（18分）如图所示，两根相同的平行金属直轨道竖直放置，上端用导线接一定值电阻，下端固定在水平绝缘底座上。底座中央固定一根弹簧，金属直杆ab通过金属滑环套在轨道上。在MNPQ之间分布着垂直轨道面向里的匀强磁场，现用力压杆使弹簧处于压缩状态，撤力后杆被弹起，脱离弹簧后进入磁场，穿过PQ后继续上升，然后再返回磁场，并能从边界MN穿出，此后不再进入磁场。杆ab与轨道的摩擦力大小恒等于杆重力的倍。已知杆向上运动时，刚穿过PQ时的速度是刚穿过MN时速度的一半，杆从PQ上升的最大高度（未超过轨道上端）是磁场高度的n倍；杆向下运动时，一进入磁场立即做匀速直线运动。除定值电阻外不计其它一切电阻，已知重力加速度为g。求：
（1）杆向上穿过PQ时的速度与返回PQ时的速度大小之比v₁：v₂；
（2）杆向上运动刚进入MN时的加速度大小a；
（3）杆向上、向下两次穿越磁场的过程中产生的电热之比Q₁：Q₂。

（14分）如图，足够长斜面倾角θ=30°，斜面上OA段光滑，A点下方粗糙且，水平面上足够长OB段粗糙且μ₂=0.5，B点右侧水平面光滑。OB之间有与水平方向β（β已知）斜向右上方的匀强电场E=×10⁵V/m。可视为质点的小物体C、D质量分别为m_C=4kg，m_D=1kg，D带电q= +1×10^-4C，用轻质细线通过光滑滑轮连在一起，分别放在斜面及水平面上的P和Q点由静止释放，B、Q间距离d=1m，A、P间距离为2d，细绳与滑轮之间的摩擦不计。（sinβ=，cosβ=，g=10m/s²），求：

（1）物体C第一次运动到A点时速度；
（2）物块D运动过程中电势能变化量的最大值。

一物体在光滑水平面上运动，它的x方向和y方向的两个运动的速度一时间图象如图所示。

（1）判断物体的运动性质（匀变速/非匀变速，直线/曲线），计算物体的初速度；
（2）计算物体在前3s内和前6s内的位移的大小。

如图所示的水平轨道中，AC段的中点B的正上方有一探测器，C处有一竖直挡板。物体P₁沿轨道向右以速度v₁与静止在A点的物体P₂碰撞，并接合成复合体P。以此碰撞时刻为计时零点，探测器只在至内工作。已知P₁、P₂的质量都为，P与AC间的动摩擦因数为，AB段长，g取10m/s²。P₁、P₂和P均视为质点，P与挡板的碰撞为弹性碰撞。

（1）若，求P₁、P₂碰后瞬间的速度大小v和碰撞损失的动能；
（2）若P与挡板碰后，能在探测器的工作时间内通过B点，求的取值范围和P向左经过A点时的最大动能E。

（20分）在光滑水平地面上有一凹槽A，中央放一小物块B，物块与左右两边槽壁的距离如图所示，L为1.0m，凹槽与物块的质量均为m，两者之间的动摩擦因数μ为0.05，开始时物块静止，凹槽以v₀＝5m/s初速度向右运动，设物块与凹槽槽壁碰撞过程中没有能量损失，且碰撞时间不计。g取10m/s²。求：(    )

（1）物块与凹槽相对静止时的共同速度；
（2）从凹槽开始运动到两者相对静止物块与右侧槽壁碰撞的次数；
（3）从凹槽开始运动到两者刚相对静止所经历的时间及该时间内凹槽运动的位移大小。

（14分）如图所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为C，极板间的距离为d，上板正中有一小孔。质量为m、电荷量为+q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零（空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g）。求：

（1）小球到达小孔处的速度；
（2）极板间电场强度的大小和电容器所带电荷量；
（3）小球从开始下落运动到下极板处的时间。

（16分）汽车在行驶中，当驾驶员发现情况直到踩下制动踏板发生制动作用之前的这段时间称为反应时间，反应时间内车辆行驶的距离称为反应距离。汽车制动距离是指驾驶员踩下制动踏板产生作用至汽车完全停止时，轮胎在路面上出现明显的拖印的距离。汽车行驶的安全距离为反应距离和制动距离之和。
某汽车以30km/h的速度行驶在柏油路面上的制动距离为5.0m，在冰雪路面上的制动距离为15m，不计空气阻力，取g=10m/s²。

（1）求汽车轮胎与柏油路面上的动摩擦因数；
（2）若汽车以90km/h的速度在柏油路面上行驶的安全距离为60m，求驾驶员的反应时间；
（3）若汽车以90km/h的速度在冰雪路面上行驶，驾驶员看到前方108m处静止的事故汽车，立即制动（不计反应时间）后还是与静止的事故汽车追尾，求汽车追尾瞬间的速度。

（15分）我国已于2012年11月完成舰载机阻拦着舰（见图）试验!与岸基飞机着陆时可减速平飞不同，舰载机着舰时，一旦飞机尾钩未能挂住阻拦索，则必须快速拉升逃逸。假设航母静止，“歼–15”着舰速度为30 m/s，钩住阻拦索后能匀减速滑行45 m停下，若没有钩住阻拦索，必须加速到50 m/s才能安全飞离航母，航母甲板上用于战机加速的长度仅有200m.   

(1)求“歼–15”在钩住阻拦索后的减速过程中的加速度大小及滑行时间.
(2)若没有钩住阻拦索，战机要安全飞离航母，则“歼–15”在甲板上做匀加速运动的加速度至少多大?

（14分）质量为2kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面作直线运动，一段时间后撤去F，其运动的v-t图像如图所示。g取10m/s²，求：

（1）物体与水平面间的运动摩擦因数；  
（2）水平推力F的大小；
（3）0—10s内物体运动位移的大小。

（14分） 一质量为60kg的跳伞运动员做低空跳伞表演，他在离地面224 m高处，由静止开始在竖直方向做自由落体运动．一段时间后，立即打开降落伞，以12.5 m/s²的平均加速度匀减速下降，为了运动员的安全，要求运动员落地速度最大不得超过5 m/s（取g＝10 m/s²），求：
（1）运动员展开伞时，离地面高度至少为多少？
（2）运动员展开伞后，所受到的阻力为多少？
（3）运动员在空中的最短时间是多少？