(20分）在考古中为了测定古物的年代，可通过测定古物中碳14与碳12的比例，其物理过程可简化为如图所示.碳14与碳12经电离后的原子核带电量都为q,由静止经电压U加速后从O点进人磁感应强度为B的匀强磁场，OM为磁场的下边界线，可在OM上适当位置放置粒子记数器,从而测定碳14与碳12的比例（不计粒子的重力及粒子间的相互作用力）.求：
(1)碳14与碳12在磁场中运动的半径比
(2) 在实际中并不是所有粒子都垂直于OM沿ON射入磁场，而是分布在与ON成一定夹角θ的纸面内，要使两种粒子运动到OM直线上时能区分在不同区域，θ角的范围；
(3) θ取最大时，用阴影表示出碳14粒子在磁场中可能出现的区域.
(16分)如图所示，ABDO是处于竖直平面内的光滑轨道，AB是半径R＝15m的四分之一圆周轨道，半径OA处于水平位置，BDO是直径为15m的半圆轨道，D为BDO轨道的中央，一个小球P从A点的正上方距水平半径OA高H处自由落下，沿竖直平面内的轨道通过D点时对轨道的压力等于其重力的
倍，试求：
⑴高度H的大小；
⑵讨论此球能否到达BDO轨道的O点，并说明理由；
⑶小球沿轨道运动后再次落到轨道上的速度的大小和方向。
(15分)在一次国际城市运动会中，要求运动员从高为H的平台上A点，由静止出发，沿着动摩擦因数为μ的滑道向下运动到B点后水平滑出，最后落在水池中，如图所示，设滑道的水平距离为L，B点的高度h可由运动员自由调节(取g＝10m/s2)，求：
⑴运动员到达B点的速度与高度h的关系；
⑵运动员要达到最大水平运动距离，B点的高度h应调为多大？对应的最大水平距离smax为多少？
⑶若图中H＝4m，L＝5m，动摩擦因数μ＝0.2，则水平运动距离要达到7m，h值应为多少？
(14分)如图所示，质量M＝
kg的木块A套在水平杆上，并用轻绳将木块A与质量m＝
kg的小球相连，今用跟水平方向成α＝30°角的力F＝
N，拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m相对位置保持不变，取g＝10m/s2，求：
⑴作出物体M和m的受力分析图；
⑵运动过程中轻绳与水平方向的夹角θ；
⑶木块与水平杆间的动摩擦因数μ。
(13分)一物块以一定的初速度沿足够长斜面向上滑出，利用速度传感器可以在计算机屏幕上得到其速度随时间的变化关系图象如图所示，重力加速度g＝10m/s2．求：
⑴物块上滑和下滑的加速度a1、a2；
⑵物块向上滑行的最大距离s；
⑶斜面的倾角θ及物块与斜面间的动摩擦因数μ。
当物体从高空下落时，所受阻力会随物体的速度增大而增大，因此经过下落一段距离后将匀速下落，这个速度称为此物体下落的收尾速度。研究发现，在相同环境条件下，球形物体的收尾速度仅与球的半径和质量有关，g取10m/s2。下表是某次研究的实验数据：
| 小球编号 |
A |
B |
C |
D |
E |
| 小球的半径（×10－3m） |
0.5 |
0.5 |
1.5 |
2 |
2.5 |
| 小球的质量（×10－6kg） |
2 |
5 |
45 |
40 |
100 |
| 小球的收尾速度（m/s） |
16 |
40 |
40 |
20 |
32 |
（1）根据表中的数据，求出B球与C球在达到终极速度时所受阻力之比。
（2）根据表中的数据，归纳出球型物体所受阻力f与球的收尾速度大小及球的半径的关系（写出有关表达式、并求出比例系数）。
（3）现将C号和D号小球用轻质细线连接，若它们在下落时所受阻力与单独下落时的规律相同，让它们同时从足够高的同一高度下落，试求出它们的收尾速度，并判断它们落地的顺序（不需要写出判断理由）。
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