如图甲所示，2011年11月3日凌晨，我国“神舟八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器首次成功实现了空间交会对接试验，这是我国载人太空飞行的又一个里程碑．设想在未来的时间里我国已经建立了载人空间站，空间站绕地球做匀速圆周运动而处于完全失重状态，此时无法用天平称量物体的质量．某同学设计了在这种环境中测量小球质量的实验装置，如图乙所示：光电传感器B能够接受光源A发出的细激光束，若B被挡光就将一个电信号给与连接的电脑．将弹簧测力计右端用细线水平连接在空间站壁上，左端栓在另一穿过了光滑水平小圆管的细线MON上，N处系有被测小球，让被测小球在竖直面内以O点为圆心做匀速圆周运动．
（1）实验时，从电脑中读出小球自第1次至第n次通过最高点的总时间t和测力计示数F，除此之外，还需要测量的物理量是：______．
（2）被测小球质量的表达式为m=______〔用（1）中的物理量的符号表示〕．

汽车以恒定的速率通过一半径为10m的拱桥，如果要使汽车行驶至桥顶时对桥恰无压力，则汽车的速率应为（　　）

A．5 2 m/s

B．10m/s

C．15m/s

D．2 5 m/s

一辆质量m=2.0×10³kg的汽车，经过半径r=50m的水平弯路．则：
（1）当汽车的速率v=10m/s时，需要的向心力为多大？
（2）若汽车轮胎与路面间的最大静摩擦力F_m=1.2×10⁴N，为了使这辆车通过此段弯路时不发生侧滑，行驶速率的极限为多大？
（3）试分析，在F1方程式赛车中，如果仅从安全角度考虑，转弯时赛车手应选择内侧车道还是外侧车道？

修建铁路时，在水平地面的铁路转弯处，往往使外轨略高于内轨，这是为了（　　）

A．减轻火车轮子挤压外轨

B．减轻火车轮子挤压内轨

C．使火车车身倾斜，利用重力和支持力的合力提供转弯所需向心力

D．限制火车向外脱轨

如图所示，一质量为0.5kg的小球，用0.5长的细杆拴在竖直面内做圆周运动，求：
（1）当小球在圆上最高点速度为2m/s时，小球在圆上最高点对细杆的作用力是多少？
（2）当小球在最高点速度为4m/s时，小球在圆上最低点对细杆的作用力是多少？（取g=10m/s²）

如图所示，水平圆盘上有一个木块P，在木块P随圆盘一起绕过O点的竖直轴转动的情况下．下列说法中正确的是（　　）

A．圆盘匀速转动的过程中，P受到的静摩擦力的方向指向O点

B．圆盘匀速转动的过程中，P受到的静摩擦为零

C．在转速一定的条件下，不管P到O的距离如何，P的运动周期不变

D．在转速一定的条件下，不管P到O的距离如何，P受到的静摩擦力的大小不变

如图所示，BC为半径R=0.144m的

1

4

圆弧，AB为光滑水平轨道，两轨道在B处相切连接；AB轨道上的滑块P通过不伸长的轻绳与套在竖直光滑细杆的滑块Q连接；开始时，P在A处，Q在与A同一水平面上的E处，且绳子刚好伸直处于水平，固定的小滑轮在D处，DE=0.4m，不计滑轮与绳子间的摩擦和空气阻力，现把Q从静止释放，当下落h=0.3m时，P恰好到达圆弧轨道的B，且对B无压力．取g=10m/s²．试求：
（1）在P到达B处时，P的速度大小；
（2）在P到达B处时，Q的速度大小；
（3）滑块P、Q的质量之比，即

mP

mQ

=？

如图所示，长为L=0.5m的轻杆OA绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动，A端连着一个质量为m=2kg的小球，取g=10m/s²．
（1）如果小球的速度为3m/s，求在最低点时杆对小球的拉力为多大？
（2）如果在最高点杆对小球的支持力为4N，求杆旋转的角速度为多大？

如图所示，圆锥摆的摆长l=50cm，摆角a=37°．试求：
（1）小球的线速度υ；
（2）如小球在运动中，细绳突然断开，小球将落向地面，已知悬点O离地面的高为1.2m，则小球落地点到悬点O的水平距离多大？

如图所示，V形细杆AOB能绕其对称轴OO′转动，OO′沿竖直方向，V形杆的两臂与转轴间的夹角均为α=45°．两质量均为m=0.1kg的小环，分别套在V形杆的两臂上，并用长为l=1.2m、能承受最大拉力F_max=4.5N的轻质细线连结，环与臂间的最大静摩擦力等于两者间弹力的0.2倍．当杆以角速度ω转到时，细线始终处于水平状态，取g=10m/s²．
（1）求杆转动角速度的最小值ω_min；
（2）将杆的角速度从（1）问中求得的最小值开始缓慢增大，直到细线断裂，求细线断裂时转动的角速度ω_m；
（3）求角速度从ω_min增大到ω_m的过程中杆对每个环所做的功．