（12分）如图所示，在光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B。它们的质量均为2m，弹簧的劲度系数为k， C为一固定挡板，物块A通过一根轻绳跨过光滑的定滑轮与物块D相连，物块D的质量也为2m，用手托住物块D，使轻绳拉直但没有弹力。从静止释放物块D，当物块D达到最大速度时，物块B恰好离开挡板C。求：
（1）斜面的倾角θ
（2）物块D的最大速度
（3）在其他条件不变的情况下，若物块D的质量改为
，则物块D的最大速度为
。求物块D达到最大速度的过程中弹簧的弹性势能减少量
（11分）如图所示，一条轨道固定在竖直平面内，水平段ab粗糙，其距离为s=3m。在b点平滑过度，bcd段光滑，cd 段是以O为圆心、半径为R=0.4m的一小段圆弧。质量为m=2kg的小物块静止于a处，在一与水平方向成θ角的恒力F作用下 开始沿轨道匀加速运动，小物块到达b处时撤去该恒力，小物块继续运动到d处时速度水平，此时轨道对小物块的支持力大小为
=15N。小物块与ab段的动摩擦因数为μ=0.5， g取10m/s2.求：
（1）小物块到达b点时的速度大小
；
（2）恒力F的最小值Fmin。（计算结果可以用分式或根号表示）
（11分）如图所示，一质量为1kg的小球套在一根固定的足够长光滑直杆上，直杆与水平面夹角θ为30°．现小球在F=15N的竖直向上的拉力作用下，从A点由静止出发向上运动．g 取10m/s2.试求：
（1）小球运动的加速度a1；
（2）若F作用2s后撤去，小球上滑过程中距A点的最大距离sm
（11分）如图所示，宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点，沿水平方向以初速度
抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q，斜面的倾角为α，已知该星球的半径为R．不考虑其它可能存在的阻力。求该星球上的第一宇宙速度
用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．
（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：
A 按照图示的装置安装器件；
B 将打点计时器接到电源的直流输出端上；
C 用天平测量出重锤的质量；
D 释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；
E 测量打出的纸带上某些点之间的距离；
F 根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能在误差范围内是否等于增加的动能．
指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤，将其选项对应的字母填在右边的横线上___________
实验中得到一条纸带，如图所示．根据打出的纸带，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O的距离为s0，点A、C间的距离为s1，点C、E间的距离为s2，使用交流电的周期为T，设重锤质量为m，则________
A 打点计时器打C点时重锤的动能为
B 打点计时器在打O点和C点的这段时间内重锤的重力势能的减少量为
C 重锤下落的加速度a的表达式为
D 重锤下落的加速度a的表达式为
（3）在本实验中发现，重锤减少的重力势能总是______（填“大于”或“小于”）重锤增加的动能，其原因主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用，可以通过该实验装置测定该阻力的大小，试用（2）中已知物理量和纸带上的测量数据表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小为________________
如图所示的装置，可用于探究恒力做功与速度变化的关系。水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘．实验首先保持轨道水平，通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动以实现平衡摩擦力，再进行后面的操作，并在实验中获得以下测量数据：小车、力传感器和挡光板的总质量M，平衡摩擦力时砝码和砝码盘的总质量m0，挡光板的宽度d，光电门1和2的中心距离s。
（1）实验需用20分度的游标卡尺测量挡光板的宽度d，如图所示，d＝________ mm
（2）某次实验过程：力传感器的读数为F，小车通过光电门1和2的挡光时间分别为t1、t2（小车通过光电门2后，砝码盘才落地），砝码盘和砝码的质量为
，已知重力加速度为g，则对该小车，实验要验证的表达式是_________
A.
B.
C.
D.
