如图所示，在竖直平面内固定有两个很靠近的同心圆形轨道，外圆ABCD的光滑，内圆A′B′C′D′的上半部分B′C′D′粗糙，下半部分B′A′D′光滑。一质量m=0.1kg的小球从轨道的最低点A，以初速度v0向右运动，球的尺寸略小于两圆间距，球运动的半径R=0.2m，取g=10m/s2。
（1）若要使小球始终紧贴外圆做完整的圆周运动，初速度v0至少为多少？
（2）若v0=3m/s，经过一段时间小球到达最高点，内轨道对小球的支持力N=1N，则小球在这段时间内克服摩擦力做的功是多少？
（3）若v0=3m/s，经过足够长的时间后，小球经过最低点A时受到的支持力为多少？小球在整个运动过程中减少的机械能是多少？
(本题12分。第一小题3分。第2小题3分，第3小题6分)
伟航同学向大家表演“遥控飞机穿隧洞”。这一过程简化为如下运动模型：水平路面上卡车载着长 L="6m" 的水泥管，遥控飞机（可视为质点）以初速度v1=1m/s，加速度 a1=2m/s2进入水泥管做匀加速直线运动。求：
（1）若卡车静止在水平路面上，则遥控飞机穿过水泥管所用时间t为多少？
（2）若卡车此时以v2=4m/s的初速度，大小为4m/s2的加速度a2与遥控飞机迎面刹车，则遥控飞机穿过水泥管所用时间t＇多少？（计算结果可用根号表示）
如图所示为某高楼电梯上升的速度-时间图像，试求：
（1）在t1=5s、t2=8s时刻的速度；
（2）求出各段的加速度；
（3）画出电梯上升的加速度-时间图像．
质量为m=0.02kg的通电细杆ab长L=0.3m，置于倾角为θ=37°的平行放置的导轨上且与导轨垂直。导轨的宽度d=0.2m，杆ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.4，磁感应强度B=2T的匀强磁场与导轨平面垂直且方向向下，如图所示。现调节滑动变阻器的触头，求：为了使杆ab静止不动，通过ab杆的电流范围是多少? 
如图所示，两平行金属板间距为d，电势差为U，板间电场可视为匀强电场；金属板下方有一磁感应强度为B的匀强磁场。带电量为+q、质量为m的粒子，由静止开始从正极板出发，经电场加速后射出，并进入磁场做匀速圆周运动。忽略重力的影响，求：
（1）匀强电场的电场强度E的大小。
（2）粒子从电场射出时速度v的大小。
（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R。
如图所示电路图，电源的电动势为E=20V，内阻为r=7.0Ω，滑动变阻器的最大阻值为15Ω，定值电阻R0=3Ω。
（1）当R为何值时，电源的输出功率最大?最大值为多少?
（2）当R为何值时， R消耗的功率最大?最大值为多少?