（12分）如图，竖直放置一半径为r的光滑圆轨道，b为轨道直径的两端，该直径与水平面平行。现有一质量为m的小球（大小忽略不计）在水平向右的a、恒力F作用下沿轨道内侧运动，经过a点和b点时对轨道压力的大小分别为Na和Nb，求
(1)水平向右的恒力F为多少？
(2)小球经过a点时动能为多少？
（8分）某实验小组利用如图甲所示的装置探究加速度和力的变化的关系，他们将宽度为d的挡光片固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与砝码盘相连，在水平桌面上的A、B两点各安装一个光电门，记录小车通过A、B时的遮光时间，小车中可以放置砝码。
(1)实验中木板略微倾斜，这样做目的是（ ）
A．为了使释放小车后，小车能匀加速下滑
B．为了增大小车下滑的加速度
C．可使得细线拉力做的功等于合力对小车做的功
D．可使得小车在未施加拉力时能匀速下滑
(2)实验主要步骤如下：
①如图乙所示，用游标卡尺测量挡光片的宽度d =_______mm。
②将小车停在C点，在砝码盘中放上砝码，小车在细线拉动下运动，记录此时小车及小车中砝码的质量之和为
，砝码盘和盘中砝码的总质量为m，小车通过A、B时的遮光时间分别为
、
，则小车通过A、B过程中的加速度a=_______（用字母、、D.s表示）。
③在小车中增减砝码或在砝码盘中增减砝码，重复①的操作。
(3)若在本实验中没有平衡摩擦力，假设小车与水平长木板之间的动摩擦因数为
。利用上面的实验器材完成实验，保证小车质量M不变，改变砝码盘中砝码的数量，即质量m改变（取绳子拉力近似为砝码盘及盘中砝码的总重力），测得多组m、、的数据，并得到m与
的关系图像（如图丙）。已知图像在纵轴上的截距为b，直线PQ的斜率为k，A、B两点的距离为s，挡光片的宽度为d，求解=_______(用字母b、D.s、k、g表示)。
（7分）橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内，伸长量x与弹力F成正比，即F＝kx，k的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L、横截面积S有关，理论与实践都表明
，其中Y是一个由材料决定的常数，材料力学中称之为杨氏模量。（以下结果保留两位有效数字）
（1）有一段横截面是圆形的橡皮筋，应用如图甲所示的实验装置可以测量出它的杨氏模量Y的值。首先利用测量工具a测得橡皮筋的长度L=20.00cm，利用测量工具b测得橡皮筋未受到拉力时的直径D=4.000mm，那么测量工具a应该是________
(2)下面的表格是橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的实验记录，某同学根据表格作出F—x图象.（如图乙所示）由图像可求得该橡皮筋的劲度系数k值为_______N/m
拉力F/N | 5.0 | 10.0 | 15.0 | 20.0 | 25.0 |
伸长量x/cm | 1.60 | 3.20 | 4.80 | 6.40 | 8.00 |
(3) 这种橡皮筋的Y值等于__________
如图所示，一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1、O2和质量为m的小球连接，另一端与套在光滑直杆上质量也为m的小物块连接，已知直杆两端固定，与两定滑轮在同一竖直平面内，与水平面的夹角θ=60°，直杆上C点与两定滑轮均在同一高度，C点到定滑轮O1的距离为L，重力加速度为g，设直杆足够长，小球运动过程中不会与其他物体相碰．现将小物块从C点由静止释放，当小物块沿杆下滑距离也为L时（图中D处），下列说法正确的是
A. 小物块刚释放时轻绳中的张力一定大于mg
B. 小球下降最大距离为
C. 小物块在D处的速度与小球速度大小之比为2:1
D. 小物块在D处的速度与小球速度大小之比为
物块从光滑曲面上由P点自由滑下，通过粗糙的静止水平传送带以后落到地面上的Q点，若传送带以一定的速度运动，如图所示，再把物块放到P点自由滑下则：
A．若传送带逆时针运动，物块可能返回曲面
B．若传送带逆时针运动，物块将仍然落在Q点
C．若传送带顺时针运动，物块可能落在Q点左边
D．若传送带顺时针运动，物块可能落在Q点右边
如图所示，拉格朗日点L位于地球和月球连线上，处在该点的物体在地球和月亮引力的共同作用下，可与月球一起以相同的周期绕地球运动．据此，科学家设想在拉格朗日点L建立空间站，使其与月球同周期绕地球运动，以v1、T1、a1分别表示该空间站的线速度、周期、向心加速度的大小以v2、T2，a2分别表示月亮的线速度、周期、向心加速度的大小，以v3、T3、a3分别表示地球同步卫星线速度、周期、向心加速度的大小．以下判断正确的是
A. v3> v2> v1 B. T3> T2> T1 C. a3> a1> a2 D. a3> a2> a1
