为了迎接2008年北京奥运会的召开，我市某校的物理兴趣小组设计了如图所示的玩具轨道，其中“2008”四个等高数字是用内壁光滑的薄壁细圆玻璃管弯成，固定在竖直平面内（所有数字均由圆形和直圆管组成，P点与M、N点等高，圆半径比细管的内径大得多），底端与水平地面相切．右端的弹射装置将一个小球（小球的直径略小于玻璃管的内径，且可以视为质点），以v_a=5m/s的水平初速度由a点弹出，从b点进入玻璃轨道，依次经过“8002”后从p点水平抛出．设小球与地面ab段间的动摩擦因数u=0.3，不计其它机械能损失．已知ab段长x=1.5m，数字“0”的半径R=0.2m，小球的质量m=0.01kg，取g=10m/s²．试求：

（1）小球运动到数字“8”的最高点N处和数字“0”的最高点M处的角速度之比．
（2）小球到达数字“8”的最高点N时管道对小球作用力的大小和方向．
（3）小球从p点抛出后落到地面时的速度．

如图所示，质量为m₁=0.5kg的杯子里盛有m₂=1kg的水，用绳子系住水杯在竖直平面内做“水流星”表演，转动半径为r=1m，水杯通过最高点的速度为v₁=4m/s，g=10m/s²．求：
（1）在最高点时，水对杯底的压力．
（2）水杯运动到最低点时的速度大小．
（3）要使杯子过最高点时水不溢出，水杯过最低点时的速度至少为多大？

在四川省汶川抗震救灾中，解放军用直升机给灾民投放物品．如果所投物品的质量为m，投放物品的水平初速度为v₀，物品经时间t落地，不计空气阻力．试求以下问题：
（1）物品在下落的过程中，物品的重力势能变化了多少？
（2）物品在下落的过程中，重力的平均功率为多少？
（3）物品落地时重力的瞬时功率为多少？

如图a所示，是利用重物自由下落验证机械能守恒定律的实验．
（1）某同学的实验操作步骤如下：
A．用天平测量出重锤的质量
B．按图示的装置安装器件
C．将打点计时器接到电源的直流输出端上
D．接通电源后释放纸带，打出一条纸带
E．换用另外的纸带，重复步骤D
F．选取合适的纸带
G．测量所选纸带上某些点之间的距离
H．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能和它增加的动能，比较二者是否相等
请你指出：①以上实验步骤中一个可以不必要的操作步骤是；②操作有错误的实验步骤是．（填字母代号）
（2）某实验小组打出了三条纸带，但是由于实验操作不规范，三条打点纸带的第1个点和第2个点之间的距离都明显的不接近2mm，于是他们选择了如图b所示的一条点迹清晰且在一条直线上的纸带进行数据处理．他们首先在所选择纸带的前四个点的上
方标上1、2、3、4，在后面适当的位置又选取了5个连续点，分别标上A、B、C、D、E；然后他们设计了三种数据处理方案来验证机械能守恒定律．

方案1：选择第1个点作为过程的起点，分别选择点B、C、D作为过程的终点，用刻度尺量出点A、B、C、D、E到第1个点的距离h₁、h₂、h₃、h₄、h₅，利用vn=

hn+1-hn-1

2T

算出重锤运动到点B、C、D时的速度，比较“mgh_n和

1

2

m

v

2 n

”是否相等来验证机械能是否守恒．
方案2：选择第3个点作为过程的起点，分别选择点B、C、D作为过程的终点，用刻度尺量出点A、B、C、D、E到第3个点的距离h₁、h₂、h₃、h₄、h₅，再数出点B、C、D到第3个点的时间间隔数k，利用v_n=gkT算出重锤运动到点B、C、D时的速度，利用v₃=2gT求出打第3个点时重锤的速度，比较“mgh_n和（

1

2

m

v

2 n

-

1

2

m

v

2 3

）”是否相等来验证机械能是否守恒．
方案3：选择第3个点作为过程的起点，分别选择点B、C、D作为过程的终点，用刻度尺量出点A、B、C、D、E到第3个点的距离h₁、h₂、h₃、h₄、h₅，利用

v

n

=

hn+1-hn-1

2T

算出重锤运动到点B、C、D时的速度，再测出第2个点到第4个点之间的距离S，利用v3=

S

2T

求出打第3个点时重锤的速度，比较“mgh_n和（

1

2

m

v

2 n

-

1

2

m

v

2 3

）”是否相等来验证机械能是否守恒．
①你认为最合理的实验方案是方案．
②你判断的理由是：．
③利用你选择的数据处理方案，可求得D点对应的速度为v_D=m/s（保留三位有效数字）．

如图所示，光滑水平轨道与光滑圆弧轨道相切，轻弹簧的左端固定，右端放一个小球（小球与弹簧不连接），OP是可绕O点转动的轻杆，且摆到某处就能停在该处．现在要利用这些器材测定弹簧被压缩时的弹性势能．
（1）还需要的器材有．
（2）以上测量实际上是把对弹簧弹性势能的测量转化为对小球能的测量，该实验需要测量的物理量有和．

随着世界石油价格的不断攀升，能源危急已成事实，要实现可持续发展，必须开发和利用新能源．风能是一种可再生的清洁能源．风力发电机是将风能（气流的动能）转化为电能的装置，其结构如图所示．其主要部件包括风轮机、齿轮箱、发电机等．假如当地的平均风速为v=5m/s，风轮机叶片的半径R=10m，若空气的密度ρ=1.2kg/m³，侧每秒钟吹向风轮机转动叶片扫过面积范围内的气流所具有的动能是J；若风力发电机将转动圆面内15%的气流动能转变为电能，该风力发电机发电的电功率是kw．

河水的流速与离河岸距离的变化关系如图a所示，设船在静水中的速度与时间的关系如图b所示．若要使船以最短的时间渡河，则船渡河的方向应该是，船渡河的最短时间为s，船在河水中航行的过程中的最大速度为m/s．

竖直上抛一球，最终球又落回原处，已知空气阻力的大小正比于球的速度．以下叙述中正确的是（　　）

关于力对物体做功，下列说法中正确的是（　　）

如图所示，一物体从圆弧形的A点从静止开始下滑，由于摩擦阻力的作用，到达C点时的速度为零，C点比A点高度下降h₁；又由C点滑到B点，速度再次为零，B点比C点高度下降h₂．下面有关高度h₁和h₂，以及小球前后两次经过轨道最低点D时对轨道压力F₁和F₂的比较，其中正确的是（　　）