如图13所示的木板由倾斜部分和水平部分组成，两部分之间由一段圆弧面相连接．在木板的中间有位于竖直面内的光滑圆槽轨道，斜面的倾角为θ．现有10个质量均为m、半径均为r的均匀刚性球，在施加于1号球的水平外力F的作用下均静止，力F与圆槽在同一竖直面内，此时1号球球心距它在水平槽运动时的球心高度差为h．现撤去力F使小球开始运动，直到所有小球均运动到水平槽内．重力加速度为g．求：
⑴水平外力F的大小；
⑵1号球刚运动到水平槽时的速度；
⑶整个运动过程中，2号球对1号球
所做的功．
潮汐能是一种有待开发新能源，利用涨、落潮位差，可以把潮汐势能转化为动能再通过水轮机发电。如图17所示为双向型潮汐电站示意图，在海湾建一拦水坝，使海湾与大海隔开构成水库, 在坝上安装水轮发电机组，利用潮汐造成的坝内、外水位差, 引导高水位的海水通过水轮发电机, 将机械能转变成。海水密度
=1.0
103 kg/m2, g =10m/s2。
(1)试用图中规定的符号，画出涨潮和落潮时，海水双向流动的路径。
(2)已知某潮汐电站海湾水库面积约2.5106 m2, 假设电站的总能量转换效率为10% ，该电站的年发电总量1.0
107 kW·h ，电站发电功率为3.2103 kW。试推算出大坝两侧涨、落潮的平均潮差及日满负荷工作的时间。
某研究性学习小组，为了探索航天器球形返回舱穿过大气层时所受空气阻力（风力）的影响因素，进行了模拟实验研究。图12为测定风力的实验装置图，其中CD是一段水平放置的长为L的光滑均匀电阻丝，电阻丝电阻较大；一质量和电阻都不计的细长细长裸金属丝一端固定于O点，另一端悬挂球P，无风时细金属丝竖直，恰与电阻丝在C点接触，OC＝H；有风时金属丝将偏离竖直方向，与电阻丝相交于某一点（如图13中虚线所示）.细金属丝与电阻丝始终保持良好的导电接触。
(1)已知电源的电动势为E，内阻不计，理想电压表两接线柱分别与O点和C点相连，球P的质量为m，重力加速度为g，由此可以推得风力大小F与电压表示数的关系式为F=______________________。
(2)研究小组的同学猜想：风力大小F可能与风速大小v和球半径r这两个因素有关，于是他们进行了如下的实验：
实验一：使用同一球，改变风速，记录了在不同风速下电压表的示数。
表一球半径r＝0.50cm
| 风速(m/s) |
10 |
15 |
20 |
30 |
| 电压表示数（V） |
2.40 |
3.60 |
4.81 |
7.19 |
由表一数据可知：在球半径一定的情况下，风力大小与风速的关系是_______________________。
实验二：保持风速一定，换用同种材料、不同半径的实心球，记录了在球半径不同情况下电压表的示数。
表二风速v＝10 m/s
| 球半径(cm) |
0.25 |
0.50 |
0.75 |
1.00 |
| 电压表示数（V） |
9.60 |
2.40 |
1.07 |
0.60 |
由表二数据可知：在风速一定的情况下，风力大小与球半径的关系是_______________________。（球体积公式
）
(3)根据上述实验结果可知风力的大小F与风速大小v、球半径r的关系式为_________________________。
(11分)（选做，适合选修3—4的同学）如图11所示，青藏铁路开通后，物理探究小组的几个学生乘青藏铁路火车去旅游, 到达玉珠峰 (昆仑山东段最高峰，位于格尔木南160公里的昆仑山口以东, 其两侧矗立着众多5000米左右的山峰，均有现代冰川发育), 玉珠峰美景倾到了探究小组的学生, 他们想迅速估测出玉珠峰的海拔高度，但是他们只带了一些轻质绳子、小刀、小钢卷尺、可当作秒表用的手表和一些食品，附近还有石子、树木等, 其中一个人根据物理知识很快就测出了海拔高度。 请写出他们测量的方法、需记录的数据，推导出计算高峰的海拔高度的计算式。
(11分)（选做，适合选修3—3的同学）如图10所示，把装有气体的上端封闭的玻璃管竖直插入水银槽内，管内水银面与槽内水银面高度差为h，当玻璃管缓慢竖直向下插入一些，问h怎样变化？气体体积怎样变化？（请用两种方法解答）
(15分) 2008年2月22日,2008年跳水世界杯在“水立方”展开第四日角逐。在男子双人十米台决赛中，中国组合林跃/火亮优势明显，最终以总分482.46分成功折桂，帮助中国队夺得第五枚金牌。如图16甲是林跃/火亮在跳台上腾空而起的英姿。中国组合林跃/火亮站在距水面10m高的跳台跳板上的最边缘端，他们的重心离跳板板面的高度大约为1m，当他们腾空跃起后其重心离跳板板面最大高度为2m，下降到手触及水面时伸直双臂做一个翻掌压水花的动作,如图16乙所示，这时他们的重心离水面大约为1m。(g取10m/s2,保留三位有效数字)
(1)请问运动员在空中是依靠什么力来完成各种难度较大动作的?这些力相互作用力对运动员的整体运动过程有影响吗?为什么?请试探究性回答；
(2)不计空气阻力，试估算从跃起到手触及水面的过程中运动员完成一系列动作可利用的时间多长；
(3)忽略运动员进入水面过程中受力的变化，入水后，运动员的重心能下沉到离水面约2.2m处，试估算水对运动员的平均阻力约是运动员自身重力的几倍。