如图所示，弹簧的一端固定，另一端连接一个物块，弹簧质量不计。物块（可视为质点）的质量为m，在水平桌面上沿x轴运动，与桌面间的动摩擦因数为μ。以弹簧原长时物块的位置为坐标原点O，当弹簧的形变量为x时，物块所受弹簧弹力大小为F＝kx，k为常量。
（1）请画出F随x变化的示意图；并根据F－x图像求物块沿x轴从O点运动到位置x的过程中弹簧弹力所做的功。
（2）将物块从x1由静止释放，
a．物块第一次到达x2（x2＜0）位置时的动能。
b．假设物块最终停在O点，求这个过程中滑动摩擦力所做的功。
1932年，劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器。回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。粒子源产生的粒子，质量为m、电荷量为+q ，在加速器中被加速，加速电压为U。不计重力作用。求：
（1）第一次加速后，粒子的速度大小v1；
（2）粒子能达到的最大动能Ekm；
（3）实际使用中发现，加速过程中存在相对论效应：随着粒子速度增大，粒子的质量也增大，粒子绕行周期变长，从而使粒子逐渐偏离了交变电场的加速状态。针对这个问题，请你提出一点改进措施。
2016年8月16日01时40分，中国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将全球首颗量子科学实验卫星（简称量子卫星）发射升空。此次发射任务的圆满成功，标志着我国空间科学研究又迈出重要一步。 量子卫星的成功发射，可以实现卫星和地面之间的量子通信。量子通信的安全性基于量子物理基本原理，单光子的不可分割性和量子态的不可复制性保证了信息的不可窃听和不可破解，从原理上确保身份认证、传输加密以及数字签名等无条件安全，可从根本上、永久性解决信息安全问题。
为了简化问题便于研究，将该量子卫星绕地球的运动视为匀速圆周运动（示意图如图所示）。已知量子卫星距地面的高度为h，地球的质量为M，地球的半径为R，引力常量为G。求：
（1）量子卫星绕地球的运动的线速度大小；
（2）量子卫星绕地球的运动周期；
（3）简要阐述全球首颗量子卫星的发射成功，有什么现实意义？
在如图所示的匀强电场中，一个电荷量q=+2.0×10-8 C的点电荷，其所受电场力F=4.0×10-4 N。沿电场线方向有A、B两点，A、B两点间的距离d=0.10m。求：
（1）匀强电场的电场强度E的大小；
（2）该电荷从A点移至B点的过程中，电场力所做的功W。
如图所示，用F =12 N的水平拉力，使物体由静止开始沿水平地面做匀加速直线运动。已知物体的质量m =2.0 kg，物体与地面间的动摩擦因数μ=0.30。重力加速度g取10m/s2。求：
（1）物体加速度a的大小；
（2）物体在t=2.0s时速度v的大小。
在“验证机械能守恒定律”的实验中，
（1）已有铁架台、铁夹、电源、纸带、打点计时器，还必须选取的器材是图中的_________（填选项前的字母）。
（2）某同学在实验过程中，①在重锤的正下方地面铺海绵；②调整打点计时器，使两个限位连线为竖直；③重复多次实验。以上操作可减小实验误差的是_________。
