某同学利用打点计时器、质量为m的滑块、可调节高度的斜面、直尺等仪器进行“探究动能定理”的实验,如图所示,他首先将打点计时器固定在斜面的上端,并将滑块与纸带相连,让纸带穿过打点计时器,接通低压交流电源(已知其频率为f)后释放滑块,打点计时器在纸带上打下一系列计数点.

回答下列问题:(用已知字母表示)

(1)写出影响滑块动能变化的主要因素　. 

(2)该实验探究中为了求合力,应先求出滑块与斜面的动摩擦因数.该同学通过多次调节斜面的高度,得到一条打点间距均匀的纸带,此时相对应的斜面长为L、斜面高为h.由此可求出滑块与斜面的动摩擦因数为μ=　　　　. 

(3)保持斜面长度不变,升高斜面高度到H(H>h),该同学在实验中得到一条打点清晰的纸带,如图所示,用直尺测出x₁、x₂、x₃,对A、B两点研究:此时滑块在A、B两点的速度大小为:v_A=　　　　,v_B=　　　　. 

(4)如果该同学在记录数据时各物理量的单位分别是:L、H、x₁、x₂、x₃单位为cm,质量m单位是kg,频率f单位为Hz,重力加速度g单位为m/s²,对AB段进行研究,在实验允许的误差范围内,该同学根据记录的数据直接计算合力对滑块所做的功为W,滑块动能的改变量为ΔE_k,结果发现两者的差别很大,请分析其原因.写出该同学计算出的数值W与ΔE_k之间正确关系的表达式　　　　. 

某同学设计了如图所示的装置“探究动能定理”:在高出地面h的水平桌面上固定一“L”形挡板,一条轻弹簧的一端连在挡板的竖直部分,另一端连一质量不计的薄片,薄片右侧放一质量为m的小球.弹簧处于自由长度时,小球刚好停留在桌面边缘.用手向左推小球,直到被挡板的水平部分挡住(弹簧不超过弹性限度).迅速放手,小球被水平弹出后落在地面上,用米尺量出落地点距桌边的水平距离为x₁.(小球的质量m和桌面的高度h为已知量)

(1)小球在桌面上运动过程中,动能的变化可表示为ΔE_k=　　　　. 

(2)再取一条完全相同的弹簧与上一次的弹簧并放在一起,重新将小球推回挡板处,再突然放手.小球的落地点距桌边的水平距离为x₂,以此类推,放入3条、4条、5条…相同的弹簧,测量出每次小球的落地点离桌边的水平距离分别为x₃、x₄、x₅….若忽略摩擦力影响,则在误差允许范围内,只要满足x₁∶x₂∶x₃∶x₄∶x₅=　　　　,就说明外力对物体做的功与物体动能的变化成正比. 

(3)以下哪些措施可以减小本实验的误差　　　　. 

a.选用尽可能光滑的桌面

b.选用质量较大的球

c.选用劲度系数较大的弹簧

d.减小桌面的高度

了验证动能定理,某学习小组在实验室组装了如图所示的装置,备有下列器材: 打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、天平、细沙.他们称量滑块的 质量为M、 沙和小桶的总质量为m.当滑块连接上纸带,让细线跨过滑轮并悬挂空的小桶时,滑块处于静止状态.要完成该实验,请回答下列问题:

(1)要完成本实验,还缺少的实验器材是　　　　. 

(2)实验时为保证滑块受到的拉力与沙、小桶的总重力大小基本相等,沙和小桶的总质量应满足的实验条件是　　　　,实验时为保证细线拉力等于滑块所受的外力,首先要做的步骤是　　　　. 

(3)在满足(2)问的条件下,让小桶带动滑块加速运动,如图所示为打点计时器所打的纸带的一部分,图中A、B、C、D、E是按时间先后顺序确定的计数点,相邻计数点间的时间间隔为T,相邻计数点间的距离标注在图上,当地重力加速度为g,则在B、D两点间对滑块用实验验证动能定理表达式为　　　　.(用题中所给的表示数据的字母

表示) 

为了探究恒力作用时的动能定理,某同学做了如下实验,他让滑块在某一水平面上滑行,利用速度采集器获取其初速度v,并测量出不同初速度的最大滑行距离x,得到下表所示几组数据:

(1)一同学根据表中数据,作出xv图像如图(甲)所示.观察该图像,该同学作出如下推理:根据xv图像大致是一条抛物线,可以猜想,x可能与v²成正比.请在图(乙)所示坐标纸上选择适当的坐标轴作出图线验证该同学的猜想.

(2)根据你所作的图像,你认为滑块滑行的最大距离x与滑块初速度平方v²的关系是　. 

某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”,设计了如下实验,他的操作步骤是:

a.连接好实验装置如图所示.

b.将质量为200 g的小车拉到打点计时器附近,并按住小车.

c.在质量为10 g、30 g、50 g的三种钩码中,他挑选了一个质量为50 g的钩码挂在拉线的挂钩P上.

d.释放小车,打开打点计时器的电源,打出一条纸带.

(1)在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条.经测量、计算,得到如下数据:

①第一个点到第N个点的距离为40.0 cm.

②打下第N点时小车的速度大小为1.00 m/s.该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力,拉力对小车做的功为　　　　 J,小车动能的增量为　　　　 J. 

(2)此次实验探究结果,他没能得到“恒力对物体做的功等于物体动能的增量”,且误差很大,显然,在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素.请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助分析一下,造成较大误差的主要原因有:                                     

                                     　.(至少写出两条原因) 

在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中(装置如图(甲)):

(1)下列说法哪一项是正确的　　　　.(填选项前字母)  

A.平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上

B.为减小系统误差,应使钩码质量远大于小车质量

C.实验时,应使小车靠近打点计时器由静止释放

(2)图(乙)是实验中获得的一条纸带的一部分,选取O、A、B、C计数点,已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz.则打B点时小车的瞬时速度大小为　　　　 m/s(保留三位有效数字).  

用如图所示的装置做“探究动能定理”的实验时,下列说法正确的是　　　　.(填字母代号) 

A.为了平衡摩擦力,实验中可以将长木板的左端适当垫高,使小车拉着穿过打点计时器的纸带自由下滑时能保持匀速运动

B.可以通过改变橡皮筋的条数来改变拉力做功的数值

C.每次实验中橡皮筋的规格要相同,拉伸的长度要一样

D.可以通过改变小车的质量来改变拉力做功的数值

E.实验中要先释放小车再接通打点计时器的电源

F.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度

G.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度

节能混合动力车是一种可以利用汽油及所储存电能作为动力来源的汽车.有一质量m=1 000 kg的混合动力轿车,在平直公路上以v1=90 km/h匀速行驶,发动机的输出功率为P=50 kW.当驾驶员看到前方有80 km/h的限速标志时,保持发动机功率不变,立即启动利用电磁阻尼带动的发电机工作给电池充电,使轿车做减速运动,运动L=72 m后,速度变为v2=72 km/h.此过程中发动机功率的用于轿车的牵引,用于供给发电机工作,发动机输送给发电机的能量最后有50%转化为电池的电能.假设轿车在上述运动过程中所受阻力保持不变.求:

(1)轿车以90 km/h在平直公路上匀速行驶时,所受阻力f的大小;

(2)轿车从90 km/h减速到72 km/h过程中,获得的电能E电;

(3)轿车仅用其在上述减速过程中获得的电能E电维持72 km/h匀速运动的距离L′.

如图所示,水平轨道上轻弹簧左端固定,弹簧处于自然状态时,其右端位于P点.现用一质量m=0.1 kg的小物块(可视为质点)将弹簧压缩后释放,物块经过P点时的速度v0=18 m/s,经过水平轨道右端Q点后恰好沿半圆轨道的切线进入竖直固定的光滑圆轨道,最后物块经轨道最低点A抛出后落到B点.若物块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.15,R=1 m,P到Q的长度l=1 m,A到B的竖直高度h=1.25 m,取g=10 m/s2.

(1)求物块到达Q点时的速度大小(保留根号);

(2)判断物块经过Q点后能否沿圆周轨道运动;

(3)求物块水平抛出的位移大小.

如图所示,水平桌面上的轻质弹簧一端固定,另一端与小物块相连.弹簧处于自然长度时物块位于O点(图中未标出).物块的质量为m,AB=a,物块与桌面间的动摩擦因数为μ.现用水平向右的力将物块从O点拉至A点,拉力做的功为W.撤去拉力后物块由静止向左运动,经O点到达B点时速度为零.重力加速度为g.则上述过程中(　　)

A.物块在A点时,弹簧的弹性势能等于W-μmga

B.物块在B点时,弹簧的弹性势能小于W-μmga

C.经O点时,物块的动能小于W-μmga

D.物块动能最大时弹簧的弹性势能小于物块在B点时弹簧的弹性势能