質量為M、長為
L的桿水平放置，桿兩端A、B系著長為3L的不可伸長且光滑的柔軟輕繩，繩上套著一質量為m的小鐵環．已知重力加速度為g.不計空氣影響．
(1)現讓桿和環均靜止懸掛在空中，如圖甲，求繩中拉力的大��；
(2)若桿與環保持相對靜止，在空中沿AB方向水平向右做勻加速直線運動，此時環恰好懸于A端的正下方，如圖乙所示．
①求此狀態下桿的加速度大小a；
②為保持這種狀態需在桿上施加一個多大的外力？方向如何？
科目：高中物理 來源： 題型：計算題
（18分）如圖所示，質量足夠大、截面是直角梯形的物塊靜置在光滑水平地面上，其兩個側面恰好與兩個固定在地面上的壓力傳感器X、Y相接觸。圖中AB高H=0.3m，AD長L=0.5m。斜面傾角
。可視為質點的小物塊P（圖中未畫出）質量m=1kg，它與斜面的動摩擦因數
可以通過更換斜面表面的材料進行調節，調節范圍是
。
（1）令
，將P由D點靜止釋放，求P在斜面上的運動時間。
（2）令
，在A點給P一個沿斜面上的初速度
，求P落地時的動能。
（3）將壓力傳感器X、Y接到同一個數據處理器上，已知當X和Y受到物塊壓力時，分別顯示正值和負值。對于不同的，每次都在D點給P一個方向沿斜面向下、大小足夠大的初速度，以保證它能滑離斜面。求滑行過程中處理器顯示的壓力F隨變化的函數關系式，并在坐標系中畫出其函數圖象。
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科目：高中物理 來源： 題型：計算題
如圖所示，在一輛靜止的小車上，豎直固定著兩端開口、內徑均勻的U形管，U形管的豎直部分與水平部分的長度均為l，管內裝有水銀，兩管內水銀面距管口均為
�，F將U形管的左端封閉，并讓小車水平向右做勻加速直線運動，運動過程中U形管兩管內水銀面的高度差恰好為
。已知重力加速度為g，水銀的密度為ρ，大氣壓強為p0=ρgl，環境溫度保持不變，求
（�。┳蠊苤蟹忾]氣體的壓強p；
（ⅱ）小車的加速度a。
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科目：高中物理 來源： 題型：計算題
（19分）如圖裝置中繩子質量，滑輪質量及摩擦均不計，兩物體質量分別為m1=m，m2=4m，m1下端通過勁度系數為k的輕質彈簧與地面相連。
①系統靜止時彈簧處于什么狀態？形變量Δx為多少？
②用手托住m2，讓m1靜止在彈簧上，繩子繃直，但無拉力，然后放手，m1、m2會上下做簡諧振動，求：m1、m2運動的最大速度分別為多大？
③在②問的情況下，當m2下降到最低點，m1上升到最高點時，求：此時m1、m2的加速度的大小各為多少？
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科目：高中物理 來源： 題型：計算題
根據玻爾理論，電子繞氫原子核運動可以看作是僅在庫侖引力作用下的勻速圓周運動，已知電子的電荷量為e，質量為m，電子在第1軌道運動的半徑為r1，靜電力常量為k。
（1）電子繞氫原子核做圓周運動時，可等效為環形電流，試計算電子繞氫原子核在第1軌道上做圓周運動的周期及形成的等效電流的大小；
（2）氫原子在不同的能量狀態，對應著電子在不同的軌道上繞核做勻速圓周運動，電子做圓周運動的軌道半徑滿足rn=n2r1，其中n為量子數，即軌道序號，rn為電子處于第n軌道時的軌道半徑。電子在第n軌道運動時氫原子的能量En為電子動能與“電子-原子核”這個系統電勢能的總和。理論證明，系統的電勢能Ep和電子繞氫原子核做圓周運動的半徑r存在關系：Ep=-k
（以無窮遠為電勢能零點）。請根據以上條件完成下面的問題。
①試證明電子在第n軌道運動時氫原子的能量En和電子在第1軌道運動時氫原子的能量E1滿足關系式
②假設氫原子甲核外做圓周運動的電子從第2軌道躍遷到第1軌道的過程中所釋放的能量，恰好被量子數n=4的氫原子乙吸收并使其電離，即其核外在第4軌道做圓周運動的電子脫離氫原子核的作用范圍。不考慮電離前后原子核的動能改變，試求氫原子乙電離后電子的動能。
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（8分）中國載人航天史上的首堂太空授課，2013年6月20日上午10時開講。神舟十號航天員在天宮一號開展基礎物理實驗，為全國青少年進行太空授課；女宇航員王亞平向同學們提出了如何測質量的問題，大家知道質量可以用天平測量，可是在宇宙空間怎樣測量物體的質量呢？如圖所示是采用動力學方法測量空間站質量的原理圖．若已知雙子星號宇宙飛船的質量為3200kg，其尾部推進器提供的平均推力為900 N，在飛船與空間站對接后，推進器工作8 s測出飛船和空間站速度變化是1.0 m/s.則：
(1)空間站的質量為多大？
(2)在8 s內飛船對空間站的作用力為多大？
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如圖1所示， A、B、C、D為固定于豎直平面內的閉合絕緣軌道，AB段、CD段均為半徑R＝1.6m的半圓，BC、AD段水平，AD=BC=8m。B、C之間的區域存在水平向右的有界勻強電場，
場強E＝5×105V/m。質量為m=4×10-3kg、帶電量q=+1×10-8C的小環套在軌道上。小環與軌道AD段
的動摩擦因數為
，與軌道其余部分的摩擦忽略不計。現使小環在D點獲得沿軌道向左的初速度
v0=4m/s，且在沿軌道AD段運動過程中始終受到方向豎直向上、大小隨速度變化的力F（變化關系如
圖2）作用，小環第一次到A點時對半圓軌道剛好無壓力。不計小環大小，g取10m/s2。求：
（1）小環運動第一次到A時的速度多大？
（2）小環第一次回到D點時速度多大？
（3）小環經過若干次循環運動達到穩定運動狀態，此時到達D點時速度應不小于多少？
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科目：高中物理 來源： 題型：計算題
靜止在水平面上的A、B兩個物體通過一根拉直的輕繩相連，如圖．輕繩長L＝1m，承受的最大拉力為8N．A的質量m1=2kg，B的質量m2=8kg．A、B與水平面的動摩擦因數μ＝0.2．現用一逐漸增大的水平力F作用在B上，使A、B向右運動．當F增大到某一值時，輕繩剛好被拉斷（g=10m/s2）．求：
（1）繩剛被拉斷時F的大小；
（2）若繩剛被拉斷時，A、B的速度為2m/s，保持此時的F大小不變，當A靜止時，A、B間的距離．
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科目：高中物理 來源： 題型：計算題
額定功率為80kW的汽車，在平直公路上行駛的最大速度是20m/s。汽車的質量為2.0×103kg。如果汽車從靜止開始做勻加速直線運動，加速度的大小是2m/s2，運動過程中阻力不變。求：
（1）汽車受到的阻力多大？
（2）3s末汽車的瞬時功率是多大？
（3）汽車維持勻加速運動的時間是多少？
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mg (2)①
g ②
(M＋m)g 方向與水平方向成60°角斜向右上方
