一粗细均匀的U型玻璃管竖直放置，短臂端封闭，长臂端（足够长）开口向上，短臂内封有一定质量的理想气体。初始状态时管内各段长度如图所示，密闭气体的温度为27℃。大气压强为75cmHg，求：
（1）若沿长臂的管壁缓慢加入5cm的水银柱并与下方的水银合为一体，为使密闭气体保持原来的长度，应使气体的温度变为多少？
（2）在第（1）小题的情况下，要使两端玻璃管中水银面相平，则气体的温度变为多少？
(16分)如图所示，相距为2d的A和B两点上固定着等量异种的两个点电荷，电荷量分别为＋Q和－Q.在AB连线的中垂线上取一点P，垂足为O，∠PAO＝α，求：
(1)－Q在P点的场强的大小和方向；
(2)P点的场强的大小和方向；
(3)α为何值时，P点的场强最大，其最大值是多少？
如图为某同学设计的速度选择装置，两根足够长的光滑导轨
/和
间距为L与水平方向成
角，上端接滑动变阻器R，匀强磁场
垂直导轨向上，金属棒ab质量为
垂直横跨在导轨上。滑动变阻器R两端连接水平放置的平行金属板，极板间距为d，板长为2d，匀强磁场B垂直纸面向内。粒子源能发射沿水平方向不同速率的带电粒子，粒子的质量为
，电荷量为q，ab棒的电阻为r，滑动变阻器的最大阻值为2r，其余部分电阻不计，不计粒子重力。
（1）ab棒静止未释放时，某种粒子恰好打在上极板中点P上，该粒子带何种电荷？该粒子的速度多大？
（2）调节变阻器使R=0.5r，然后释放ab棒，求ab棒的最大速度？
（3）当ab棒释放后达到最大速度时，若变阻器在
范围调节，总有粒子能匀速穿过平行金属板，求这些粒子的速度范围？
(18分)如图所示，长为L的不可伸长的绳子一端固定在O点，另一端系质量为m的小球，小球静止在光滑水平面上。现用大小为F水平恒力作用在另一质量为2m的物块上，使其从静止开始向右运动，一段时间后撤去该力，物块与小球发生正碰后速度大小变为原来的一半而速度方向不变，小球恰好能在竖直平面内做圆周运动。已知重力加速度为
，小球和物体均可视为质点，试求: 
(1)小物块碰撞前速度
的大小；
(2)恒力F作用时间。
(10分)如图所示，在倾角为θ的粗糙斜面上，有一个质量为m的物体被水平力F推着静止于斜面上，已知物体与斜面间的动摩擦因数为μ，且μ<tanθ，若物体静止不动，求推力F的范围。(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
(10分)一物体(可视为质点)以一定的初速度冲上一倾角为θ的斜面，结果最后静止在斜面上，如图所示，在第1s内位移为6 m，停止运动前的最后1 s内位移为2 m，求：
(1)在整个减速运动过程中物体的位移大小，
(2)整个减速过程共用多少时间。