计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)

宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统，通常可忽略其它星体对它们的引力作用．已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：一种是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行；另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个项点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行．设每个星体的质量均为m．

(1)试求第一种形式下，星体运动的线速度和周期．

(2)假设两种形式星体的运动周期相同，第二种形式下星体之间的距离应为多少？

计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)

一个质量为4 kg的物体静止在足够大的水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.1．从t＝0开始，物体受到一个大小和方向呈周期性变化的水平力F作用，力F随时间的变化规律如图所示．求83秒内物体的位移大小和力F对物体所做的功．g取10 m/s²．

边长为100 cm的正三角形光滑且绝缘的刚性框架ABC固定在光滑的水平面上，如图内有垂直于框架平面B＝0.5T的匀强磁场．一质量m＝2×10^－4 kg，带电量为q＝4×10^－3 C小球，从BC的中点小孔P处以某一大小v的速度垂直于BC边沿水平面射入磁场，设小球与框架相碰后不损失动能．求：

(1)为使小球在最短的时间内从P点出来，小球的入射速度v₁是多少？

(2)若小球以v₂＝1 m/s的速度入射，则需经过多少时间才能由P点出来？

如图所示，A是地球的同步卫星．另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内，离地面高度为h．已知地球半径为R，地球自转角速度为ω₀，地球表面的重力加速度为g，O为地球中心．求：

(1)卫星B的运行周期．

(2)如卫星B绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近(O、B、A在同一直线上)，则至少经过多长时间，他们再一次相距最近？

计算题．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位．

如图所示，有两根足够长、不计电阻，相距L的平行光滑金属导轨cd、ef与水平面成θ角固定放置，底端接一阻值为R的电阻，在轨道平面内有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直轨道平面斜向上．现有一平行于ce、垂直于导轨、质量为m、电阻不计的金属杆ab，在沿轨道平面向上的恒定拉力F作用下，从底端ce由静止沿导轨向上运动，当ab杆速度达到稳定后，撤去拉力F，最后ab杆又沿轨道匀速回到ce端．已知ab杆向上和向下运动的最大速度大小相等．求：拉力F的大小和杆ab最后回到ce端速度v的大小．

计算题．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位．

铁路转弯处的弯道半径r是根据地形决定的．弯道处要求外轨比内轨高，其内外轨高度差h的设计不仅与r有关，还取决于火车在弯道上的行驶速率．下图表格中是铁路设计人员技术手册中弯道半径r及与之对应的轨道的高度差h．

(1)根据表中数据，试导出h和r关系的表达式，并求出当r＝550 m时，h的设计值；

(2)铁路建成后，火车通过弯道时，为保证绝对安全，要求内外轨道均不向车轮施加侧向压力，又已知我国铁路内外轨的间距设计值为L＝1435 mm，结合表中数据，算出我国火车的转弯速率v(g＝9.8 m/s，以km/h为单位，结果取整数；路轨倾角很小时，正弦值按正切值处理)

(3)随着人们生活节奏加快，对交通运输的快捷提出了更高的要求．为了提高运输力，2007年4月18日铁道部将对铁路进行第六次大面积提速，这就要求铁路转弯速率也需要提高．请根据上述计算原理和上述表格分析提速时应采取怎样的有效措施？

计算题．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位．

如图所示，某人乘雪橇从雪坡经A点滑至B点，接着沿水平路面滑至C点停止．人与雪橇的总质量为70 kg．表中记录了沿坡滑下过程中的有关数据，请根据图表中的数据解决下列问题：(取g＝10 m/s²)

(1)人与雪橇从A到B的过程中，损失的机械能为多少？

(2)设人与雪橇在BC段所受阻力恒定，求阻力的大小．

(3)人与雪橇从B到C的过程中，运动的距离．

有一根细长而均匀的金属管线样品，横截面如图所示．此金属管线长约30 cm，电阻约10 Ω．已知这种金属的电阻率为ρ，因管内中空部分截面积形状不规则，无法直接测量，请你设计一个实验方案，测量中空部分的截面积S₀，现有如下器材可选：

A．毫米刻度尺

B．螺旋测微器

C．电流表A₁(600 mA，1.0 Ω)

D．电流表A₂(3 A，0.1 Ω)

E．电压表V(3 V，6 KΩ)

F．滑动变阻器R₁(2 KΩ，0.5 A)

G．滑动变阻器R₂(10 Ω，2 A)

H．蓄电池E(6 V，0.05 Ω)

I．开关一个，带夹子的导线若干

(1)上列器材中，应选用的器材有________(只填代号字母)．

(2)在上面方框中画出你所设计的电路图，并把下图的实物连成实际测量电路，要求尽可能测出多组有关数值．

(3)实验中要测量的物理量有：________，计算金属管线内部空间截面积S₀的表达式为：S₀＝________．

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．

某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究．他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过处理转化为v－t图象，如图所示(除2 s－10 s时间段图象为曲线外，其余时间段图象均为直线)．已知在小车运动的过程中，2 s－14 s时间段内小车的功率保持不变，在14 s末停止遥控而让小车自由滑行，小车的质量为1.0 kg，可认为在整个运动过程中小车所受到的阻力大小不变．求：

(1)小车所受到的阻力大小；

(2)小车匀速行驶阶段的功率；

(3)小车在加速运动过程中位移的大小．

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．

如图所示，半径R＝2.5 m的竖直半圆光滑轨道在B点与水平面平滑连接，一个质量m＝0.50 kg的小滑块(可视为质点)静止在A点．一瞬时冲量使滑块以一定的初速度从A点开始运动，经B点进入圆轨道，沿圆轨道运动到最高点C，并从C点水平飞出，落在水平面上的D点．经测量，D、B间的距离s₁＝10 m，A、B间的距离s₂＝15 m，滑块与水平面的动摩擦因数μ＝0.20，重力加速度g＝10 m/s²．求：

(1)滑块通过C点时的速度大小；

(2)滑块刚进入圆轨道时，在B点轨道对滑块的弹力；

(3)滑块在A点受到的瞬时冲量的大小．