青岛奥运会帆船赛场采用风力发电给蓄电池充电，为路灯提供电能．用光敏电阻作为传感器控制路灯电路的开关，实现自动控制．光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化，作为简化模型，可以近似认为，照射光较强(如白天)时电阻几乎为0：照射光较弱(如黑天)时电阻接近于无穷大．利用光敏电阻作为传感器，借助电磁开关，可以实现路灯自动在白天关闭，黑天打开．电磁开关的内部结构如图13所示.1、2两接线柱之间是励磁线圈，3、4两接线柱分别与弹簧片和触点连接．当励磁线圈中电流大于50 mA时，电磁铁吸合铁片，弹簧片和触点分离，3、4断开；电流小于50 mA时，3、4接通．励磁线圈中允许通过的最大电流为100 mA.
图13
(1)利用以下器材设计一个自动控制路灯的电路，画出电路原理图．
光敏电阻R1，符号
灯泡L，额定功率40 W，额定电压36 V，符号
保护电阻R2，符号
电磁开关，符号
蓄电池E，电压36 V，内阻很小；开关S，导线若干．
(2)回答下列问题：
①如果励磁线圈的电阻为200 Ω，励磁线圈允许加的最大电压为__________V，保护电阻R2的阻值范围为__________Ω.
②在有些应用电磁开关的场合，为了安全，往往需要在电磁铁吸合铁片时，接线柱3、4之间从断开变为接通．为此，电磁开关内部结构应如何改造？请结合本题中电磁开关内部结构图说明．
③任意举出一个其它的电磁铁应用的例子．
如图所示，一名滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出，经过3.0s落到斜坡上的A点。已知O点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角θ=370，运动员的质量m=60kg。不计空气阻力。（取sin370=0.6,cos370=0.8,g取10m/s2）求：
⑴O点与A点的距离L；
⑵运动离开O点时的速度大小；
⑶运动员落到A点时的动能。
如图所示，斜面的倾角
＝30°，另一边与地面垂直，高为
，斜面顶点有一定滑轮，物块A和B的质量分别为
和
，通过轻而柔软的细绳连接并跨过定滑轮，开始时两物体与地面的垂直距离均为
，释放两物块后，A沿斜面无摩擦地上滑，B沿斜面的竖直边下落，且落地后不反弹。若物块A恰好能达到斜面的顶点，试求和的比值．（滑轮的质量、半径和摩擦均可忽略不计）
如图所示，把一个倾角为
、高度为
的绝缘斜面固定在匀强电场中，电场方向水平向右，电场强度大小为
，有一质量为
、带电荷量为
的物体以初速度
，从M点滑上斜面恰好能沿斜面匀速向上运动。求物体与斜面间的动摩擦因数。
如图所示，半径
=0.4m的光滑半圆环轨道处于竖直平面内，半圆环与粗糙的水平地面相切于圆环的端点A．一质量
=0.1kg的小球，以初速度
=8m/s在水平地面上向左作加速度
=4m/s2的匀减速直线运动，运动4m后，冲上竖直半圆环，经过最高点B最后小球落在C点。取重力加速度
=10m/s2。求：
（1）小球到达A点时速度大小；
（2）小球经过B点时对轨道的压力大小；
（3）A、C两点间的距离。
如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端位于B点。水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP，其形状为半径R=0.8m的圆环剪去了左上角135°的圆弧，MN为其竖直直径。用质量m1=0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点，释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点。用同种材料、质量为m2=0.2kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放，物块过B点时速度为
，物块与桌面的动摩擦因数μ=0.4，B、D间水平距离
=2.5m，物块飞离桌面后由P点沿切线落入圆轨道。（不计空气阻力，g=10m/s2）求：
（1）物块离开桌面D时的速度大小;
（2）P点到桌面的竖直距离h;
（3）判断m2能否沿圆轨道到达M点（要求计算过程）;
（4）释放后m2运动过程中克服桌面摩擦力做的功.