（15分）如圖所示，ABDO是固定在豎直平面內(nèi)的軌道，AB是一光滑弧形軌道，OA處于水平位置，BDO是半徑為的粗糙半圓軌道，AB和BDO相切于B點．質量為的小球P（可視作質點）從A點的正上方距OA所在水平面高處自由落下，沿豎直平面內(nèi)的軌道運動恰好通過O點．已知重力加速度為。求：

（1）小球進入BDO軌道時對B點的壓力；
（2）球經(jīng)過BDO軌道克服摩擦力做功．

一長=0.80m的輕繩一端固定在點，另一端連接一質量=0.10kg的小球，懸點距離水平地面的高度H = 1.00m。開始時小球處于點，此時輕繩拉直處于水平方向上，如圖所示。讓小球從靜止釋放，當小球運動到點時，輕繩碰到懸點正下方一個固定的釘子P時立刻斷裂。不計輕繩斷裂的能量損失，取重力加速度g=10m/s²。求：

（1）當小球運動到點時的速度大�。�
（2）繩斷裂后球從點拋出并落在水平地面的C點，求C點與點之間的水平距離；
（3）若OP=0.6m，輕繩碰到釘子P時繩中拉力達到所能承受的最大拉力斷裂，求輕繩能承受的最大拉力。

在半徑R＝4000 km的某星球表面，宇航員做了如下實驗，實驗裝置如圖甲所示，豎直平面內(nèi)的光滑軌道由軌道AB和圓弧軌道BC組成，將質量m＝0.2 kg的小球從軌道上高H處的某點由靜止滑下，用力傳感器測出小球經(jīng)過C點時對軌道的壓力F，改變H的大小，可測出相應的F大小，F(xiàn)隨H的變化關系如圖乙所示，忽略星球自轉．

求：（1）圓弧軌道BC的半徑r；
（2）該星球的第一宇宙速度v_Ⅰ．

（10分）如圖所示，半徑R=0.9m的四分之一圓弧形光滑軌道豎直放置，圓弧最低點B與長為L=1m的水平面相切于B點，BC離地面高h=0.45m，C點與一傾角為的光滑斜面連接，質量m=1.0kg的小滑塊從圓弧頂點D由靜止釋放，已知滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)，取g=10m／s²．

求：（1）小滑塊剛到達圓弧的B點時對圓弧的壓力：
（2）小滑塊到達C點時速度的大�。�
（3）小滑塊從C點運動到地面所需的時間．

（8分）如圖甲所示，固定在水平面上電阻不計的光滑金屬導軌，間距d＝0.5m，導軌右端連接一阻值為R＝4Ω的小燈泡L.在CDEF矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強磁場，磁感應強度B隨時間t變化如圖乙所示，CF長為2m.在t＝0時刻，電阻為r=1Ω的金屬棒ab在水平恒力F=0.2N作用下，由靜止開始沿導軌向右運動,t＝4s時進入磁場，并恰好能夠勻速運動。求：

（1）0-4s內(nèi)通過小燈泡的電流強度；
（2）金屬棒在磁場中勻速運動的速度；
（3）金屬棒的質量。

（7分）如圖甲所示，一半徑R＝1m、圓心角等于143°的豎直圓弧形光滑軌道，與斜面相切于B處，圓弧軌道的最高點為M，斜面傾角θ＝37°，t＝0時刻有一物塊從斜面底端A處沿斜面上滑，其在斜面上運動的速度變化規(guī)律如圖乙所示．若物塊恰能到達M點，（取g＝10m/s²，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8），求：

（1）物塊經(jīng)過B點時的速度；
（2）物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ.

（10分）一端彎曲的光滑絕緣桿ABD固定在豎直平面上，如圖所示，AB段水平，BD段是半徑為R的半圓弧，有一電荷量為Q的正點電荷固定在圓心O點。一質量為m、電荷量為q的帶正電小環(huán)套在光滑絕緣桿上，在大小為F的水平恒力作用下從C點由靜止開始運動，到B點時撤去恒力，小環(huán)繼續(xù)運動到達D點，已知CB間距為4R/3。（提示：根據(jù)電磁學有關知識，在某一空間放一電荷量為Q的正點電荷，則距離點電荷為r的某點的電勢為，其中k為靜電力常量，設無窮遠處電勢為零）。

（1）定性說明從C運動到D過程小環(huán)的電勢能如何變化
（2）小環(huán)在C點時加速度為多大
（3）求水平恒力F的最小值。

動車組就是把帶動力的動力車與非動力車按照預定的參數(shù)組合在一起。某車次動車組由8節(jié)車廂連接而成，每節(jié)車廂的總質量均為8´10⁴ kg,其中第1節(jié)和第5節(jié)帶動力的，正常行駛時每節(jié)動力車發(fā)動機的功率均為2´10⁷w，設動車組均在平直路面行駛，受到的阻力恒為重力的0.1倍（g取10m/s²)。求
（1）該動車組正常行駛時的最大速度
（2）當動車組的加速度為1m/s²時，第6節(jié)車對第7節(jié)車的牽引力為多大
（3）甲、乙兩站相距10Km,如果動車組以50m/s的速度通過甲站，要使動車組�？吭谝艺荆� 兩臺發(fā)動機至少需工作多長時間

（12分）如圖所示，正方形木板水平放置在地面上，木板的中心靜置一小滑塊。為將木板從滑塊下抽出，需要對木板施加一個作用線通過木板中心點的水平恒力F．已知木板邊長L=m，質量M= 3kg，滑塊質量m=2kg，滑塊與木板、木板與地面間的動摩擦因數(shù)均為（取g=10，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力），求：

（1）水平拉力至少多大才能將木板抽出；
（2）當水平恒力F=29N時，在木板抽出時滑塊能獲得的最大速度．

（12分）如圖所示，光滑曲面AB與水平地面BC相切于B，豎直光滑半圓軌道CD與水平地面BC切于C，已知圓軌道半徑為R，BC長為4R，且表面粗糙，一滑塊從AB軌道上距地面4R高度處由靜止釋放，之后能夠通過圓軌道的最高點D，且對D處的壓力為0，求：

（1）若從曲面上距地2R高度處無初速釋放滑塊，滑塊將停在何處；
（2）若使滑塊通過D處后水平拋出，剛好擊中地面上的B點，應從AB軌道上離地面多高處由靜止釋放滑塊．