某運動員做跳傘訓練，他從懸停在空中的直升飛機上由靜止跳下，跳離飛機一段時間后打開降落傘做減速下落。他打開降落傘后的速度圖線如圖a。降落傘用8根對稱的繩懸掛運動員，每根繩與中軸線的夾角均為37°，如圖b。已知人的質(zhì)量為50kg，降落傘質(zhì)量也為50kg，不計人所受的阻力，打開傘后傘所受阻力f與速度v成正比，即f="kv" (g取10m/s²，sin53°=0.8，cos53°="0.6)" ．求：

（1）打開降落傘前人下落的距離為多大？
（2）求阻力系數(shù)k和打開傘瞬間的加速度a的大小和方向？
（3）懸繩能夠承受的拉力至少為多少？

（12分）如圖所示是一個模擬風洞中的實驗，空氣壓縮機在風洞可形成豎直向上的均勻氣流。將一質(zhì)量m=2kg的圓球套在與水平面成37°角的細直桿上，直桿固定不動，球內(nèi)壁與桿間動摩擦因數(shù)μ=0.5，將此裝置置于風洞中，氣流可對球施加豎直向上的恒力F，某時刻由靜止釋放小球，經(jīng)t=1s，小球通過的位移為S=0.5m．取g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8。

（1）求小球運動的加速度大��；
（2）求恒力F的大�。�
（3）求運動1s內(nèi)，小球機械能的變化量ΔE；

某塑料球成型機工作時．可以噴出速度v₀=10m／s的塑料小球，已知噴出的每個小球的質(zhì)量m=1.0×10^-4kg，并且在噴出時已帶了q= -1.0×10^-4C的電荷量。如圖所示，小球從噴口飛出后，先滑過長為d=1.5m的水平光滑的絕緣軌道，而后又滑過半徑為R=0.4m的圓弧形豎立的光滑絕緣軌道并從某處飛出。今在水平軌道上加上水平向右的場強大小為E的勻強電場，小球?qū)⑶『脧膱A弧軌道的最高點M處水平飛出；若再在圓形軌道區(qū)域加上垂直紙面向里的勻強磁場后，小球?qū)⑶『没�過圓弧軌道上與圓心等高的N點，最后落入放在地面上接地良好的金屬容器內(nèi)，g取10m／s²，求：

(1)所加電場的場強E多大?
(2)所加磁感應強度B多大?在此種情況下，小球經(jīng)過M點時對軌道的壓力多大?

根據(jù)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(zhì)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(huán)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�。�
（2）氫原子在不同的能量狀態(tài)，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r_n=n²r₁，其中n為量子數(shù)，即軌道序號，r_n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E_n為電子動能與“電子-原子核”這個系統(tǒng)電勢能的總和。理論證明，系統(tǒng)的電勢能E_p和電子繞氫原子核做圓周運動的半徑r存在關(guān)系：E_p=-k（以無窮遠為電勢能零點）。請根據(jù)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E_n和電子在第1軌道運動時氫原子的能量E₁滿足關(guān)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(shù)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。

1932年，勞倫斯和利文斯設計出了回旋加速器．回旋加速器的工作原理如圖所示，置于真空中的兩個D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時間可以忽略不計．磁感應強度為B的勻強磁場與盒面垂直. 設兩D形盒之間所加的交流電壓為U，被加速的粒子質(zhì)量為m、電量為q,粒子從D形盒一側(cè)開始被加速（初動能可以忽略），經(jīng)若干次加速后粒子從D形盒邊緣射出．


求：（1）粒子從靜止開始第1次經(jīng)過兩D形盒間狹縫加速后的速度大小
　 （2）粒子第一次進入D型盒磁場中做圓周運動的軌道半徑
　 （3）粒子至少經(jīng)過多少次加速才能從回旋加速器D形盒射出

（16分）水上滑梯可簡化成如圖所示的模型，斜槽AB和水平槽BC平滑連接，斜槽AB的豎直高度H=5.0m，傾角θ=37°。BC面與水面的距離h=0.80m，人與AB、BC間的摩擦均忽略不計。取重力加速度g=10m/s²，cos37°=0.8，sin37°=0.6。一同學從滑梯頂端A點無初速地自由滑下，求：

（1）該同學沿斜槽AB下滑時加速度的大小a；
（2）該同學滑到B點時速度的大小v_B；
（3）從C點滑出至落到水面的過程中，該同學在水平方向位移的大小x。

真空中存在空間范圍足夠大的水平向右的勻強電場。在電場中，若將一個質(zhì)量為m=0.1kg、帶正電的小球由靜止釋放，運動中小球速度與豎直方向夾角為37°�，F(xiàn)將該小球從電場中某點以初速度v₀=10m/s豎直向上拋出，（取sin37°＝0.6，cos37°="0.8" ，g=10m/s²）求運動過程中：
（1）小球受到的電場力的大小及方向；
（2）小球從拋出點至最高點的過程中水平位移為多大？
（3）小球從拋出點至最高點的過程中電勢能的變化量。

據(jù)2012年10月12日新浪網(wǎng)消息，安徽鳳陽縣7歲“大力士”楊金龍聲名鵲起后，南京、天津等地諸多體育專業(yè)學校紛紛向他拋出橄欖枝．最終在安徽省舉重隊推薦下，小金龍選擇了銅陵市業(yè)余體校舉重隊．教練盛紅星稱在省隊測試的時候，小金龍不僅舉起45 kg杠鈴，還背起體重高達120 kg的王軍教練，簡直能“秒殺同齡的施瓦辛格”．(g＝10 m/s²)

(1)在以a＝2 m/s²勻加速下降的電梯中小金龍能舉起杠鈴的質(zhì)量是多少？
(2)在以a＝2 m/s²勻加速上升的電梯中小金龍能背起的質(zhì)量又是多少？

質(zhì)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(zhì)量為m的小鐵環(huán)．已知重力加速度為g.不計空氣影響．

(1)現(xiàn)讓桿和環(huán)均靜止懸掛在空中，如圖甲，求繩中拉力的大��；
(2)若桿與環(huán)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(huán)恰好懸于A端的正下方，如圖乙所示．
①求此狀態(tài)下桿的加速度大小a；
②為保持這種狀態(tài)需在桿上施加一個多大的外力？方向如何？

如圖所示，質(zhì)量m₁＝0.3 kg的小車靜止在光滑的水平面上，車長L＝1.5 m，現(xiàn)有質(zhì)量m₂＝0.2 kg可視為質(zhì)點的物塊，以水平向右的速度v₀＝2 m/s從左端滑上小車，最后在車面上某處與小車保持相對靜止．物塊與車面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，取g＝10 m/s²，求

(1)物塊在車面上滑行的時間t；
(2)物塊克服摩擦力做的功；
(3)在此過程中轉(zhuǎn)變成的內(nèi)能．