物理计算题训练1.2.doc

计算题训练（一）1.如图甲所示是高层建筑配备的救生缓降器材。遇到突发情况时，逃生者可以将安全带系于腰部，通过钢丝绳等安全着陆，如图乙所示，某次演练中，逃生者从离地面72m高处，由静止以大小为6m/s2加速度开始下滑，随后以18 m/s的速度匀速运动，紧接着以大小为5m/s2加速度减速，到达地面时速度恰好为零。不计空气阻力。求： (1)加速下滑的位移x1； (2)加速下滑时钢丝绳对逃生者的拉力与重力的比值； (3)到达地面的时间t。 2.如图所示，静止放在水平桌面上的纸带，其上有一质量为m=0.1 kg的铁块，它与纸带右端的距离为L=0.5m，所有接触面之间的动摩擦因数相同。现用水平向左的恒力，经2s时间将纸带从铁块下抽出，当纸带全部抽出时铁块恰好到达桌面边缘且速度为v=2m/s。已知桌面高度为H=0.8m，不计纸带重力，铁块视为质点。重力加速度g取10m/s2，求： （1）铁块抛出后落地点离抛出点的水平距离； （2）纸带抽出过程中系统产生的内能。3.如图所示，半径r=0.06m的半圆形无场区的圆心在坐标原点O处，半径R=0.1m，磁感应强度大小B=0.075T的圆形有界磁场区的圆心坐标为(0，0.08m)，平行金属板MN的极板长L=0.3m、间距d=0.1m，极板间所加电压U=6.4102V，其中N极板收集粒子全部中和吸收。一位于O处的粒子源向第、象限均匀地发射速度大小v=6105m/s的带正电粒子，经圆形磁场偏转后，从第象限出射的粒子速度方向均沿x轴正方向。若粒子重力不计、比荷=108C/kg、不计粒子间的相互作用力及电场的边缘效应。 sin37=0.6，cos37=0.8。 (1)粒子在磁场中的运动半径R0； (2)从坐标(0，0.18m)处射出磁场的粒子，其在O点入射方向与y轴夹角； (3)N板收集到的粒子占所有发射粒子的比例。 4.能的转化与守恒是自然界普遍存在的规律，如：电源给电容器的充电过程可以等效为将电荷逐个从原本电中性的两极板中的一个极板移到另一个极板的过程. 在移动过程中克服电场力做功，电源的电能转化为电容器的电场能实验表明:电容器两极间的电压与电容器所带电量如图所示（1） 对于直线运动，教科书中讲解了由v-t图像求位移的方法请你借鉴此方法，根据图示的Q-U图像，若电容器电容为C，两极板间电压为U，证明：电容器所储存的电场能为（2）如图所示，平行金属框架竖直放置在绝缘地面上框架上端接有一电容为C的电容器框架上一质量为m、长为L的金属棒平行于地面放置，离地面的高度为h磁感应强度为B的匀强磁场与框架平面相垂直现将金属棒由静止开始释放，金属棒下滑过程中与框架接触良好且无摩擦开始时电容器不带电，不计各处电阻求：a. 金属棒落地时的速度大小 b. 金属棒从静止释放到落到地面的时间计算题训练（二）1.航空母舰上的弹射器可以使舰载战斗机在较短距离内获得较大的发射速度；一架质量为2104kg的战斗机在蒸汽式弹射器牵引下加速，设牵引器对战斗机的牵引力功率P=8106W恒定,加速过程战斗机发动机推力恒为1.0l05N，加速有效距离为100m。要求战斗机在水平弹射过程结束时速度大小达到80m/s。假设战斗机所受阻力为重力的0.1倍，求:(1)若关闭牵引器，战斗机要加速到要求速度，需前进的距离。(2)若要是在有效距离内达到要求速度，需要打开弹射牵引器的时间。2.某校科技节期间举办“云霄飞车”比赛，小敏同学制作的部分轨道如图1所示倾角的直轨道AB、半径R1为1m的光滑圆轨道BC、半径R2为0.4m的光滑螺旋圆轨道CDC，如图2所示，光滑圆轨道CE、水平直轨道FG（与圆弧轨道的圆心O1等高），其中轨道BC、CE与圆轨道在最低点平滑连接，且C、C点不重叠，整个轨道在竖直平面内。比赛中，小敏同学让m=0.04kg的小球从轨道上的A点静止下滑，经后刚好飞跃到水平轨道F点，并沿水平轨道FG运动，直线轨道AB与小球的动摩擦因数，小球可视为质点求：（1）小球运动到F点 时的速度大小；（2）小球运动至圆轨 道最高点D时对轨道的作用力大小； （3）A点离水平地面的高度。3.如图所示，宽度为的区域被平均分为区域、，其中、有匀强磁场，它们的磁感强度大小相等，方向垂直纸面且相反。长为，宽为的矩形abcd紧邻磁场下方，与磁场边界对齐，O为dc边中点，P为dc边中垂线上一点，OP=3L。矩形内有匀强电场，电场强度大小为E，方向由a指向O。电荷量为q、质量为m、重力不计的带电粒子由a点静止释放，经电场加速后进入磁场，运动轨迹刚好与区域的右边界相切。(1)求该粒子经过O点时速度大小2) 求匀强磁场的磁感强度大小3) 3)若在ao之间距O点x处静止释放该粒子，粒子在磁场区域中共偏转n次到达P点，求x满足的条件及n的可能取值4.如图1所示，一端封闭的两条平行光滑长导轨相距L，距左端L处的右侧一段被弯成半径为的四分之一圆弧，圆弧导轨的左、右两段处于高度相差的水平面上。以弧形导轨的末端点O为坐标原点，水平向右为x轴正方向，建立Ox坐标轴。圆弧导轨所在区域无磁场；左段区域存在空间上均匀分布，但随时间t均匀变化的磁场B(t)，如图2所示；右段区域存在磁感应强度大小不随时间变化，只沿x方向均匀变化的磁场B(x)，如图3所示；磁场B(t)和B(x)的方向均竖直向上。在圆弧导轨最上端，放置一质量为m的金属棒ab，与导轨左段形成闭合回路，金属棒由静止开始下滑时左段磁场B(t)开始变化，金属棒与导轨始终接触良好，经过时间t0金属棒恰好滑到圆弧导轨底端。已知金属棒在回路中的电阻为R，导轨电阻不计，重力加速度为g。（1）求金属棒在圆弧轨道上滑动过程中，回路中产生的感应电动势E；（2）如果根据已知条件，金属棒能离开右段磁场B(x)区域，离