(16分)某研究性學(xué)習(xí)小組為了測(cè)量木頭與鐵板間動(dòng)摩擦因數(shù)，利用如圖所示的裝置將一鐵板靜置于水平地面上，其中水平段AB長(zhǎng)L₁=1.0m，傾斜段CD長(zhǎng)L₂=0.5m，與水平面夾角θ=53⁰， BC是一小段圓弧，物體經(jīng)過(guò)BC段速度大小不變。現(xiàn)將一小木塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從斜面上的P點(diǎn)由靜止開(kāi)始釋放，木塊滑到水平面上Q點(diǎn)處停止運(yùn)動(dòng)。已知P點(diǎn)距水平面高h(yuǎn)=0.2m，B、Q間距x=0.85m，(取重力加速度g=10m/s²，sin53⁰=0.8) 求：
(1)動(dòng)摩擦因數(shù)μ；
(2)若某同學(xué)在A點(diǎn)以v₀=2.5m/s的初速度將木塊推出，試通過(guò)計(jì)算說(shuō)明木塊能否經(jīng)過(guò)P點(diǎn)？若不能，則請(qǐng)求出木塊從A點(diǎn)出發(fā)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)所需時(shí)間t。

（16分）如圖所示，MN、PQ是兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為d，導(dǎo)軌所在平面與水平面成θ角，M、P間接阻值為R的電阻。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向與導(dǎo)軌所在平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。質(zhì)量為m、阻值為r的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上，在平行于導(dǎo)軌的拉力作用下，以速度v勻速向上運(yùn)動(dòng)。已知金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直并且保持良好接觸，重力加速度為g。求：

（1）金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E；
（2）通過(guò)電阻R電流I；
（3）拉力F的大小。

(16分)如圖所示，兩根豎直放置的足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為l，導(dǎo)軌上端接有電阻R和一個(gè)理想電流表，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。導(dǎo)軌下部的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域有虛線所示的水平上邊界，磁場(chǎng)方向垂直于金屬導(dǎo)軌平面向外。質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿MN，從距磁場(chǎng)上邊界h處由靜止開(kāi)始沿著金屬導(dǎo)軌下落，金屬桿進(jìn)入磁場(chǎng)后，流經(jīng)電流表的電流逐漸減小，最終穩(wěn)定為I。金屬桿下落過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。已知重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力。求：

（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大��；
（2）電流穩(wěn)定后金屬桿運(yùn)動(dòng)速度的大��；
（3）金屬桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，M、N兩端的電壓大小。

（18分）湯姆孫測(cè)定電子比荷（電子的電荷量與質(zhì)量之比）的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。真空玻璃管內(nèi)，陰極K發(fā)出的電子經(jīng)加速后，穿過(guò)小孔A、C沿中心軸線OP₁進(jìn)入到兩塊水平正對(duì)放置的極板D₁、D₂間的區(qū)域，射出后到達(dá)右端的熒光屏上形成光點(diǎn)。若極板D₁、D₂間無(wú)電壓，電子將打在熒光屏上的中心P₁點(diǎn)；若在極板間施加偏轉(zhuǎn)電壓U，則電子將打P₂點(diǎn)，P₂與P₁點(diǎn)的豎直間距為b，水平間距可忽略不計(jì)。若再在極板間施加一個(gè)方向垂直于紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫(huà)出），則電子在熒光屏上產(chǎn)生的光點(diǎn)又回到P₁點(diǎn)。已知極板的長(zhǎng)度為L(zhǎng)₁，極板間的距離為d，極板右端到熒光屏間的距離為L(zhǎng)₂。忽略電子的重力及電子間的相互作用。

（1）求電子進(jìn)入極板D₁、D₂間區(qū)域時(shí)速度的大小；
（2）推導(dǎo)出電子的比荷的表達(dá)式；
（3）若去掉極板D₁、D₂間的電壓，只保留勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，電子通過(guò)極板間的磁場(chǎng)區(qū)域的軌跡為一個(gè)半徑為r的圓弧，陰極射線射出極板后落在熒光屏上的P₃點(diǎn)。不計(jì)P₃與P₁點(diǎn)的水平間距，求P₃與P₁點(diǎn)的豎直間距y。

（6分）某同學(xué)用圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證牛頓第二定律：
（1）通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到如圖（b）所示的a—F圖象，造成這一結(jié)果的原因是：在平衡摩擦力時(shí)木板與水平桌面的傾角         （填“偏大”或“偏小”）。

（2）該同學(xué)在平衡摩擦力后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，為了便于探究、減小誤差，應(yīng)使小車(chē)質(zhì)量M與砝碼和盤(pán)的總質(zhì)量m滿(mǎn)足____               的條件
（3）該同學(xué)得到如圖（c）所示的紙帶。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz． A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出。由此可算出小車(chē)的加速度a =        m/s²（保留兩位有效數(shù)字）。

為減少二氧化碳排放，我市已推出新型節(jié)能環(huán)保電動(dòng)車(chē)。在檢測(cè)某款電動(dòng)車(chē)性能的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量8×10² kg的電動(dòng)車(chē)由靜止開(kāi)始沿平直公路行駛，達(dá)到的最大速度為15 m,/s，利用傳感器測(cè)得此過(guò)程中不同時(shí)刻電動(dòng)車(chē)的牽引力F與對(duì)應(yīng)的速度v，并描繪出如圖所示的圖像（圖中AB、BO均為直線），假設(shè)電動(dòng)車(chē)行駛中所受阻力恒為車(chē)重的0．05倍，重力加速度取10m／s²。則

A．該車(chē)起動(dòng)后，先做勻加速運(yùn)動(dòng)，然后做勻速運(yùn)動(dòng)
B．該車(chē)起動(dòng)后，先做勻加速運(yùn)動(dòng)、然后做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，接著傲勻速運(yùn)動(dòng)
C．該車(chē)做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是1．2 s
D．該車(chē)加速度為0．25m/s²時(shí)，動(dòng)能是4×l0⁴ J

（17分）如圖甲所示，MN、PQ是相距d="l" m的足夠長(zhǎng)平行光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平面與水平面成某一夾角，導(dǎo)軌電阻不計(jì)；長(zhǎng)也為1m的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，ab的質(zhì)量m=0．1 kg、電阻R="l" Ω; MN、PQ的上端連接右側(cè)電路，電路中R₂為一電阻箱；已知燈泡電阻R_L="3" Ω，定值電阻R₁="7" Ω，調(diào)節(jié)電阻箱使R₂ ="6" Ω，量力加速度g="10" m／s²�，F(xiàn)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，在t=0時(shí)刻由靜止釋放ab，在t=0．5 s時(shí)刻閉合S，同時(shí)加上分布于整個(gè)導(dǎo)軌所在區(qū)域的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面斜向上；圖乙所示為ab的速度隨時(shí)間變化圖像。

（1）求斜面傾角a及磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大��；
（2）ab由靜止下滑x=50 m（此前已達(dá)到最大速度）的過(guò)程中，求整個(gè)電路產(chǎn)生的電熱；
（3）若只改變電阻箱R₂的值。當(dāng)R₂為何值時(shí)，ab勻速下滑中R₂消耗的功率最大？消耗的最大功率為多少？

質(zhì)量為2kg的質(zhì)點(diǎn)在豎直平面內(nèi)斜向下做曲線運(yùn)動(dòng)，它在豎直方向的速度圖象和水平方向的位移圖象如圖甲、乙所示。下列說(shuō)法正確的是（   ）

A．前2 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)處于超重狀態(tài)

B．2 s末質(zhì)點(diǎn)速度大小為4 m/s

C．質(zhì)點(diǎn)的加速度方向與初速度方向垂直

D．質(zhì)點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中機(jī)械能減小

（13分）邯鄲大劇院是目前河北省內(nèi)投資最大、設(shè)施最完備、科技含量最高的一家專(zhuān)業(yè)高端劇院。2014年元旦前后，邯鄲大劇院舉辦了幾場(chǎng)盛大的新年音樂(lè)會(huì)。在一場(chǎng)演出前工作人員用繩索把一架鋼琴?gòu)母吲_(tái)吊運(yùn)到地面。已知鋼琴的質(zhì)量為175kg，繩索能承受的最大拉力為1820N，吊運(yùn)過(guò)程中鋼琴以0.6m/s的速度在豎直方向向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)。降落至底部距地面的高度為h時(shí)，立即以恒定加速度減速，最終鋼琴落地時(shí)剛好速度為零（g取10m/s²），求：
（1）h的最小值是多少；
（2）為了保證繩索和鋼琴的安全，此次以0.6m/s的初速度勻減速到零，用時(shí)3s，求此次減速過(guò)程中鋼琴機(jī)械能的變化量△E。

如圖所示，兩根相距Ｌ平行放置的光滑導(dǎo)電軌道，與水平面的夾角為θ，軌道間有電阻R，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為Ｂ、方向垂直軌道向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一根質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿ab，由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)電軌道下滑，設(shè)下滑過(guò)程中桿ab始終與軌道保持垂直，且接觸良好，導(dǎo)電軌道有足夠的長(zhǎng)度且電阻不計(jì)，求：
（1）金屬桿的最大速度是多少；
（2）當(dāng)金屬桿的速度剛達(dá)到最大時(shí)，金屬桿下滑的距離為S，求金屬桿在此過(guò)程中克服安培力做的功；
（3）若開(kāi)始時(shí)就給桿ab沿軌道向下的拉力Ｆ使其由靜止開(kāi)始向下做加速度為a的勻加速運(yùn)動(dòng)（a>gsinθ），求拉力Ｆ與時(shí)間t的關(guān)系式？