如圖所示，在一輛靜止的小車(chē)上，豎直固定著兩端開(kāi)口、內(nèi)徑均勻的U形管，U形管的豎直部分與水平部分的長(zhǎng)度均為l，管內(nèi)裝有水銀，兩管內(nèi)水銀面距管口均為�，F(xiàn)將U形管的左端封閉，并讓小車(chē)水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中U形管兩管內(nèi)水銀面的高度差恰好為。已知重力加速度為g，水銀的密度為ρ，大氣壓強(qiáng)為p₀=ρgl，環(huán)境溫度保持不變，求
（�。┳蠊苤蟹忾]氣體的壓強(qiáng)p；
（ⅱ）小車(chē)的加速度a。

如圖所示，m =4kg的小球掛在小車(chē)后壁上，細(xì)線與豎直方向成37°角。（sin37°=0.6，cos37°="0.8," g=10m/s²）求：
（1）小車(chē)以a=g向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，細(xì)線對(duì)小球的拉力F₁和后壁對(duì)小球的壓力F₂各多大？
（2）小車(chē)以a=2g向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，細(xì)線對(duì)小球的拉力F₁和后壁對(duì)小球的壓力F₂各多大？

如圖所示，水平軌道與豎直平面內(nèi)的圓弧軌道平滑連接后固定在水平地面上，圓弧軌道B端的切線沿水平方向。質(zhì)量m=1.0kg的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）在水平恒力F=10.0N的作用下，從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)的位移x=0.50m時(shí)撤去力F。已知A、B之間的距離x₀=1.0m，滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.10，取g=10m/s²。求：

（1）在撤去力F時(shí)，滑塊的速度大�。�
（2）滑塊通過(guò)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能；
（3）滑塊通過(guò)B點(diǎn)后，能沿圓弧軌道上升的最大高度h=0.35m，求滑塊沿圓弧軌道上升過(guò)程中克服摩擦力做的功。

（15分）2014年索契冬奧會(huì)冰壺比賽在北京時(shí)間2月10日-21日進(jìn)行。冰壺比賽是在水平冰面上進(jìn)行的體育項(xiàng)目，比賽場(chǎng)地示意如圖．比賽時(shí)運(yùn)動(dòng)員在投擲線AB處讓冰壺以v₀=2m/s的初速度向圓壘圓心O點(diǎn)滑出，已知圓壘圓心O到AB線的距離為30m，冰壺與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為µ₁=0.008(g取10m/s²)．問(wèn)：
(1)如果在圓壘圓心O有對(duì)方的冰壺，則能否與對(duì)方冰壺相撞?請(qǐng)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明理由．
(2)如果在圓壘圓心O有對(duì)方的冰壺，為了確保將對(duì)方冰壺撞開(kāi)，運(yùn)動(dòng)員可以用毛刷擦冰壺運(yùn)行前方的冰面，使冰壺與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)減小，若用毛刷擦冰面后動(dòng)摩擦因數(shù)減少至, µ₂=0.004，則運(yùn)動(dòng)員用毛刷擦冰面的長(zhǎng)度應(yīng)大于多少米?

（18分）如圖所示，與紙面垂直的豎直面MN的左側(cè)空間中存在豎直向上場(chǎng)強(qiáng)大小為的勻強(qiáng)電場(chǎng)（上、下及左側(cè)無(wú)界）。一個(gè)質(zhì)量為、電量為的可視為質(zhì)點(diǎn)的帶正電小球，在時(shí)刻以大小為的水平初速度向右通過(guò)電場(chǎng)中的一點(diǎn)P，當(dāng)時(shí)刻在電場(chǎng)所在空間中加上一如圖所示隨時(shí)間周期性變化的磁場(chǎng)，使得小球能豎直向下通過(guò)D點(diǎn)，D為電場(chǎng)中小球初速度方向上的一點(diǎn)，PD間距為，D到豎直面MN的距離DQ為.設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直紙面向里為正.

（1）試說(shuō)明小球在0—時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況,并在圖中畫(huà)出運(yùn)動(dòng)的軌跡；
（2）試推出滿足條件時(shí)的表達(dá)式（用題中所給物理量、、、、來(lái)表示）；
（3）若小球能始終在電場(chǎng)所在空間做周期性運(yùn)動(dòng).則當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)的周期最大時(shí)，求出磁感應(yīng)強(qiáng)度及運(yùn)動(dòng)的最大周期的表達(dá)式（用題中所給物理量、、、來(lái)表示）。

如圖1所示，質(zhì)量m=1.0kg的物塊，在水平向右、大小F = 5.0N的恒力作用下，沿足夠長(zhǎng)的粗糙水平面由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，空氣對(duì)物塊的阻力沿水平方向向左，其大小f_空=kv，k為比例系數(shù)，f_空隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖2所示。g取10m/s²。

（1）求物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；
（2）估算物塊運(yùn)動(dòng)的最大速度v_m；
（3）估算比例系數(shù)k。

靜電噴漆技術(shù)具有效率高，浪費(fèi)少，質(zhì)量好，有利于工人健康等優(yōu)點(diǎn)，其裝置如圖所示．A、B為兩塊平行金屬板，間距d＝0.40 m，兩板間有方向由B指向A，大小為E＝1.0×10³ N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)．在A板的中央放置一個(gè)安全接地的靜電油漆噴槍P，油漆噴槍的半圓形噴嘴可向各個(gè)方向均勻地噴出帶電油漆微粒，油漆微粒的初速度大小均為v₀＝2.0 m/s，質(zhì)量m＝5.0×10^－15 kg、帶電量為q＝－2.0×10^－16 C．微粒的重力和所受空氣阻力均不計(jì)，油漆微粒最后都落在金屬板B上．試求：

（1）微粒打在B板上的動(dòng)能； （2）微粒到達(dá)B板所需的最短時(shí)間；
（3）微粒最后落在B板上所形成的圖形及面積的大�。�

某興趣小組對(duì)遙控車(chē)的性能進(jìn)行研究。他們讓小車(chē)在平直軌道上由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，并將運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程記錄下來(lái)并得到v-t圖象，如圖所示，除2s-10s內(nèi)的圖線為曲線外，其余均為直線，已知小車(chē)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，2s—14s內(nèi)小車(chē)的功率保持不變，在第14s末關(guān)閉動(dòng)力讓小車(chē)自由滑行，已知小車(chē)的質(zhì)量為1kg，可認(rèn)為在整個(gè)過(guò)程中小車(chē)所受到的阻力大小不變。求：

（1）小車(chē)勻速行駛階段的功率；   
（2）小車(chē)在第2-10s內(nèi)位移的大小。

（8分）均勻?qū)Ь�制成的單位正方形閉合線框abcd，每邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，總電阻為R，總質(zhì)量為m。將其置于磁感強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方h處，如圖所示。線框由靜止自由下落，線框平面保持在豎直平面內(nèi)，且cd邊始終與水平的磁場(chǎng)邊界平行。當(dāng)cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，

（1）求線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小;
（2）求cd兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大小;
（3）若此時(shí)線框加速度恰好為零，求線框下落的高度h所應(yīng)滿足的條件。

（18分）光滑圓軌道和兩傾斜直軌道組成如圖所示裝置，其中直軌道bc粗糙，直軌道cd光滑，兩軌道相接處為一很小的圓弧。質(zhì)量為m=0．1kg的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）在圓軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)，到達(dá)軌道最高點(diǎn)a時(shí)的速度大小為v=4m/s，當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)到圓軌道與直軌道bc的相切處b時(shí)，脫離圓軌道開(kāi)始沿傾斜直軌道bc滑行，到達(dá)軌道cd上的d點(diǎn)時(shí)速度為零。若滑塊變換軌道瞬間的能量損失可忽略不計(jì)，已知圓軌道的半徑為R=0．25m，直軌道bc的傾角=37^o，其長(zhǎng)度為L(zhǎng)=26．25m，d點(diǎn)與水平地面間的高度差為h=0．2m，取重力加速度g=10m/s²，sin37°=0．6。求：

（1）滑塊在圓軌道最高點(diǎn)a時(shí)對(duì)軌道的壓力大�。�
（2）滑塊與直軌道bc問(wèn)的動(dòng)摩擦因數(shù)；
（3）滑塊在直軌道bc上能夠運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。