的量程为0~0.6A。
当不拉拉环时,金属滑片P刚好处于a端。
已知该弹簧伸长的长度△l与所受竖直向上的拉力F间的关系如图乙所示,问:(1)要把电流表的表盘改为拉力计的表盘,则拉力计表盘的零刻度应标在电流表表盘的何处?(2)闭合开关,当电流表示数为0.6A时,R2接入电路中的电阻为多少?(3)在保证电路安全的条件下,物块A对地面的压力范围是多少?(取g=10N/kg)09年长沙5、小明家中有一个具有保温功能的电饭锅,从它的说明书上收集到如下表中的数据,电饭锅的电路原理图如图所示。
请问:(1)当开关S 断开时,该电饭锅是处于保温状态还是加热状态?(2)该电饭锅正常加热时,电路中的电流是多大? (3)电路中电阻R 1、R 2的阻值各是多大?(4)若在傍晚用电高峰期,电路中的实际功率是多大?(计算结果保留整数)09年桂林市6、质量为550kg 、体积为0.1m 3的一只密封箱子沉没于水面下5m 深处,工人们用如图所示的滑轮组打捞箱子。
求:(1)5m 深处水产生的压强;(2)箱子在水中被匀速提起时,所用的拉力F 为2×103N ,滑轮组的机械效率是75%。
请用两种方法计算箱子完全浸没在水中时受到的浮力。
(ρ水=1.0×103kg/m3,g 取10N/kg )09年昆明7、太阳能热水器是一种常见的利用太阳能的装置。
某品牌太阳能热水器,在晴天能接收到的太阳能平均辐射强度(用R 表示)为R=300J/(m 2s ),它表示每平方米面积上1s 内接收到的太阳能为300J 。
该太阳能热水器集热管接收阳光照射时的有效面积是2m 2,贮水箱中盛有0.1m 3的水。
求:(1)贮水箱中水的质量。
(2)若在阳光下照射70min ,所接收到的太阳能全部用来加热水,贮水箱中的水温可升高多少度?8、如图所示,一圆柱形平底容器底面积为5×10-2m 2,把它放在水平桌面上,在容器内放入一个底面积为2×10-2m 2高为0.15m 的圆柱形物块,物块的密度为0.8×103kg/m 3。
(g 取10N/kg )。
求:(1)物块对容器底的压强;(2)向容器内缓慢注入质量为多少千克的水时,物块对容器底的压强恰好为零?9、如图所示电路中,电源电压保持不变。
小灯泡L 标有“6V 3W ”,且电阻不随温度变化,闭合开关S ,让滑动变阻器的滑片P 从a 端开始向右移动到c 点,R cb =2/3R ab 。
这一过程中,电流表示数变化了0.1A ,电路消耗的总功率变化了1.2W ,小灯泡消耗的电功率没有超过额定功率。
求:滑片P 移动的过程中电压表示数的变化范围。
10、甲、乙两个长方体,由不同材料制成,其底面积分别为S 甲=40cm 2、S 乙=30cm 2,高度之比h 甲:h 乙=3:2,密度之比ρ甲:ρ乙=3:1,如图所示,把甲放在水平桌面上,乙放在甲上,水平桌面受到的压强为7000Pa 。
把乙取下放在水平桌面上静止不动时,桌面对乙的支持力为多少牛?11、圆柱形的底面积为500cm2,其中盛有水,水的深度为8cm。
现将一质量为1.8kg,底面积为100cm2的长方体木块放入容器中,液面上升了2cm,如图所示。
求:(1)木块对容器底的压强。
(2)缓缓向容器中注入水,至少再加入多少千克水,才能使木块对容器的压强为零。
(g取10N/kg)12、如图所示,底部装有阀门的圆柱形容器,它的底面积是4×10-2m2,高为0.24m。
一个边长为0.1m的正方体木块,漂浮在盛满水的容器内,木块浸入水中的深度为0.06m。
求:(1)木块所受的浮力和木块的密度;(2)水对容器底部的压强;(3)打开阀门流出一部分水,要使容器底部对木块的支持力保持为零,则流出水的质量不能超过多少?13、如图所示,密度为0.6×103kg/m3,体积为10-3m3正方形木块,用一条质量可忽略不计的细绳,两端分别系于木块底部中心和柱形容器的中心,细绳对木块的最大拉力为3N。
容器内有一定质量的水,木块处于漂浮,但细绳仍然松软,对木块没有拉力。
求:(1)木块浸入水中的体积我大?(2)向容器内注水(容器容量足够大)直至细绳对木块的拉力达到最大值,在细绳处于断裂前一瞬间,停止注水,此时木块浸入水中的体积多大?14、A、B和C是密度为ρ=5×103kg/m3的某种合金制成的三个球,A球质量m A=100g;甲和乙是两个完全相同的木块,其质量为m甲=m乙=320g。
若把B和C挂在杠杆的两边,平衡时如图所示;若用细线把球和木块系住,则在水中平衡时如图所示,图中,甲有一半体积露出水面,乙浸没水中。
求:B和C质量各为多少?15、如图所示的电路中,电源电压和灯泡电阻均不变,R1=4Ω,变阻器的最大阻值为8Ω。
断开S1、S2,变阻器滑片P移至最右端时,标有“6V 3W”字样的灯L恰能正常发光。
(1)求电源电压和灯L的电阻;(2)断开S1、S2,变阻器滑片P从最右端移至最左端的过程中,电流表和电压表示数的变化范围分别是多少?(3)滑片P移至最左端时,闭合S1、S2,此时电路消耗的总功率为多大?16、如图所示,用轻质薄木板AB做成杠杆,O为支点,OA=OB=2m,地面上一质量为3kg、边长为0.1m的实心正方体物块M用一不可伸长的细线系于OB的中点C,此时AB静止于水平位置,细线刚好被拉直。
现将重10N的小物块N放在板上O点正上方,对N施加F=2N的水平向左推力,使N沿OA向左做匀速直线运动,求:(1)物块M的密度;(2)物块N所受滑动摩擦力的大小和方向;(3)若N从O点开始运动一段距离后,线上拉力变为15N,此时物块M对地面的压强为多大?在此过程中推力F做了多少功?17、如图所示的电路中,电源电压不变。
灯泡L标有“6V 12W”字样。
先只闭合开关S1,灯泡L恰好正常发光,此时电流表示数为I;后只闭合开关S2,电流表示数减少0.5A。
已知电阻R1与R2的和为8Ω。
求:电阻R1、R2的值和电源电压。
18、如图所示的直筒形容器的底面积为100cm2,筒内有用密度不同的材料制成的a、b两个实心小球。
已知a球的体积为80cm3,b球体积的3.4倍。
两球用细线相连能悬浮在水中。
现剪断细线,a球上浮,稳定后水对容器底的压强变化了40Pa。
试求:(1)细线被剪断前后水面的高度差。
(2)a、b两球的密度。
(g取10N/kg)19、如图所示,电源电压恒为9V,小灯泡L标有“6V 3W”字样,滑动变阻器R1的阻值变化范围为0~20Ω,电阻R2的阻值为30Ω。
(1)当开关S1与a点接通,开关S2断开时,调节滑动变阻器,使灯泡正常发光,此时滑动变阻器连入电路部分的电阻是多大?(2)当开关S1与b点接通,开关S2闭合时,调节滑动变阻器至电阻最大值,试问电流表的示数及R2通电1min产生的热量各是多少?20、一底面积是125cm2的圆柱形容器内盛有1kg的水,静止在水平桌面上,如图所示。
现将含有石块的冰块投入容器的水中,恰好悬浮,此时水位上升了4.8cm(没有水溢出)。
当冰块全部熔化后,容器底部所受水的压强改变了44.8pa。
容器的质量及厚度可忽略不计,g取10N/kg,ρ冰=0.9×103kg/m3,ρ=1.0×103kg/m3。
求:(1)含有石块的冰块悬浮时,容器对水平桌面的压强;(2)石块的密度。
21、如图所示,电源电压U=12V,且保持不变,R1=6Ω,R2是0~20Ω的滑动变阻器,灯泡L上标有“12V 6W”的字样。
闭合开关S:(1)当开关S1、S2都断开时,电流表A2的示数是多大?(2)闭合开关S1、S2,移动R2的滑动片P,使电流表A1的示数最小,此时A1的示数是多少?电路中消耗的总功率是多大?22、如图所示电路中,电源电压保持不变,R1=24Ω,滑动变阻器R的阻值变化范围是0~100Ω。
当S3断开、S1、S2闭合时,电流表的示数为0.5A;当S1、S2、S3都闭合时,电流表的示数是0.75A,此时灯泡L恰好正常发光。
求:(1)电源电压;(2)小灯泡的额定功率;(3)S3闭合,S1、S2断开,且滑动变阻器消耗的功率最大时,电流表的示数。
23、如图所示,底面积为80cm2的容器中盛有深30cm的水。
将一质量为540g的实心铝球投入水中,问:(1)铝球浸没在水中时受到的浮力是多大?(2)投入铝球后,水对容器底部的压强增加了多少?(3)若用一根最多能承受4N拉力的细绳系住铝球缓慢向上拉,当铝球露出水面的体积为多大时绳子会拉断?(ρ铝=2.7×103kg/m3,g取10N/kg)24、如图所示的电路中,电源电压为24V且保持不变。