物理学中，力与运动关系密切，而力的空间积累效果——做功，又是能量转化的量度。因此我们研究某些运动时，可以先分析研究对象的受力特点，进而分析其能量问题。已知重力加速度为
，且在下列情境中，均不计空气阻力。
（1）劲度系数为
的轻质弹簧上端固定，下端连一可视为质点的小物块，若以小物块的平衡位置为坐标原点
，以竖直向下为正方向建立坐标轴
，如图所示，用
表示小物块由平衡位置向下发生的位移。求小物块的合力
与的关系式，并据此说明小物块的运动是否为简谐运动；
（2）系统的总势能为重力势能与弹性势能之和。请你结合小物块的受力特点和求解变力功的基本方法，以平衡位置为系统总势能的零势能参考点，推到小物块振动位移为时系统总势能
的表达式。
（3）如图所示为理想单摆，摆角
最够小，可认为是简写运动。其平衡位置记为
点。若已知摆球的质量为
，摆长为
，在偏角很小时，摆球对于点的位移
的大小与角对应的弧长、弦长都近似相等，即近似满足：
。请推导得出小球在任意位置处的回复力与位移的比例常数
的表达式。
如图所示，轻质绝缘细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向左的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角
。已知绳长l=1.0m，小球所带电荷量
，质量
。不计空气阻力，取重力加速度
，
。
求：
（1）电场强度的大小
；
（2）将电场撤去，小球摆动到最低点时速度的大小
；
（3）将电场撤去，小球摆动到最低点时绳中拉力的大小
。
某同学用如图所示的装置做“验证动量守恒定律”实验．先将小球1从斜槽轨道上某固定点由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次；再把另一小球2放在斜槽轨道末端水平段的最右端静止，让小球1仍从原固定点由静止开始滚下，且与小球2相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次．A、B、C为三个落点的平均位置，O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点．实验中空气阻力的影响很小，可以忽略不计．
（1）在本实验中斜槽轨道_____（填选项前的字母）
A．必须光滑 B．可以不光滑
（2）实验中应该选择两个合适的小球进行实验
①两个小球的半径____（填“相同”或“不同”）
②应该选择下列哪组小球_____（填选项前的字母）
A．两个钢球 B．一个钢球、一个玻璃球 C．两个玻璃球
（3）斜槽末端没有放置被碰小球2时，将小球1从固定点由静止释放．若仅降低斜槽上固定点的位置，那么小球的落地点到O点的距离将______（填“改变”或“不变”），若仅增大小球1的质量，小球仍以相同的速度从斜槽末端飞出，那么小球的落地点到O点的距离将______填（“改变”或“不变”）．
（4）在安装实验装置的过程中，使斜槽轨道末端的切线水平，小球碰撞前与碰撞后的速度就可以用小球飞出的水平距离来表示，其原因的是_______
A．小球都是从同一高度飞出，水平位移等于小球飞出时的速度
B．小球都是从同一高度飞出，水平位移与小球飞出时的速度成正比
C．小球在空中的运动都是匀变速曲线运动，而且运动的加速度都相同
（5）本实验必须测量的物理量是_____
A．斜槽轨道末端到水平地面的高度H
B．小球1和小球2的质量
、
C．小球1的释放位置到斜槽轨道末端的高度h
D．记录纸上O点到A、B、C各点的距离
、
、
（6）斜槽末端没有放置被碰小球2时，小球1的落点为B点，放置被碰小球2后，小球2的落点为C点．假设两小球发生的是弹性碰撞，试论证：当小球1碰后的速度方向未改变时，C点必在B点的前方．_____
用如图所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”实验时，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落。
（1）除了图示的实验器材，下列实验器材中还必须使用的是_____（填字母代号）。
A. 交流电源 B. 刻度尺 C. 秒表 D. 天平（带砝码）
（2）关于本实验，下列说法正确的是_______
A. 应选择质量大，体积小的重物进行实验
B. 释放纸带之前，纸带必须处于竖直状态
C. 先释放纸带，后接通电源
（3）实验中，得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点
，测得它们到起始点
（点与下一个点的间距接近2mm）的距离分别为
，已知当地重力加速度为
，打点计时器打点的周期为
。设重物的质量为m，从打点到打
点的过程中，重物的重力势能减少量_____，动能的增加量_____。（用已知字母表示）
（4）某同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律，将力传感器固定在天花板上，细线一端系这小球，一端连在力传感器上，将小球拉至水平位置从静止释放，小球到达最低点时力传感器显示的示数为
，已知小球的质量为m,当重力加速度为，在误差允许范围内，当满足关系式_____时，可验证机械能守恒。
如图所示虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷，一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，
三点是实线与虚线的交点，则该粒子（）
A.带负电
B.在
点受力最大
C.在
点的电势能小于在点的电势能
D.由
点到点的动能变化大于由点到点的动能变化
伽利略相信，自然界的规律时简单明了的。他从这个信念出发，猜想落体的速度应该是均匀变化的。为验证自己的猜想，他做了“斜面实验”，如图所示。发现铜球在斜面上运动的位移与时间的平方成正比。改变球的质量或增大斜面倾角，上述规律依然成立。于是，他外推到倾角为
的情况，得出落体运动的规律。结合以上信息，判断下列说法正确的是
A.伽利略通过“斜面实验”来研究落体运动规律时为了便于测量速度
B.伽利略通过“斜面实验”来研究落体运动规律时为了便于测量加速度
C.由“斜面实验”的结论可知，铜球运动的速度随位移均匀增大
D.由“斜面实验”的结论可知，铜球运动的速度随时间均匀增大
