质量为m的钢板与直立轻弹簧的上端连接，弹簧下端固定在地上．平衡时， 弹簧的压缩量为x0，如右图所示．一物块从钢板正上方距离为3x0的A处自由落下，打在钢板上并立刻与钢板一起向下运动，但不粘连．它们到达最低点后又向上运动．已知物块质量也为m时，它们恰能回到O点．若物块质量为M，仍从A处自由落下，则物块与钢板回到O点时，还具有向上的速度．物块向上运动到达的最高点与O点的距离h＝
x0．求M与m的关系式。
如图所示，半径为R的圆轮在竖直面内绕O轴匀速转动，O轴离地面高为2R，轮上a、b两点与O点的连线相互垂直，a、b两点均粘有一小物体，当a点转至最低位置时，a．b两点处的小物体同时脱落，经过相同时间落到水平地面上。
(1)试判断圆轮的转动方向。
(2)求圆轮转动的角速度的大小。
宇航员在月球表面完成下面实验：如图所示，在一固定的竖直光滑圆弧轨道内侧最低点有一小球（可视为质点），当给小球一个水平方向的初速度
时，小球刚好能在竖直面内做完整的圆周运动.已知圆弧轨道半径为r，月球的半径为R，引力常量为G．
（1）若在月球表面发射一颗环月卫星，所需最小发射速度为多少？
（2）月球的平均密度为多大？
质量为3 kg的物体放在水平地面上，在水平恒力F的作用下做匀加速直线运动，4 s末撤去此水平恒力F．物体运动的v－t图象如图所示．求：
(1) 水平恒力F所做的功；
(2) 水平恒力F的最大功率；
(3) 物体所受的摩擦力平均功率．
沪杭高铁在运营前的某次测试中，列车在水平直线轨道上匀速行驶的最大速度为416 km/h（约为116 m/s）．假定列车的总质量为4.40×105 kg．列车以最大速度匀速行驶时所受的阻力为车重的0.03倍，则此时列车牵引力的总功率约为（结果保留二位有效数字）
如图所示，平行U形导轨倾斜放置，倾角为
，导轨间的距离
，电阻
，导轨电阻不计．匀强磁场的方向垂直于导轨平面向上，磁感应强度
，质量
、电阻
的金属棒ab垂直置于导轨上．现用沿轨道平面且垂直于金属棒的大小为
的恒力，使金属棒ab从静止开始沿导轨向上滑行，已知当ab棒滑行
后保持速度不变，并且金属棒ab与导轨间的动摩擦因数
。 (可能用到的数据：
)
求：(1)画出金属棒匀速运动时的受力分析图并求出匀速运动时的速度大小；
(2)金属棒匀速运动时电阻R上的功率；
(3)金属棒从静止起到刚开始匀速运动的过程中，电阻R上产生的热量为多少？