(5分)铁路出行是人们外出旅行的一种重要方式。如图所示，为了使火车在转弯处减轻轮缘对内外轨的挤压，修筑铁路时转弯处外轨略高于内轨，即内外轨存在高度差。已知火车转弯半径为R，车厢底面与水平面间的夹角为θ。在转弯处当火车按规定速度行驶时轮缘不挤压内外轨，画出必要的受力示意图并求此规定行驶速度v。
有五组同学用单摆测重力加速度g，各组实验器材和实验数据如表所示，若各组同学实验操作水平一样，那么第 组同学测定的结果最准确。若该组同学根据自己测得的实验数据做出单摆的振动图像如下图，那么该组同学测出的重力加速度g大小是 m/s2。
| 组数 |
摆球材料 |
最大偏角 |
摆长 |
测全振动次数 |
| 1 |
木 |
4° |
0.64m |
10 |
| 2 |
木 |
30° |
0.64m |
10 |
| 3 |
铁 |
4° |
0.81m |
50 |
| 4 |
铁 |
30° |
0.81m |
50 |
2004年1月，我国月球探测计划“嫦娥工程”正式启动，从此科学家对月球的探索越来越深入。2007年10月24日发射了“嫦娥1号”探月卫星，2010年10月1日我国又成功发射了探月卫星“嫦娥二号”。预计2013年“嫦娥三号”将携带月球车登上月球。
⑴若已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球绕地球运动的周期为T，月球绕地球的运动近似看做匀速圆周运动，试求出月球绕地球运动的轨道半径；
⑵若宇航员随登月飞船登陆月球后，在离月球表面h高处沿水平方向以初速度v0抛出一个小球，经过时间t落到月球表面。已知月球半径为r，万有引力常量为
，试求出月球的质量
；
⑶已知月球半径为r，月球表面的重力加速度为
（g为地球表面的重力加速度）。当“嫦娥三号”登陆月球以后，若要在月球上发射一颗月球的卫星，最小的发射速度为多少？
如图所示，AB段路面是水平的，BCD是一段半径R =10m的拱起的圆弧路面，圆弧的最高点C比AB段路面高出h =1.25m。已知一辆电动玩具车的质量为m=3kg，额定功率为20W。该玩具车自A点以额定功率由静止开始运动，经12s到达C点时恰好对地面压力为零，不计玩具车经过B点时的能量损失（g取10m/s2）。求：
⑴该玩具车到达C点时的速度大小；
⑵玩具车到达C点时所受的牵引力大小；
⑶从A点到C点的过程中，牵引力和重力分别对玩具车所做的功。
2009年花样滑冰世锦赛双人滑比赛中，张丹、张昊连续第二年获得亚军，2010年花样滑冰世锦赛回到了2006年冬奥会的举办地都灵，在比赛中张丹、张昊漂亮的完成了整套动作。如图所示，张昊（男）以自己为转轴拉着张丹（女）做匀速圆周运动，转速为30 r/min，张丹的脚到转轴的距离为1.8 m。求：
⑴张丹做匀速圆周运动的周期；
⑵张丹的脚运动速度的大小。
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