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探究能力是物理學(xué)研究的重要能力之一，物體因繞軸轉(zhuǎn)動而具有的動能叫轉(zhuǎn)動動能，轉(zhuǎn)動動能的大小與物體轉(zhuǎn)動的角速度有關(guān)，為了研究砂輪的轉(zhuǎn)動動能E_k與角速度ω的關(guān)系，某同學(xué)采用了下述實驗方法進行探究：先讓砂輪由動力帶動勻速旋轉(zhuǎn)，測得其角速度ω，然后讓砂輪脫離動力，由于克服轉(zhuǎn)軸間摩擦力做功，砂輪最后停下，測出砂輪脫離動力到停止轉(zhuǎn)動的圈數(shù)n，通過分析實驗數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。經(jīng)實驗測得的幾組ω和n如下表所示：

（12分）如圖，一個質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點）以某一初速度從A點水平拋出，恰好從圓管BCD的B點沿切線方向進入圓弧，經(jīng)BCD從圓管的最高點D射出，恰好又落到B點．已知圓弧的半徑為R且A與D在同一水平線上，BC弧對應(yīng)的圓心角θ=60°，不計空氣阻力．求：

（1）小球從A點做平拋運動的初速度v₀的大��；
（2）在D點處管壁對小球的作用力N；
（3）小球在圓管中運動時克服阻力做的功W_f．

(14分)據(jù)報道：2012年10月14日，奧地利男子費利克斯·鮑姆加特納在美國新墨西哥州東南部羅斯韋爾地區(qū)成功完成高空極限跳傘，從3.9萬米高度起自由落體，創(chuàng)下紀錄；時速達到約1342公里，成為不乘坐噴氣式飛機或航天飛行器而超音速飛行的世界第一人．
（1）設(shè)定鮑姆加特納連同裝備總質(zhì)量為，從距地高H處由靜止開始豎直下落時達到最大速度，打開降落傘后，到達地面時速度可忽略不計，設(shè)定他下落整個過程中各處重力加速度都為．求：
①鮑姆加特納連同裝備從開始下落至到達地面的過程中，損失的機械能；
②由靜止開始下落達到最大速度的過程中，克服阻力所做的功．
（2）實際上重力加速度與距地面高度有關(guān)，設(shè)定地面重力加速度數(shù)值為，地球半徑R="6400" km，求距地高度處的重力加速度數(shù)值．(保留三位有效數(shù)字，不考慮地球自轉(zhuǎn)影響)

（16分）如圖所示，質(zhì)量為的木板A靜止在光滑水平面上，其右端與固定擋板相距，內(nèi)壁光滑的彈射器利用壓縮彈簧把質(zhì)量為的物塊B（視為質(zhì)點）水平向右彈射出去，B彈出后從A左端的上表面水平滑入，之后立刻拿走彈射器。已知A足夠長，B不會從A表面滑出，A與擋板的碰撞無機械能損失；彈射器彈簧儲存的彈性勢能為，重力加速度為，不計空氣阻力。

（1）B從A左端的上表面水平滑入時的初速度大小
（2）若A與擋板碰撞前，A、B已相對靜止，求A碰撞擋板前的速度
（3）若A與擋板只發(fā)生一次碰撞，求A、B之間的動摩擦因數(shù)滿足的條件。

（18分）如圖所示，光滑水平面右端B處連接一個豎直的半徑為R的光滑圓軌道，在離B距離為的A點，用水平恒力將質(zhì)量為m的質(zhì)點從靜止開始推到B處后撤去恒力，然后沿半圓軌道運動到C處后，又正好落回到A點，求：

（1）試推導(dǎo)小球在C點飛出時的速度表達式（用、、表示）；
（2）欲完成上述運動，當為何值時推力做的功最��？最小值為多少？
（3）若水平恒力做的功與的關(guān)系如圖所示，試求小球的質(zhì)量和圓軌道半徑。（取）

如圖所示，MN為平行板電容器C兩極板，極板長為L，兩極板的間距為d,虛線到M板距離為d，右端為屏，屏足夠大與極板垂直，到極板右端的距離為D。有一細電子束沿圖中虛線以速度v₀連續(xù)不斷地射入電場且能穿出。已知電子電量為e，電子質(zhì)量為m,平行板電容器極板間可調(diào)偏轉(zhuǎn)電壓為U_MN，忽略細電子束的寬度及電子所受的重力及電子間的相互作用力。求：

（1）兩板間所加偏轉(zhuǎn)電壓U_MN的范圍
（2）若兩板間電壓恒定為,且N板電勢比M板高，電子飛出平行板時的動能多大？
（3）在（2）這種情況下，電子到達屏上時，它   離O點的距離y。

由相同材料的木板搭成的軌道如圖，其中木板AB、BC、CD、DE、EF┅長均為L=1.5m，木板OA和其它木板與水平地面的夾角都為β=37⁰（sin37⁰=0.6，con37⁰=0.8），一個可看成質(zhì)點的物體在木板OA上從圖中的離地高度h=1.8m處由靜止釋放，物體與木板的動摩擦因數(shù)都為μ=0.2，在兩木板交接處都用小曲面相連，使物體能順利地經(jīng)過它，既不損失動能，也不會脫離軌道。在以后的運動過程中，重力加速度取10m/s²，問：

（1）物體能否靜止在木板上？請說明理由。
（2）物體運動的總路程是多少？
（3）物體最終停在何處？并作出解釋。

（17分）如圖所示，半徑R＝1.0m的光滑圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi)，軌道的一個端點B和圓心O的連線與水平方向間的夾角θ＝37°，另一端點C為軌道的最低點。C點右側(cè)的光滑水平面上緊挨C點靜止放置一木板，木板質(zhì)量M＝1kg，上表面與C點等高。質(zhì)量為m＝1kg的物塊（可視為質(zhì)點）從空中A點以v₀＝1.2m/s的速度水平拋出，恰好從軌道的B端沿切線方向進入軌道。已知物塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，取g＝10m/s²。求：

（1）物塊經(jīng)過C點時的速度v_C；
（2）若木板足夠長，物塊在木板上相對滑動過程中產(chǎn)生的熱量Q。

(8分)如圖所示，空間存在水平方向的勻強電場E＝2.0×10⁴N/C，在A處有一個質(zhì)量為0.3kg的質(zhì)點，所帶電荷量為q=+2.0×10^-4C,用一長為L＝600cm的不可伸長的絕緣細線與固定點O連接。AO與電場線平行處于水平狀態(tài)，取g=10m/s² .現(xiàn)讓該質(zhì)點在A處靜止釋放，求：

（1）質(zhì)點第一次到達O點正下方時電場力做的功；
（2）質(zhì)點第一次到達O點正下方時的速度大小ν。

（18分）如圖所示，質(zhì)量為的滑塊（可視為質(zhì)點）自光滑圓弧形槽的頂端A處無初速度的滑下。槽的底端與水平傳送帶相切于左傳導(dǎo)輪頂端的B點，A、B的高度差為.傳導(dǎo)輪半徑很小，兩個輪之間的距離為，滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù).右端的輪子上沿距離地面的高度為.()

（1）若槽的底端沒有放滑塊，傳送帶靜止不轉(zhuǎn)，滑塊滑過C點時的速度大小；
（2）若下滑前將質(zhì)量為的滑塊（可視為質(zhì)點）停放在槽的底端。下滑后與發(fā)生彈性碰撞，且碰撞后速度方向不變，則、應(yīng)該滿足什么條件？
（3）若在（2）的前提條件下，若傳送帶順時針運轉(zhuǎn)，且速度為m/s。求滑塊、落地點間的最大距離。