在消防演习中，消防队员从一根竖直的长直轻绳上由静止滑下，经2.5s落地．为了获得演习中的一些数据，以提高训练质量，研究人员在轻绳上端安装一个力传感器并与数据处理系统相连接，用来记录消防队员下滑过程中轻绳受到的拉力与消防队员重力的比值随时间变化的情况．已知某队员在一次演习中的数据如图所示，求该消防队员在下滑过程中的最大速度和落地速度各是多少？（g取10m/s2）
如图所示，P为质量为m=1kg的物块，Q为位于水平地面上的质量为M=4kg的特殊平板，平板与地面间的动摩擦因数
。在板上表面的上方，存在一定厚度的“相互作用区域”，区域的上边界为MN。P刚从距MN高h=5m处由静止开始自由落下时，板Q向右运动的速度为v0=4m/s。当物块P进入相互作用区域时，P、Q之间有相互作用的恒力F=kmg，其中Q对P的作用力竖直向上，k=21，F对P的作用使P刚好不与Q的上表面接触。在水平方向 上，P、Q之间没有相互作用力，板Q足够长，空气阻力不计。（取g=10m/s2，以下计算结果均保留两位有效数字）求：
（1）P第一次落到MN边界的时间t和第一次在相互作用区域中运动的时间T；
（2）P第2次经过MN边界时板Q的速度v；
（3）从P第1次经过MN边界到第2次经过MN边界的过程中，P、Q组成系统损失的机械能△E；
（4）当板Q的速度为零时，P一共回到出发点几次？
1932年美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器，巧妙地利用带电粒子在磁场中的运动特点，解决了粒子的加速问题。现在回旋加速器被广泛应用于科学研究和医学设备中。
某型号的回旋加速器的工作原理如图甲所示，图乙为俯视图。回旋加速器的核心部分为D形盒，D形盒装在真空容器里，整个装置放在巨大的电磁铁两极之间的强大磁场中，磁场可以认为是匀强磁场，且与D形盒底面垂直。两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计，D形盒的半径力R，磁场的磁感应强度为B。设质子从粒子源A处进入加速电场的初速度不计。质子质量为m、电荷量为+q。加速器接一定频率高频交变电源，其电压为U。加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。
（1）求质子第1次经过狭缝被加速后进人D形盒运动的轨道半径r1；
（2）求质子从静止开始加速到出口处所需的时间t；
（3）如果使用这台回旋加速器加速α粒子，需要进行怎样的改动？请写出必要的分析与推理。
如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距L=1m，导轨平面与水平面成
，下端连接阻值为R的电阻。匀强磁场方向垂直导轨平面向上，磁感应强度B =0.4T。质量m=0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直且保持良好接触，它们间的动摩擦因数μ=0.25。金属棒沿导轨由静止开始下滑，当金属棒下滑速度达到稳定时，速度大小为10 m/s（取g=10m/s2，sin 37°=0.6，cos37°=0.8）。求：
（1）金属棒沿导轨开始下滑时的加速度大小；
（2）当金属棒下滑速度达到稳定时电阻R消耗的功率；
（3）电阻R的阻值。
如图所示，圆心在原点、半径为R的圆将xOy平面分为两个区域，在圆内区域I（r≤R）和圆外区域II（r >R）分别存在两个匀强磁场，方向均垂直于xOy平面。垂直于xOy平面放置两块平面荧光屏，其中荧光屏甲平行于x轴放置在y=—2.2R的位置，荧光屏乙平行于y轴放置在x=3.5R的位置。现有一束质量为m、电荷量为q（q>0）、动能为E0的粒子从坐标为（—R，0）的A点沿x轴正方向射入区域I，最终打在荧光屏甲上，出现亮点N的坐标为（0.4R，—2.2R）。若撤去圆外磁场，粒子也打在荧光屏甲上，出现亮点M的坐标为（0，—2.2R），此时，若将荧光屏甲沿y轴负方向平移，发现亮点的x轴坐标始终保持不变。不计粒子重力影响。
（1）求在区域I和II中粒子运动速度v1、v2的大小；
（2）求在区域I和II中磁感应强度Bl、B2的大小和方向；
（3）若上述两个磁场保持不变，荧光屏仍在初始位置，但从A点沿x轴正方向射入区域I的粒子束改为质量为m、电荷量为-q、动能为3E0的粒子，求荧光屏上出现亮点的坐标。
一轻质细绳一端系一质量为m="0.05" kg的小球A，另一端套在光滑水平细轴O上，O到小球的距离为L=" 0.1" m，小球与水平地面接触，但无相互作用。在球的两侧等距离处分别固定一个光滑的斜面和一个挡板，二者之间的水平距离S= 2m，如图所示。现有一滑块B，质量也为m，从斜面上高度h=3m处由静止滑下，与小球和挡板碰撞时均没有机械能损失。若不计空气阻力，并将滑块和小球都视为质点，滑块B与水平地面之间的动摩擦因数
=0.25，g取10 m/s2。求：
（1）滑块B与小球第一次碰撞前瞬间，B速度的大小；
（2）滑块B与小球第一次碰撞后瞬间，绳子对小球的拉力；
（3）小球在竖直平而内做完整圆周运动的次数
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