(14分)如图所示，一个质量为m,带电荷量为+q的粒子在O点以v0的初速度跟水平方向成α角向上射出，如果在某方向上加上一定大小的匀强电场后，可使粒子沿初速度所在直线方向做直线运动。已知重力加速度为g.
（1）若粒子做匀速直线运动则场强的大小和方向；
（2）求所加最小匀强电场的场强的大小；
（3）若加上水平向左、大小一定的匀强电场后，经过一段时间粒子又回到了O点，求粒子回到O点时的速度大小v和所用的时间t。
光滑圆轨道和两倾斜直轨道组成如图所示装置，其中直轨道bc粗糙，直轨道cd光滑，两轨道相接处为一很小的圆弧．质量为m=0.1kg的滑块（可视为质点）在圆轨道上做圆周运动，到达轨道最高点a时的速度大小为v=4m/s，当滑块运动到圆轨道与直轨道bc的相切处b时，脱离圆轨道开始沿倾斜直轨道bc滑行，到达轨道cd上的d点时速度为零．若滑块变换轨道瞬间的能量损失可忽略不计，已知圆轨道的半径为R=0.25m，直轨道bc的倾角θ=37°，其长度为L=26.25m，d点与水平地面间的高度差为h=0.2m，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6．求：
（1）滑块在圆轨道最高点a时对轨道的压力大小；
（2）滑块与直轨道bc问的动摩擦因数；
（3）滑块在直轨道bc上能够运动的时间．
由于地球自转的影响，地球表面的重力加速度会随纬度的变化而有所不同：若地球表面两极处的重力加速度大小为g0，在赤道处的重力加速度大小为g，地球自转的周期为r，引力常量为G，地球可视为质量均匀分布的球体．求：
（1）地球半径R；
（2）地球的平均密度；
（3）若地球自转速度加快，当赤道上的物体恰好能“飘”起来时，求地球自转周期T'．
如图所示，在高出水平地面h=1.8m的光滑平台上放置一质量M=2kg、由两种不同材料连接成一体的薄板A，其右段长度l1=0.2m且表面光滑，左段表面粗糙．在A最右端放有可视为质点的物块B，其质量m=1kg．B与A左段间动摩擦因数μ=0.4．开始时二者均静止，现对A施加F=20N水平向右的恒力，待B脱离A（A尚未露出平台）后，将A取走．B离开平台后的落地点与平台右边缘的水平距离x=1.2m．（取g=10m/s2）求
（1）B离开平台时的速度vB．
（2）B从开始运动到刚脱离A时，B运动的时间tB和位移xB．
（3）A左端的长度l2．
在一个水平面上建立x轴，如图在过原点O右侧空间有一个匀强电场，电场强度大小E=6×105 N/C，方向与x轴正方向相同，在O处放一个电荷量q=5×10﹣8C、质量m=0.010kg的带负电绝缘物块．物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，沿x轴正方向给物块一个初速度v0=2m/s，如图所示，求：
（1）物块最终停止时的位置；（g取10m/s2）
（2）物块在电场中运动过程的机械能增量．
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