如图为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图,其下半部AB是一长为2R的竖直细管,上半部BC是半径为R的四分之一圆弧弯管,管口沿水平方向,AB管内有一原长为R、下端固定的轻质弹簧。投饵时,每次总将弹簧长度压缩到0.5R后锁定,在弹簧上段放置一粒鱼饵,解除锁定,弹簧可将鱼饵弹射出去。设质量为m的鱼饵到达管口C时,对管壁的作用力恰好为零。不计鱼饵在运动过程中的机械能损失,且锁定和解除锁定时,均不改变弹簧的弹性势能。已知重力加速度为g。求:
(1)质量为m的鱼饵到达管口C时的速度大小v1;
(2)弹簧压缩到0.5R时的弹性势能Ep;
(3)已知地面与水面相距1.5R,若使该投饵管绕AB管的中轴线OO’在
角的范围内来回缓慢转动,每次弹射时只放置一粒鱼饵,鱼饵的质量在
到m之间变化,且均能落到水面。持续投放足够长时间后,鱼饵能够落到水面的最大面积S是多少?
宇航员站在一星球表面上的某高处,沿水平方向抛出一个小球,经过时间t,小球落到星球表面,测得抛出点与落地点之间的距离为L
。若抛出时的初速增大到2倍,则抛出点与落地点之间的距离为
L。已知两落地点在同一水平面上,该星球的半径为R,万有引力常数为G。求该星球的质量M。
如图所示的圆锥摆中,已知小球质量为m,绳子长度为L ,绳子转动过程中与竖直方向的夹角为θ ,试求小球做圆周运动的周期及绳子的拉力。
河宽300m,水流速度为3m/s ,船在
静水
中的速度为5m/s 。现令该船从岸边开始渡河,试问:
 (1)要求船以最短的时间渡河,可到达河岸的什么位置?
 (2)要求船以最小的位移渡河时,渡河时间多长?
如图所示,两根平行金属导轨MN,PQ相距为d =1.0m,导轨平面与水平面夹角为a=300导轨上端跨接一定值电阻R=1.6Ω,导轨电阻不计。整个装置处于方向垂直导轨平面向上、磁感应强度大小B=1T的匀强磁场中。金属棒ef垂直于MN、PQ静止放置,且与导轨保持良好接触,其长刚好也为d、质量m=0.1kg、电阻r=0.4Ω,距导轨底端s1=3.75m另一根与金属棒平行放置的绝缘棒gh长度也为d,质量为
,从轨道最低点以速度v0=10m/s沿轨道上滑并与金属棒发生正碰(碰撞时间极短),碰后金属棒沿导轨上滑s2=0.2m后再次静止,测得此过程中电阻R上产生的电热为Q=0.2J己知两棒与导轨间的动摩擦因数均为.
,g取10m/s2,求:
 (1) 碰后瞬问两棒的速度;
 (2) 碰后瞬间金属棒的加速度;
 (3) 金属棒在导轨上运动的时间。
宇骯员在月球表面完成下面实验:在一固定的竖直光滑圆弧轨道内部最低点静止一质量为m球(可视为质点)如图所示,当施加给小球一瞬时水平冲
量I,刚好能使小球在竖直面内做完整圆周运动。已知圆弧轨道半径为r,月球的半径为R,万有引力常量为G。求:
 (1)若在月球表面上发射一颗环月卫星,所需最小的发射速度为多大?
 (2) 轨道半径为2R的环月卫星周期为多大?