（20分）图中左侧部分为过山车简易模型装置，它是由弧形轨道PQ、竖直圆轨道MQ和水平轨道QN组成。所有轨道都光滑且之间均平滑对接，圆形轨道半径R=0.5m，一质量为m1=1kg的小球a从离水平轨道高为h=5m的地方沿弧形轨道静止滑下，经圆轨道运动一周后与静止在N处的小物块b发生正碰，碰后小球a沿原路返回到M点时，对轨道的压力恰好为0。碰后小物块b滑上一足够长的木板c上，已知物块b与木板c之间的动摩擦因数为μ1=0.4，木板c与地面之间的动摩擦因数μ2=0.1，物块b的质量为m2=3kg，木板c的质量为m3=4.5kg，g取10m/s2，求：
（1）小球a第一次经过圆形轨道最低点时的速度；
（2）碰后瞬间小物块b的速度；
（3）木板c运动的总位移。
（16分）如图所示，在xoy平面的第四象限内存在沿y轴正方向的匀强磁场，场强大小为E，第一象限存在一有界匀强磁场，方向垂直于xoy平面向里，磁感应强度为B，磁场上边界与x轴正向夹角θ=30°，直线MN与y轴平行，N点坐标为（L,0），现从MN上的P点无初速度释放质量为m，电荷量为q的带正电粒子，不计粒子的重力，求：
（1）若粒子进入磁场后将垂直于上边界射出磁场，求PN之间的距离；
（2）若粒子进入磁场后能再次回到电场中，则PN之间的距离应满足什么条件？
（14分）假定我国辽宁号航母舰载机的质量为m=2.0×104kg,当舰载机降落时水平滑落到甲板跑道上的速度为v0=360km/h,为了避免出现舰载机够不上拦阻索需要及时复飞，勾上拦阻索前舰载机仍要开着发动机，勾上后随即关闭，设发动机提供的推力F=7.2×105N，舰载机在甲板上滑行过程中受到的甲板和空气的阻力f保持不变，大小为舰载机重力的0.1倍。若舰载机落上甲板后加速运动了x1=30m时恰好勾上拦阻索，然后关闭发动机减速经t=0.55s后停下，设航母始终处于静止状态，g=10m/s2.求：
（1）刚勾上拦阻索时，舰载机的速度大小；
（2）拦阻索对舰载机的平均作用力的大小。
I.在探究平抛运动的规律时，可选用图中两种实验装置，下列说法中合理的是 。
A. 选用装置1可探究平抛物体在竖直方向的运动规律
B. 选用装置1可探究平抛物体在水平方向的运动规律
C. 选用装置2要获得钢球的平抛运动轨迹，所用斜槽必须必须是光滑的
D. 选用装置2要获得钢球的平抛运动轨迹，每次钢球一定要从斜槽上同一位置由静止释放
II.在做用单摆测当地重力加速度的试验中，某同学组装好单摆后，单摆自然悬垂。用毫米刻度尺测出悬点到摆球的最低端的距离L=0. 9880m，再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图所示，则摆球的直径为 mm，单摆摆长为 m；为减小实验误差，该同学在测量摆球振动周期时应从摆球经过 （填“最低点”或“最高点”）位置时开始计时。
III.在测定金属丝电阻率的实验中，需要测量金属丝的电阻，可供选用的器材如下：
待测金属丝：Rx（阻值约5Ω）
电流表A1：量程0.6A，内阻r1约为0.2Ω
电流表A2：量程10mA，内阻r2=50Ω
定值电阻R1：阻值20Ω
定值电阻R2：阻值200Ω
滑动变阻器R：阻值范围0~5Ω电源
E：干电池2节
开关S，导线若干。
①要想较准确测量待测金属丝的阻值，应选用定值电阻 。（填R1或R2）
②实验中要求金属丝中的电流能从0开始变化，请在方框图中画出该实验的电路图（图中务必标出选用的电流表和定值电阻的符号）。
③若试验中A1表的示数为0.36A，A2表的示数为5.4mA，待测金属丝的阻值为 Ω（结果保留两位有效数字）
如图甲所示，在水平放置光滑绝缘的圆形管道内有一个静止的可视为质点的带正电小球，整个装置处在竖直方向的磁场中，设磁场沿竖直向下的方向为正方向，当磁感应强度B随时间t按图乙规律变化时，在下列哪段时间内，能够使带电小球做逆时针（从上往下看）加速运动（ ）
A.0~t1 B. t1~t2 C. t2~t3 D. t3~t4
2013年2月15日中午12时30分左右，俄罗斯车里雅宾斯克州发生天体坠落事件。根据俄紧急情况部的说法，坠落的是一颗陨石。这颗陨石重量接近1万吨，进入地球大气层的速度约为4万英里每小时，随后与空气摩擦而发生剧烈燃烧，并在距离地面上空12至15英里处发生爆炸，产生大量碎片，假定某一碎片自爆炸后落至地面并陷入地下一定深度过程中，其质量不变，则（ ）
A.该碎片在空中下落过程中重力做的功等于动能的增加量
B.该碎片在空中下落过程中重力做的功小于动能的增加量
C.该碎片在陷入地下的过程中重力做的功等于动能的改变量
D.该碎片在整个过程中克服阻力做的功等于机械能的减少量
