某同学设计了一个探究保持物体所受的合外力不变，加速度a与物体质量m关系的实验，图甲为实验装置简图．设沙和沙桶的总质量为m,改变小车的质量M,研究小车的加速度a和质量M之间的关系．在平衡了摩擦力之后，打点计时器打出的某一条纸带如图乙所示，若打点计时器所用的交流电的频率为f,试解答下列问题：
（1）该实验中小车所受的合外力F一定________(填“大于”、“等于”或“小于”)沙和沙桶的总重力mg．
（2）该实验可用图象法处理数据，应作a和________(填“M”或“
”)的图象进行分析研究．
（3）根据图乙纸带的数据计算小车的加速度时，为了减少实验误差，一般采用________来处理数据．该方法是把所有的实验数据都用上，从而减少实验误差．
（4）若实验中测得的加速度大小为a0,结合给定的纸带数据，可算出交流电的源率为f=_____．
如图所示，一根原长为l0的轻弹簧套在光滑直杆AB上，其下端固定在杆的A端，质量为m的小球也套在杆上且与弹簧的上端相连．球和杆一起绕经过杆A端的竖直轴OO′匀速转动，且杆与水平面间始终保持30°角．已知杆处于静止状态时弹簧的压缩量为l0/2，重力加速度为g．则下列说法正确的是
A.弹簧为原长时，杆的角速度为
B.当杆的角速度为
时，弹簧处于压缩状态
C.在杆的角速度增大的过程中，小球与弹簧所组成的系统机械能不守恒
D.在杆的角速度由0缓慢增大到
过程中，小球机械能增加了5mgl0/4
如图(a)所示，在半径为R的虚线区域内存在周期性变化的磁场，其变化规律如图(b)所示．薄挡板MN两端点恰在圆周上，且MN所对的圆心角为120 °。在t=0时，一质量为m、电荷量为+q的带电粒子，以初速度v从A点沿直径AOB射入场区，运动到圆心O后，做一次半径为
的完整的圆周运动，再沿直线运动到B点，在B点与挡板碰撞后原速率返回（碰撞时间不计，电荷量不变），运动轨迹如图(a)所示，粒子的重力不计，不考虑变化的磁场所产生的电场，下列说法正确的是（ ）
A.磁场方向垂直纸面向外
B.图(b)中
C.图(b)中
D.若t=0时，质量为m、电荷量为-q的带电粒子，以初速度v从A点沿AO入射，偏转、碰撞后，仍可返回A点
如图所示，水平面上固定着两根相距L且电阻不计的足够长的光滑金属导轨，导轨处于方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中，铜棒a、b的长度均等于两导轨的间距，电阻均为R、质量均为m，铜棒平行地静止在导轨上且与导轨接触良好.现给铜棒a一个平行于导轨向右的瞬时冲量I，关于此后的过程，下列说法正确的是( )
A.回路中的最大电流为
B.铜棒b的最大加速度为
C.铜棒b获得的最大速度为
D.回路中产生的总焦耳热为
一滑块静止在水平面上，t＝0时刻在滑块上施加一水平力F，力F和滑块的速度v随时间t的变化规律分别如图甲、乙所示，g取10 m/s2，则下列说法正确的是( )
A.滑块的质量为2 kg
B.力F在第3 s内做的功为1.5 J
C.滑块与水平面间的动摩擦因数为0.3
D.力F在第2 s内做功的功率为2 W
中国探月工程嫦娥四号任务计划于2019年执行两次发射：上半年发射嫦娥四号中继星，下半年发射嫦娥四号探测器，她将实现人类首次月球背面软着陆和巡视勘察，如图所示，设月球半径为R，假设“嫦娥四号”探测器在距月球表面高度为3R的圆形轨道I上做匀速圆周运动，运行周期为T，到达轨道的A点时点火变轨进入椭圆轨道II，到达轨道的近月点B时，再次点火进入近月轨道III绕月做匀速圆周运动，引力常量为G，则下列说法正确的是
A.月球的质量可表示为
B.在轨道III上B点速率大于在轨道II上B点的速率
C.“嫦娥四号”探测器沿椭圆轨道从A点向B点运动过程中，机械能逐渐增大
D.“嫦娥四号”探测器从远月点A向近月点B运动的过程中，加速度变小
