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如圖所示，半徑分別為R和r的甲、乙兩個(gè)光滑的圓形軌道安置在同一豎直平面上，軌道之間有一條水平軌道CD相通，一小球以一定的速度先滑上甲軌道，通過動(dòng)摩擦因數(shù)為μ的CD段，又滑上乙軌道，最后離開兩圓軌道，若小球在兩圓軌道的最高點(diǎn)對(duì)軌道的壓力都恰好為零，求CD段的長度

在如圖所示的裝置中，兩個(gè)光滑的定滑輪的半徑很小，表面粗糙的斜面固定在地面上，斜面的傾角為θ＝30°.用一根跨過定滑輪的細(xì)繩連接甲、乙兩物體，把甲物體放在斜面上且連線與斜面平行，把乙物體懸在空中，并使懸線拉直且偏離豎直方向α＝60°.現(xiàn)同時(shí)釋放甲、乙兩物體，乙物體將在豎直平面內(nèi)振動(dòng)，當(dāng)乙物體運(yùn)動(dòng)經(jīng)過最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時(shí)，甲物體在斜面上均恰好未滑動(dòng)．已知乙物體的質(zhì)量為m＝1 kg，若取重力加速度g＝10 m/s².試求：

(1)乙物體運(yùn)動(dòng)經(jīng)過最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時(shí)懸繩的拉力大小；
(2)甲物體的質(zhì)量及斜面對(duì)甲物體的最大靜摩擦力．

如圖所示，水平面上放有一長為l的絕緣材料做成的滑板，滑板的右端有一固定豎直擋板。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小物塊放在滑板的左端。已知滑板的質(zhì)量為8m，小物塊與板面、滑板與水平面間的摩擦均不計(jì)，滑板和小物塊均處于靜止?fàn)顟B(tài)。某時(shí)刻使整個(gè)裝置處于場(chǎng)強(qiáng)為E、方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，小物塊與擋板第一次碰撞后的速率為碰前的。求：
（1）小物塊與擋板第一次碰撞前瞬間的速率v₁；
（2）小物塊與擋板第二次碰撞前瞬間的速率v₂；
（3）小物體從開始運(yùn)動(dòng)到第二次碰撞前，電場(chǎng)力做的功W。

如圖所示，水平面上固定一軌道，軌道所在平面與水平面垂直，其中bcd是一段以O為圓心、半徑為R的圓弧，c為最高點(diǎn)，彎曲段abcde光滑，水平段ef粗糙，兩部分平滑連接，a、O與ef在同一水平面上�？梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的物塊靜止于a點(diǎn)，某時(shí)刻給物塊一個(gè)水平向右的初速度，物塊沿軌道經(jīng)過c點(diǎn)時(shí)，受到的支持力大小等于其重力的倍，之后繼續(xù)沿軌道滑行，最后物塊停在軌道的水平部分ef上的某處。已知物塊與水平軌道ef的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g。求：

（1）物塊經(jīng)過c點(diǎn)時(shí)速度v的大�。�
（2）物塊在a點(diǎn)出發(fā)時(shí)速度v₀的大�。�
（3）物塊在水平部分ef上滑行的距離x。

如圖所示，傾角為θ的足夠長的光滑絕緣斜面上存在寬度均為L的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，電場(chǎng)的下邊界與磁場(chǎng)的上邊界相距為L，其中電場(chǎng)方向沿斜面向上，磁場(chǎng)方向垂直于斜面向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B。電荷量為q的帶正電小球（視為質(zhì)點(diǎn)）通過長度為4L的絕緣輕桿與邊長為L、電阻為R的正方形單匝線框相連，組成總質(zhì)量為m的“ ”型裝置，置于斜面上，線框下邊與磁場(chǎng)的上邊界重合�，F(xiàn)將該裝置由靜止釋放，當(dāng)線框下邊剛離開磁場(chǎng)時(shí)恰好做勻速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到電場(chǎng)的下邊界時(shí)剛好返回。已知L=1m，B=0.8T，q=2.2×10^-6C，R=0.1Ω，m=0.8kg，θ=53°，sin53°=0.8，g取10m/s²。求：


⑴線框做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小；
⑵電場(chǎng)強(qiáng)度的大��；
⑶經(jīng)足夠長時(shí)間后，小球到達(dá)的最低點(diǎn)與電場(chǎng)上邊界的距離。

（17分）從粒子源不斷發(fā)射相同的帶電粒子，初速可忽略不計(jì)，這些粒子經(jīng)電場(chǎng)加速后，從M孔以平行于MN方向進(jìn)入一個(gè)邊長為d的正方形的磁場(chǎng)區(qū)域MNQP，如圖14所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向外，其中PQ的中點(diǎn)S開有小孔，外側(cè)緊貼PQ放置一塊熒光屏。當(dāng)把加速電壓調(diào)節(jié)為U時(shí)，這些粒子剛好經(jīng)過孔S打在熒光屏上，不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用。請(qǐng)說明粒子的電性并求出粒子的比荷（）

如圖所示，一質(zhì)量m=0．4 kg的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))靜止于動(dòng)摩擦因數(shù)=0．1的水平軌道上的A點(diǎn)。現(xiàn)對(duì)滑塊施加一水平外力，使其向右運(yùn)動(dòng)，外力的功率恒為P=10．0 W。經(jīng)過一段時(shí)間后撤去外力，滑塊繼續(xù)滑行至B點(diǎn)后水平飛出，恰好在C點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓弧形軌道，軌道的最低點(diǎn)D處裝有壓力傳感器，當(dāng)滑塊到達(dá)傳感器上方時(shí)，傳感器的示數(shù)為25．6 N。已知軌道AB的長度L=2．0 m，半徑OC和豎直方向的夾角=37^o，圓形軌道的半徑R=0．5 m。(空氣阻力可忽略，重力加速度g=10m/s²，sin37^o=0．6，cos37^o=0．8)求：

(1)滑塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)速度v_c的大��；
(2)B、C兩點(diǎn)的高度差h及水平距離x；   
(3)水平外力作用在滑塊上的時(shí)間t。  

如圖所示，由細(xì)管道組成的豎直軌道，其圓形部分半徑分別是R和R/2，質(zhì)量為m的小球通過這段軌道時(shí)，在A處剛好對(duì)管壁無壓力，在B點(diǎn)處對(duì)內(nèi)軌道的壓力為mg/2.
求:(1)小球分別通過A、B點(diǎn)的速度
（2）由A運(yùn)動(dòng)到B的過程中摩擦力對(duì)小球做的功.

（本題14分）如圖所示，AB為水平軌道，A、B間距離s=1m，BCD是半徑為R=0.2m的豎直半圓形軌道，B為兩軌道的連接點(diǎn)，D為軌道的最高點(diǎn)，整個(gè)軌道處于豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)大小為E=。一帶正電的小物塊質(zhì)量為m=0.5kg，它與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.1。小物塊在F=10N的水平恒力作用下從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)撤去力F，小物塊剛好能到達(dá)D點(diǎn)，試求：(g=10m/s²)

（1）撤去F時(shí)小物塊的速度大��；
（2）在半圓形軌道上小物塊克服摩擦力做的功。

（10分）在2011年少年科技創(chuàng)新大賽中，某同學(xué)展示了其設(shè)計(jì)的自設(shè)程序控制的電動(dòng)賽車，賽車（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)由靜止出發(fā)，經(jīng)過時(shí)間t后關(guān)閉電動(dòng)機(jī)，賽車?yán)^續(xù)前進(jìn)至B點(diǎn)后進(jìn)入固定在豎直平面內(nèi)的圓形光滑軌道，通過軌道最高點(diǎn)P后又進(jìn)入水平軌道CD上。已知賽車在水平軌道AB部分和CD部分運(yùn)動(dòng)時(shí)受到阻力恒為車重的0.5倍，即k=F_f/mg =0．5．賽車的質(zhì)量m=0．4kg，通電后賽車的電動(dòng)機(jī)以額定功率P=2W工作，軌道AB的長度L=2m．圓形軌道的半徑R=0．5m，空氣阻力可忽略，取重力加速度g =l0m/s²。某次比賽，要求賽車在運(yùn)動(dòng)過程中既不能脫離軌道，又在CD軌道上運(yùn)動(dòng)的路程最短。在此條件下，求：
（1）小車在CD軌道上運(yùn)動(dòng)的最短路程；
（2）賽車電動(dòng)機(jī)工作的時(shí)間。