1 . 如图所示是一游乐转筒的模型图，它是一个半径为2m的直圆筒，可绕中间的竖直轴转动，小明背靠圆筒壁站立，其脚下的踏板突然脱落，小明没有掉下来随筒一起以每分钟30圈的转速转动（g取10，），求：
（1）小明受几个力，请画出小明的受力情况；
（2）小明的角速度，线速度大小各是多少；
（3）要保证安全，小明与转筒之间的动摩擦因数至少为多大。

2 . 如图所示的装置是由竖直挡板P及两条带状轨道Ⅰ和Ⅱ组成。轨道Ⅰ由光滑轨道与粗糙直轨道连接而成，A、B两点间的高度差为。在轨道上有一位置C，C点与B点的高度差为H、水平间距为。光滑轨道Ⅱ由轨道、半径分别为、的半圆形螺旋轨道和轨道连接而成，且F点与A点等高。轨道Ⅰ、轨道Ⅱ与光滑水平轨道在A处衔接，挡板P竖立在轨道上，轨道上各连接点均为平滑连接。一质量为的小滑块（小滑块可以看成质点）从C点静止释放，沿轨道Ⅰ下滑，与挡板P碰撞，碰撞后的动能为碰撞前动能的一半，且碰后小滑块既可沿轨道Ⅰ返回，也可沿轨道Ⅱ返回。小滑块与间的动摩擦因数。重力加速度。
（1）若小滑块沿轨道Ⅰ返回，且恰好能到达B点，则H的大小为多少？
（2）若改变直轨道的倾角，使小滑块在直轨道上的下滑点与B点的水平距离L保持不变，小滑块沿轨道Ⅱ返回（只考虑首次返回），求H的大小范围。
（3）在满足（2）问的条件下，请写出小滑块刚过F点（只考虑首次通过F点）时对轨道的压力大小与H的关系。

3 . 如图所示为冲关游戏中的情景，T₁、T₂是在水中的两个长方体平台，一质量为m=50kg的挑战者从平台T₁右边缘的A点处借助长度L=9m的绳子摆下，以期望落到平台T₂上，已知图中O₁A与竖直线O₁O₂夹角，绳子的悬点O₁离水面的距离为h₁=10.8m，平台T₂的上平面BC距离水面高度为h₂=1m，上平面BC的宽度为2m，绳子的悬点O₁到B点的水平距离为2.8m，人抓绳子的最大静摩擦力，若不计空气阻力，将人视为质点，取g=10m/s²，sin37°=0.60。求：
(1)若人从A点由静止下摆，摆到最低点过程中重力所做的功？
(2)若人从A点由静止下摆，计算说明到达最低点时人是否能抓住绳子？
(3)人从A点以一定的初速下摆，到达最低点时松手做平抛运动并能安全落到平台T₂上，则A点的初速度应满足什么条件？

4 . 如图所示，细绳一端系着质量为M=0.6kg的物体，静止在水平面上，另一端通过光滑小孔O吊着质量m=0.3kg的物体，M的中点与圆孔距离为0.2m，已知M和水平面的最大静摩擦力为2N。现使此平面绕中心轴转动，问角速度ω在什么范围内m处于静止状态？（取g=10m/s²）

5 . 如图所示，长的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向夹角θ=37°。已知小球所带电荷量，匀强电场的场强，取重力加速度，。求：
（1）小球所受电场力F大小；
（2）小球质量m；
（3）将电场撤去小球回到最低点时速度v的大小；
（4）撤去电场后小球到达最低点时绳子对小球的拉力大小。

6 . 如图所示，用长为2m的轻质细线拴一质量为2kg的小球，让小球在水平面内做匀速圆周运动，摆线与竖直方向的夹角θ是37°，不计空气阻力。（g＝10m/s²，sin37^°=0.6，cos37^°=0.8）求:
（1）小球的轨道半径；
（2）细线的拉力大小；
（3）小球的线速度大小。

7 . 如图甲所示，质量为m=0.4kg可视为质点的物块静止放在水平地面上，物块与地面间的动摩擦因数为0.2，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。距离物块S=7.5m处有一光滑半圆轨道，轨道最低点P的切线水平。t=0时用水平拉力F由静止拉动物块，使物块沿水平地面向半圆轨道做加速运动。物体的速度v与拉力F大小倒数的v—图象如图乙所示，AB平行于v轴，BC反向延长过原点O。物块运动过程中0~t₁时间内对应图线中的线段AB，t₁~t₂时间内对应图线中的线段BC，时刻t₂=1s，t₂时刻后撤掉拉力。重力加速度取g=10m/s²。
(1)0~t₁时间内物块的位移大小；
(2)物块能够经过半圆轨道最高点Q，半圆轨道的半径R满足什么条件？
(3)物块经半圆轨道最高点Q后抛出落回地面，落地后不再弹起。圆轨道半径R多大时物块落点离P点的距离最大，最大值为多少？

8 . 如图为遥控玩具小车比赛轨道的示意图，第一部分由斜面轨道AB、圆弧轨道BCD与斜面轨道DE拼接而成，圆弧BCD的圆心恰在O点，第二部分由水平轨道EF、圆形轨道FGF与特殊材料水平轨道FH组成，直线轨道与圆弧轨道平滑相切，圆轨道F处前后略有错开，小车可从一侧滑上再从另一侧滑出。已知轨道AB与DE的倾角均为，长度均为，轨道FGF的半径，玩具车在AB与DE轨道上受到的阻力为压力的0.25，在FH轨道上受到的阻力为压力的1.5倍，其余轨道摩擦阻力及空气阻力均不计。已知玩具车输出功率恒为，电动机工作时间可调控，玩具车质量，可视为质点。，。求：
(1)玩具车以多大初速度从A点弹出，恰好能沿轨道自行上滑到C点；
(2)玩具车以恒定功率从A点由静止启动，电动机至少工作多长时间才能完成完整的圆周运动；
(3)已知轨道“受力因子k”是车对轨道的压力与车重力的比值，要求满足在圆周内且玩具车能无动力完成完整比赛，求玩具车的停止点H与F点的可能距离。

9 . 北京老山自行车赛场采用的是250m椭圆赛道，赛道宽度为7.6m。赛道形如马鞍形，由直线段、过渡曲线段以及圆弧段组成，圆弧段倾角为45°（可以认为赛道直线段是水平的，圆弧段中线与直线段处于同一高度）。比赛用车采用最新材料制成，质量为9kg。已知直线段赛道每条长80m，圆弧段内侧半径为14.4m，运动员质量为61kg。求：
（1）运动员在圆弧段内侧以12m/s的速度骑行时，运动员和自行车整体的向心力为多大；
（2）运动员在圆弧段内侧骑行时，若自行车所受的侧向摩擦力恰为零，则自行车对赛道的压力多大；
（3）若运动员从直线段的中点出发，以恒定的动力92N向前骑行，并恰好以12m/s的速度进入圆弧段内侧赛道，求此过程中运动员和自行车克服阻力做的功。（只在赛道直线段给自行车施加动力）。

10 . 如图所示，固定在竖直平面内的光滑细管道由上、下两部分组成。上部分ABC为抛物线形，下部分CDA为半圆形，两部分之间平滑连接。已知抛物线顶点B位于圆心O的正上方，B，O间距为R，水平直径AC长为2R。现通过一弹射装置（图中未画出）从A点弹射出一质量为m的小球，小球直径略小于管道内径，重力加速度为g。
（1）要使小球能完整的运动一周，小球在A点弹射出的最小速度为多大？
（2）在（1）问求得的最小弹射速度条件下，求小球在运动过程中对管道的最大压力；
（3）有无这样的弹射速度，使小球从A点弹射出后对抛物线管道无作用力？若无，请说明理由；若有，试求出该速度的大小和方向。