（10分）如圖所示，一根長為1.8m，可繞軸在豎直平面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動的細(xì)桿AB，兩端分別固定質(zhì)量1kg相等的兩個球，已知OB=0.6m。現(xiàn)由水平位置自由釋放，求：

（1）輕桿轉(zhuǎn)到豎直位置時兩球的速度？
（2）輕桿轉(zhuǎn)到豎直位置時軸O受到桿的力是多大？
（3）求在從A到A’的過程輕桿對A球做的功？

（10分）有一個固定的光滑直桿，該直桿與水平面的夾角為53°，桿上套著一個質(zhì)量為m=2kg的滑塊(可視為質(zhì)點)。

（1）如圖甲所示，滑塊從O點由靜止釋放，下滑了位移x=1m后到達(dá)P點，求滑塊此時的速率。
（2）如果用不可伸長的細(xì)繩將滑塊m與另一個質(zhì)量為M=2.7kg的物塊通過光滑的定滑輪相連接，細(xì)繩因懸掛M而繃緊，此時滑輪左側(cè)繩恰好水平，其長度L =m（如圖乙所示）。再次將滑塊從O點由靜止釋放，求滑塊滑至P點的速度大小。（整個運動過程中M不會觸地，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，g取10m/s²）

在天津市科技館中，有一個模擬萬有引力的裝置。在如上圖所示的類似錐形漏斗固定的容器中，有兩個小球在該容器表面上繞漏斗中心軸做水平圓周運動，其運行能形象地模擬了太陽系中星球圍繞太陽的運行。圖2為示意圖，圖3為其模擬的太陽系運行圖。圖1中離中心軸的距離相當(dāng)于行星離太陽的距離。則：

（1）在圖3中，設(shè)行星A₁和B₁離太陽距離分別為r₁和r₂，求A₁和B₁運行速度大小之比。
（2）在圖2中，若質(zhì)量為m的A球速度大小為v，在距離中心軸為x₁的軌道面上旋轉(zhuǎn)，由于受到微小的摩擦阻力，A球繞軸旋轉(zhuǎn)同時緩慢落向漏斗中心。當(dāng)其運動到距離中心軸為x₂的軌道面時，兩軌道面之間的高度差為H。請估算此過程中A球克服摩擦阻力所做的功。

如圖所示，ABC為固定在豎直平面內(nèi)的軌道，AB段為光滑圓弧，對應(yīng)的圓心角q＝37°，OA豎直，半徑r＝2.5m，BC為足夠長的平直傾斜軌道，傾角q＝37°。已知斜軌BC與小物體間的動摩擦因數(shù)m＝0.25。各段軌道均平滑連接，軌道所在區(qū)域有E=4´10³N/C、方向豎直向下的勻強電場。質(zhì)量m＝5´10^－2kg、電荷量q＝＋1´10^－4C的小物體（視為質(zhì)點）被一個壓緊的彈簧發(fā)射后，沿AB圓弧軌道向左上滑，在B點以速度v₀＝3m/s沖上斜軌。設(shè)小物體的電荷量保持不變。重力加速度g＝10m/s²，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。（設(shè)彈簧每次均為彈性形變。）則：

（1）求彈簧初始的彈性勢能；
（2）在斜軌上小物體能到達(dá)的最高點為P，求小物塊從A到P的電勢能變化量；
（3）描述小物體最終的運動情況。

如圖所示，質(zhì)量為的物體，由高處無初速滑下，至水平面上A點靜止，不考慮B點處能量轉(zhuǎn)化，若施加平行于路徑的外力使物體由A點沿原路徑返回C點，則外力至少做功為（  ）

A．mgh

B．2mgh

C．3mgh

D．條件不足，無法計算

（6分）如圖所示，斜面傾角，另一邊與地面垂直，高為，斜面頂點有一定滑輪，物塊A和B的質(zhì)量分別為和，通過輕而軟的細(xì)繩連結(jié)并跨過定滑輪，開始時兩物塊都位于與地面的垂直距離為的位置上，釋放兩物塊后，A沿斜面無摩擦地上滑，B沿斜面的豎直邊下落，若物塊A恰好能達(dá)到斜面的頂點，試求和的比值.（滑輪質(zhì)量、半徑及摩擦均可忽略）

如圖，絕緣水平地面上有寬L=0.4m的勻強電場區(qū)域，場強，方向水平向左。帶電的物塊B靜止在電場邊緣的O點，帶電量、質(zhì)量的物塊A在距O點s=2.25m處以vo=5m/s的水平初速度向右運動，并與B發(fā)生碰撞，假設(shè)碰撞前后A、B構(gòu)成的系統(tǒng)沒有動能損失。A的質(zhì)量是B的k(k>1)倍，A、B與地面間的動摩擦因數(shù)都為=0.2，物塊均可視為質(zhì)點，且A的電荷量始終不變，取g = 10m/_S²。

(1) 求A到達(dá)O點與B碰撞前的速度大��；
(2) 求碰撞后瞬間A和B的速度大��；
(3) 討論K在不同取值范圍時電場力對A做的功。

（15分）《憤怒的小鳥》是一款時下非常流行的游戲，故事也相當(dāng)有趣，如圖甲，為了報復(fù)偷走鳥蛋的肥豬們，鳥兒以自己的身體為武器，如炮彈般彈射出去攻擊肥豬們的堡壘。某班的同學(xué)們根據(jù)自己所學(xué)的物理知識進(jìn)行假設(shè)；小鳥被彈弓沿水平方向彈出，如圖乙所示。(取重力加速度g＝10 m/s²)

(1)若h₁＝3.6 m，l₁＝2.4 m，h₂＝1.8 m，要使小鳥飛出能直接打中肥豬的堡壘，小鳥飛出去的初速度應(yīng)多大？
(2)如果小鳥彈出后，先掉到平臺上(此時小鳥距拋出點的水平距離為l₂)，接觸平臺瞬間豎直速度變?yōu)榱�，水平速度不變，小鳥在平臺上滑行一段距離后，若要打中肥豬的堡壘，小鳥和平臺間的動摩擦因數(shù)μ與小鳥彈出時的初速度v₀應(yīng)滿足什么關(guān)系(用題中所給的符號h₁、l₁、h₂、l₂、g表示)?

（16分）如圖所示，矩形區(qū)域MNPQ內(nèi)有水平向右的勻強電場；在y≥0的區(qū)域內(nèi)還存在垂直于坐標(biāo)平面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B。半徑為R的光滑絕緣空心半圓細(xì)管ADO固定在豎直平面內(nèi)，半圓管的一半處于電場中，圓心O₁為MN的中點，直徑AO垂直于水平虛線MN。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球（可視為質(zhì)點）從半圓管的A點由靜止滑入管內(nèi)，從O點穿出后恰好通過O點正下方的C點。已知重力加速度為g，電場強度的大小。求：

⑴小球到達(dá)O點時，半圓管對它作用力的大小；
⑵矩形區(qū)域MNPQ的高度H和寬度L應(yīng)滿足的條件；
⑶從O點開始計時，經(jīng)過多長時間小球的動能最�。�

如圖所示，A、B、C、D是某勻強電場中的4個等勢面，一個質(zhì)子和一個α粒子（電荷量是質(zhì)子的2倍，質(zhì)量是質(zhì)子的4倍，質(zhì)子和α粒子的重力及其相互作用忽略不計）同時在A等勢面從靜止出發(fā)，向右運動，當(dāng)?shù)竭_(dá)D面時， 電場力做功之比為        ，它們的速度之比為      。