1 . 如图甲所示，轻杆一端固定一小球（视为质点），另一端套在光滑水平轴O上，O轴的正上方有一速度传感器，可以测量小球通过最高点时的速度大小v；O轴处有力传感器（传感器均未在图中画出），可以测量小球通过最高点时O轴受到杆的作用力F，若以竖直向下为力的正方向，得到图像如图乙所示。g取，求：
（1）小球恰好通过最高点时的速度大小；
（2）小球的质量及做圆周运动的半径；
（3）小球在最高点的速度大小为5m/s时，杆受到球的作用力。

2 . 如图所示，光滑轨道A固定在水平地面上，其弧形轨道的高度为h，半径为R且，该段圆弧对应的圆心角小于5°，其水平部分与木板B上表面齐平。木板B质量为m，紧靠轨道A放置在光滑水平面上。在B的右侧放着若干滑块（视为质点），滑块的质量均为m，编号依次为1、2，3，4、…，。质量为的滑块C（视为质点）置于轨道A的顶端，由静止释放，滑到木板B上。C与B之间的动摩擦因数为，当C、B刚达到共速时，木板B恰好与滑块1发生第1次弹性碰撞。经过一段时间，C、B再次刚达到共速时，木板B恰好与滑块1发生第2次弹性碰撞，依次类推；最终滑块C恰好没从长板B上滑落。已知重力加速度为，滑块间的碰撞均为弹性碰撞，且每次碰撞时间极短，求：
（1）滑块C在弧形轨道最低点时，受到轨道A的支持力大小；
（2）滑块C在弧形轨道上下滑到最低点的过程中，受轨道A的弹力的冲量大小（结果可保留以及根号）；
（3）开始时，木板B的右端与滑块n之间的距离s。

3 . 如图所示为一处于竖直平面内的实验探究装置的示意图，该装置由速度可调的固定水平传送带、光滑圆弧轨道BCD和光滑细圆管EFG组成，其中水平传送带长，B点在传送带右端转轴的正上方，轨道BCD和细圆管EFG的圆心分别为和、圆心角均为，半径均为，且B点和G点分别为两轨道的最高点和最低点。 在细圆管EFG的右侧足够长的光滑水平地面上紧挨着一块与管口下端等高、长、质量木板（与轨道不粘连）。现将一块质量的物块（可视为质点）轻放在传送带的最左端A点，由传送带自左向右传动，在B处的开口和E、D处的开口正好可容物块通过。已知物块与传送带之间的动摩擦因数，物块与木板之间的动摩擦因数，重力加速度
（1）若物块进入圆弧轨道BCD后恰好不脱轨，求物块在传送带上运动的时间；
（2）若传送带的速度为3m/s，求物块经过圆弧轨道EFG最低点G时，轨道对物块的作用力大小；
（3）若传送带的最大速度为5m/s，在不脱轨的情况下，求滑块在木板上运动过程中产生的热量Q与传送带速度v之间的关系。
   

4 . 第十届全国大众冰雪季暨第八届河南省大众冰雪系列活动在栾川启动，1300多名滑雪爱好者在蓝天艳阳之下、皑皑白雪之上，迎来了新一季冰雪运动爱好者的“黄金时节”。如图所示，某滑雪爱好者及滑板（可视为质点）由静止开始沿倾角的斜直滑道顶端自由滑下，从A点沿切线进入圆弧轨道，最后从与A点等高的C点飞出。已知滑雪爱好者在A点的速度大小，在最低位置B点时滑板对圆弧轨道的压力大小，圆弧轨道半径，滑雪爱好者及滑板的总质量，滑板与斜直滑道的动摩擦因数，不计空气阻力，取重力加速度大小，，，求：
（1）滑雪爱好者在B点时的速度大小；
（2）斜直滑道的长度；
（3）滑雪爱好者及滑板从斜直滑道顶端运动到点损失的机械能。

5 . （1）空间站可以通过机械臂操控货物的运动。考察货物的运动时，可以空间站为参考系。空间站可近似看成惯性参考系，这样在轨空间站中物体处于完全失重状态而不用考虑地球引力的作用。忽略货物的运动对空间站的影响，同时忽略空间站对货物的引力。如图所示，空间站上操控货物的机械臂可简化为两根相连的等长轻质臂杆，每根臂杆长为L，机械臂一端固定在空间站上的O点，另一端抓住质量为m的货物，在机械臂的操控下，货物先绕O点做半径为2L、角速度为的匀速圆周运动，运动到A点停下，然后在机械臂操控下，货物从A点由静止开始做匀加速直线运动，经时间t到达B点，A、B间的距离为L。以空间站为参考系，求：
a．货物做匀速圆周运动时受到合力提供的向心力大小；
b．货物运动到B点时机械臂对其做功的瞬时功率；
（2）货物、空间站和地球的位置如图所示，它们保持在同一直线上。以地球为参考系，货物与空间站同步绕地球做匀速圆周运动，已知空间站中心轨道半径为r，货物与空间站中心的距离为d，忽略空间站对货物的引力，求货物所受的机械臂作用力与所受的地球引力之比。

6 . 动画片“熊出没”中有这样一个情节：某天熊大和熊二中了光头强设计的陷阱，被挂在了树上（如图甲），聪明的熊大想出了一个办法，让自己和熊二荡起来使绳断裂从而得救，其过程可简化如图乙所示，设悬点为O，整个装置可视为质点且总质量为m，绳长为L且保持不变，绳子能承受的最大张力为，不计一切阻力，重力加速度为g，求：
（1）设熊大和熊二刚好在向右摆到最低点时绳子恰好断裂，求他们在最低点的速度的大小；
（2）若绳长改为2L，两熊在水平面内做匀速圆周运动，如图丙。若两熊做圆锥摆运动时绳子与竖直方向的夹角为，求此时绳子受到的拉力F的大小以及两熊的速度v的大小。

   

7 . 如果高速转动的飞轮的重心不在转轴上，运行将不稳定，而且轴承会受到很大的作用力，加速磨损。图中飞轮的半径r=30cm，飞轮所在的平面平行于水平地面，距离水平地面的高度 h=0.5m，OO′为转动轴。飞轮正常匀速转动时转动轴受到的水平作用力可以认为是 0。假设此飞轮边缘再固定一个质量 m=0.01kg的螺丝钉，飞轮以转速 n=100r/s转动。不计空气阻力，取重力加速度大小g=10m/s²，π²=10。（结果均保留两位有效数字）
（1）求此时转动轴受到的水平作用力大小；
（2）若螺丝钉某瞬间从边缘脱落（脱落瞬间速度不变），求螺丝钉从开始脱落到落到水平地面时的水平位移大小。
   

8 . 如图所示，行车的钢丝长L=2m，下面吊着质量为m=2×10³kg的货物，以速度v=3m/s匀速行驶行车突然刹车时，钢丝绳受到的拉力是多少?
   

9 . 2022年2月14日，在2022年北京冬奥会自由式滑雪女子空中技巧比赛中，徐梦桃夺得金牌。自由式滑雪空中技巧项目场地由出发区、场地由倾斜滑道AB、水平滑道BC和圆弧滑道CD构成，倾斜滑道AB阻力忽略不计，高度差为h=14。 45m，水平滑道BC间的距离s=8.0m，圆弧滑道的半径R=3.5m，运动员在水平滑道以一定的速度冲向圆弧滑道CD，到达圆弧滑道的最高位置D后竖直向上腾空跃起，在空中做出翻身、旋转等动作，假设运动员从B点匀变速直线运动到C点所用时间t＝0.5s，从D点跃起时的速度。设运动员连同滑板的质量m=50kg，忽略空气阻力的影响，重力加速度。求：
（1）运动员从D点跃起后在空中完成动作的时间；
（2）运动员在D点对雪道的压力；
（3）运动员从C点到D点运动的过程中需要克服摩擦阻力所做的功。
   

10 . 如图所示，竖直固定的光滑圆弧轨道与静止在粗糙水平面上的长木板上表面平滑对接。从轨道最高点A处将一小物块（可视为质点）由静止释放。已知物块与长木板的质量均为m＝1kg，圆弧轨道半径R＝0.8m，小物块与长木板，长木板与地面间的动摩擦因数分别为，，木板足够长，运动过程中物块不会从木板上掉下，重力加速度g取。求：
（1）小物块运动至圆弧轨道最低点B时对圆弧轨道的压力；
（2）长木板运动过程中的最大动能；
（3）长木板在地面上滑行的最大距离。