(15分)小明用台秤研究人在升降电梯中的超重与失重现象．他在地面上用台秤称得其体重为500 N，再将台秤移至电梯内称其体重，电梯从t＝0时由静止开始运动到t＝11 s时停止，得到台秤的示数F随时间t变化的图象如图所示，g取10 m/s2.求：
（1）小明在0～2s内加速度a1的大小，并判断在这段时间内他处于超重还是失重状态；
（2）在10～11s内，台秤的示数F3；
（3）小明运动的总位移x.
如图甲为验证机械能守恒定律的实验装置示意图。现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平。回答下列问题：
（1）为完成此实验，除了所给的器材外，还需要的器材有_____________。（填入正确选项前的字母）
A．米尺 B．秒表
C．0～12V的直流电源 D.0～12V的交流电源
（2）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材
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上
C.用天平测出重锤的质量
D.先接通电源，后释放纸带，打出一条纸带
E.测量纸带上某些点间的距离
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能
其中操作不当的步骤是：________________。
（3）实验中误差产生的原因有______________________________________________（写出两个原因）
（4）利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度
的数值。根据打出的纸带，选取纸带上连续的五个点A、B、C、D、E，测出各点之间的距离如图乙所示。使用交流电的频率为
，则计算重锤下落的加速度的表达式a=___________________。（用
、
、
、
及
表示）
利用如图甲所示的装置可测量滑块在斜面上运动的动摩擦因数。在斜面上安装有两个光电门，且光电门A、B固定在斜面上，AB两点高度差为h，水平距离为s，当一带有宽度为d的很窄遮光片的滑块自斜面上滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片通过光电门时的遮光时间t。让滑块每次从斜面上的不同点有静止开始下滑，记下相应的
、
值。
完成下列填空和作图：
（1）滑块经过光电门A、B时的瞬时速度
_________，
_____________；
（2）根据上面测量的物理量，得到滑块的动摩擦因数计算表达式为μ=_______________；
（3）某实验小组同学实验测量得到h=0.3m，s=0.4m，d=0.5cm，根据多次测量、值，由计算机处理得到
图线如图乙所示，可计算得到滑块与斜面动摩擦因数μ=______________（保留两位有效数字）。
倾角为37°的光滑斜面上固定一个槽，劲度系数k＝20 N/m、原长l0＝0.6 m的轻弹簧下端与轻杆相连，开始时杆在槽外的长度l＝0.3 m，且杆可在槽内移动，杆与槽间的滑动摩擦力大小Ff＝6 N，杆与槽之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．质量m＝1 kg的小车从距弹簧上端L＝0.6 m处由静止释放沿斜面向下运动．已知弹性势能Ep＝kx2，式中x为弹簧的形变量．g取10 m/s2，sin37°＝0.6.关于小车和杆的运动情况，下列说法正确的是( )
A.小车先做匀加速运动，后做加速度逐渐减小的变加速运动
B.小车先做匀加速运动，然后做加速度逐渐减小的变加速运动，最后做匀速直线运动
C.杆刚要滑动时小车已通过的位移为0.9 m
D.杆从开始运动到完全进入槽内所用时间为0.1 s
如图所示，同步卫星与地心的距离为r，运行速率为v1，向心加速度为a1；地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，第一宇宙速度为v2，地球半径为R，则下列比值正确的是 ( )
A.
＝
B. ＝(
)2
C.
＝ D.
=
质量为m的小球由轻绳a、b分别系于一轻质木架上的A和C点，绳长分别为la、lb，如图所示，当轻杆绕轴BC以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，绳a在竖直方向，绳b在水平方向，当小球运动到图示位置时，绳b被烧断的同时轻杆停止转动，则( )
A．小球仍在水平面内做匀速圆周运动
B．在绳b被烧断瞬间，a绳中张力突然增大
C．若角速度ω较小，小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动
D．绳b未被烧断时，绳a的拉力大于mg，绳b的拉力为mω2lb
