（14分）如圖所示，傾角為θ的粗糙斜面的底端有一凹形小滑塊，在底端豎直線上離底端高度為H處有一個小球，小球以一定的水平速度v₀拋出。

（1）要使小球垂直打在斜面上，試推導小球離斜面底端的高度H與小球速度v₀之間的關系。
（2）若斜面傾角θ=37°，凹形小滑塊的質量m=1kg，小滑塊與斜面間的動摩擦因數μ=0.25�，F小滑塊以某一初速度從斜面底端上滑，同時在斜面底端正上方的小球以初速度3m/s水平拋出，經過一段時間，小球恰好垂直斜面方向落入凹槽，此時，小滑塊還在上滑過程中。求小滑塊運動的時間和小滑塊的動能變化量。（已知sin37°＝0.6, cos37°＝0.8， g取10m/s²）

如圖所示，空間存在著強度E=方向豎直向上的勻強電場，在電場內一長為的絕緣細線，一端固定在O點，一端拴著質量m、電荷量q的小球.現將細線拉直到水平位置，使小球由靜止釋放，當小球運動最高點時細線受到的拉力恰好達到它能承受的最大值而斷裂.求：

（1）小球運動最高點時的速度；
（2）細線能承受的最大拉力；

如圖所示，在光滑絕緣水平面上B點的正上方O處固定一個質點，在水平面上的A點放另一個質點，兩個質點的質量均為m，帶電量均為+Q 。C為AB直線上的另一點（O、A、B、C位于同一豎直平面上），AO間的距離為L，AB和BC間的距離均為L/2，在空間加一個水平方向的勻強電場后A處的質點處于靜止。試問：

(1)該勻強電場的場強多大？其方向如何？
(2)如給A處的質點一個指向C點的初速度v₀ ，則該質點到達C點時的加速度和速度分別多大？

如圖所示，離地H高處有一個質量為m、帶電量為+q的物體處于場強按E=E₀—kt（E₀、k均為大于零的常數，取水平向左為正方向）變化的電場中，物體與豎直絕緣墻壁間的動摩擦因數為μ，已知μqE₀＞mg。若物體所受的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，當物體下滑后脫離墻面，此時速度大小為，最終落在地面。

（1）在下圖中畫出反映摩擦力f隨時間t變化的圖線，并計算物體克服摩擦力所做的功。
（2）試分析物體從t=0開始的運動情況，并計算物體從t=0開始至落地的總時間。

（16分）在“極限”運動會中，有一個在鋼索橋上的比賽項目。如圖所示，總長為L的均勻粗鋼絲繩固定在等高的A、B處，鋼絲繩最低點與固定點A、B的高度差為H，動滑輪起點在A處，并可沿鋼絲繩滑動，鋼絲繩最低點距離水面也為H。若質量為m的人抓住滑輪下方的掛鉤由A點靜止滑下，最遠能到達右側C點，C、B間鋼絲繩相距為，高度差為。若參賽者在運動過程中始終處于豎直狀態(tài)，抓住滑輪的手與腳底之間的距離也為，滑輪與鋼絲繩間的摩擦力大小視為不變，且摩擦力所做功與滑過的路程成正比，不計參賽者在運動中受到的阻力、滑輪（含掛鉤）的質量和大小，不考慮鋼索橋的擺動及形變。

（1）滑輪與鋼絲繩間的摩擦力是多大？
（2）若參賽者不依靠外界幫助要到達B點，則人在A點處抓住掛鉤時至少應該具有多大的初動能？
（3）比賽規(guī)定參賽者須在鋼絲繩最低點脫鉤并到達與鋼絲繩最低點水平相距為、寬度為，厚度不計的海綿墊子上。若參賽者由A點靜止滑下，會落在海綿墊子左側的水中。為了能落到海綿墊子上，參賽者在A點抓住掛鉤時應具有初動能的范圍？

（15分）如圖所示，是某公園設計的一種驚險刺激的娛樂設施，軌道CD部分粗糙，μ=0.1，其余均光滑。第一個圓管軌道的半徑R=4m，第二個圓管軌道的半徑r=3.6m。一挑戰(zhàn)者質量m=60kg，沿斜面軌道滑下，滑入第一個圓管形軌道（假設轉折處無能量損失），挑戰(zhàn)者到達A、B兩處最高點時剛好對管壁無壓力，然后從平臺上飛入水池內，水面離軌道的距離h=1m。g取10 m/s²，管的內徑忽略不計，人可視為質點。

求：（1）挑戰(zhàn)者若能完成上述過程，則他應從離水平軌道多高的地方開始下滑?（2）CD部分的長度是多少?（3）挑戰(zhàn)者入水時速度的大小和方向?

(14分)如圖所示，固定在水平面上的斜面與水平面的連接處為一極小的光滑圓弧(物塊經過Q點時不損失機械能)，斜面與地面是用同種材料制成的。斜面的最高點為P，P距離水平面的高度為h=5m。在P點先后由靜止釋放兩個可視為質點的小物塊A和B，A、B的質量均為m=1kg，A與斜面及水平面的動摩擦因數為μ₁=0.5，B與斜面及水平面的動摩擦因數為μ₂=0.3。A物塊從P點由靜止釋放后沿斜面滑下，停在了水平面上的某處。

求：
(1)A物塊停止運動的位置距離斜面的直角頂端O點的距離是多少?
(2)當A物塊停止運動后準備再釋放B物塊時發(fā)現它們可能會發(fā)生碰撞，為了避免AB碰撞，此時對A另外施加了一個水平向右的外力F，把A物體推到了安全的位置，之后再釋放B就避免了AB碰撞。求外力F至少要做多少功，可使AB不相撞?(g取10m/s²，此問結果保留三位有效數字)

(18分)在“極限”運動會中，有一個在鋼索橋上的比賽項目．如圖所示，總長為的均勻粗鋼絲繩固定在等高的、處，鋼絲繩最低點與固定點、的高度差為，動滑輪起點在處，并可沿鋼絲繩滑動，鋼絲繩最低點距離水面也為．若質量為的人抓住滑輪下方的掛鉤由點靜止滑下，最遠能到達右側點，、間鋼絲繩相距為，高度差為 ．若參賽者在運動過程中始終處于豎直狀態(tài)，抓住滑輪的手與腳底之間的距離也為，滑輪與鋼絲繩間的摩擦力大小視為不變，且摩擦力所做功與滑過的路程成正比，不計參賽者在運動中受到的空氣阻力、滑輪（含掛鉤）的質量和大小，不考慮鋼索橋的擺動及形變．

（1）滑輪與鋼絲繩間的摩擦力是多大？
（2）若參賽者不依靠外界幫助要到達點，則人在點處抓住掛鉤時至少應該具有多大的初動能？
（3）比賽規(guī)定參賽者須在鋼絲繩最低點脫鉤并到達與鋼絲繩最低點水平相距為、寬度為，厚度不計的海綿墊子上．若參賽者由點靜止滑下，會落在海綿墊子左側的水中．為了能落到海綿墊子上，參賽者在點抓住掛鉤時應具有初動能的范圍？

(18分)如圖，質量m=20kg的物塊（可視為質點），以初速度v₀=10m/s滑上靜止在光滑軌道的質量M=30kg、高h=0.8m的小車的左端，當車向右運動了距離d時（即A處）雙方達到共速�，F在Ａ處固定一高h=0.8m、寬度不計的障礙物，當車撞到障礙物時被粘住不動，而貨物繼續(xù)在車上滑動，到A處時即做平拋運動，恰好與傾角為53°的光滑斜面相切而沿斜面向下滑動，已知貨物與車間的動摩擦因數μ=0.5。
（g=10m/s²，sin53°=0.8，cos53°=0.6）求：

(1)車與貨物共同速度的大小v₁；
(2)貨物平拋時的水平速度v₂；
(3)車的長度Ｌ與距離d．

（18分）如圖甲所示為某工廠將生產工件裝車的流水線原理示意圖。AB段是一光滑曲面，A距離水平段BC的高為H＝1.25m，水平段BC使用水平傳送帶裝置傳送工件，已知BC長L＝3m，傳送帶與工件（可視為質點）間的動摩擦因數為μ＝0.4，皮帶輪的半徑為R＝0.1m，其上部距車廂底面的高度h＝0.45m。讓質量m＝1kg的工件由靜止開始從A點下滑，經過B點的拐角處無機械能損失。通過調整皮帶輪（不打滑）的轉動角速度ω可使工件經C點拋出后落在固定車廂中的不同位置，取g＝10m/s²。求：

（1）當皮帶輪靜止時，工件運動到點C時的速度為多大？
（2）皮帶輪以ω₁＝20rad/s逆時針方向勻速轉動，在工件運動到C點的過程中因摩擦而產生的內能是多少？
（3）設工件在車廂底部的落點到C點的水平距離為s，在圖乙中定量畫出s隨皮帶輪角速度ω變化關系的s－ω圖象。（規(guī)定皮帶輪順時針方向轉動時ω取正值，該問不需要寫出計算過程）