2 . 在力学、电学、热学等领域中，管道问题是经常遇到的。
1．选择性必修1的习题中我们分析过水流切割问题。密度为、速度为v的水流垂直射在石材上且不反弹。请从动量定理的角度，推导石材表面受到的压强。______
2．粗细不计、长度的光滑管道AB固定在倾角的斜面上，且A、B两点等高，两侧平行的直段AC和BD长度均为，弯段CED是一个半圆。质量的物体（可视为质点）从管道A端静止释放后在管内运动。取。求：
（1）物体的最大速率；（答案均保留2位有效数字）(              )
（2）物体在最低点时受到管道的作用力大小F；(              )
（3）管道中物体的动能和势能相互转化，正如电磁振荡中不同形式的能量相互转化，请按第一行的类比方式完成表格。

物体的速度大小，	可类比为电磁振荡回路中的电流大小
物体相对于最低点的重力势能，	①可类比为电磁振荡中______（物理量）
②物体______（运动过程），	可类比为电磁振荡中电容器的放电过程

3 . 物理的统一美
表面看似完全不同的物理现象背后可能蕴含着相同的原理和规律。物理学中这种简洁美、统一美和谐而浪漫。例如在某些条件下，在光滑圆弧轨道上的小球和在固定悬点下细线拴着的小球运动规律是相似的。请回答以下问题：
1．单摆通过平衡位置时，小球受到的回复力（　　）

A．指向地面

B．指向悬点

C．数值为零

D．垂直于摆线

2．竖直面内的光滑圆弧槽上，两个小球甲、乙（视为质点）同时由静止释放，其中甲球的初位置离圆槽最低点较远些，小球运动的弧长远小于圆弧槽的半径，如图。关于甲、乙相遇时的情景，下列说法正确的是（　　）

A．甲的速度大，相遇在点

B．乙的速度小，相遇点在点左方

C．甲的速度大，相遇点在点右方

D．无法确定，因为两小球的质量关系未知

3．质量为的单摆，拉开一个较小的角度后由静止释放，摆线的拉力大小随时间变化的图像如图所示，重力加速度为，则该单摆的周期为__________；摆球在平衡位置的加速度为__________。（结果用题或图中所给的符号表示）

4．图甲中摆球表面包有一小块橡皮泥，在竖直平面内其振动图像如图乙所示，某时刻橡皮泥瞬间自然脱落，不考虑单摆摆长的变化，若时刻橡皮泥脱落，此后单摆周期 __________（选填“>”，“=”，“<”），若时刻橡皮泥脱落，此后单摆振幅__________（选填“>”，“=”，“<”）。

5．如图所示，张紧的绳子上挂了、、、四个单摆，摆长关系为，先使摆偏离平衡位置后释放（摆角不超过），振动稳定后，下列说法正确的是（　　）

A．、、中摆振幅最大

B．摆发生振动，其余摆均不动

C．摆的摆角最大

D．各摆的周期关系

6．某同学做“用单摆测定重力加速度”实验，请回答下面的问题：

（1）在实验中，你认为图乙中四种组装单摆方式正确的是__________；
（2）如图甲所示，用游标卡尺测得小球的直径__________mm；
（3）为减小实验误差，多次改变摆长，测量对应的单摆周期，用测得的多组实验数据绘制图像，如图丙所示。由图可求得重力加速度大小__________（用、和、表示）。
7．如图甲所示，在天花板上的点用一定长度的摆线悬挂一个摆球，在点的下方点处有一个钉子，现将摆球向左拉开一个很小的角度，时将摆球由静止释放，当摆球运动到最低点时，摆线碰到钉子，此后摆球又向右摆动一个很小角度（不超过），设向左为正方向，摆球的振动图像如图乙所示（图线与两轴的交点已在图中标出），不计摆线和钉子相碰时的能量损失，取重力加速度，求：

（1）单摆的振动周期；
（2）钉子的位置点到悬点的距离；
（3）请分析并说明摆球摆到两侧最高点的位置是否等高；
（4）图像中与的比值。

4 . 我们经常听到电场、磁场等有关“场”的概念。但你没有想过，“场”看不见摸不着，它到底是什么？它是一种物质吗？现代科学认为，场是比基本粒子更基本的物质存在状态，场可以分为基态和激发态，而粒子实际上就是场的激发态。通俗来讲，场就像一片平静的汪洋大海，此时的大海处于基态，就不会有水花出现。一旦大海受到扰动，就会出现水花，此时的大海就处于激发态，而水花就相当于基本粒子。由于万物都是由基本粒子组成的，所以我们可以这样说：万物都是场，万事万物都是由不同形式的场叠加而成的。
(1)关于“场”，下列说法不正确的是（　　）

A．场是看不见摸不着的物质，但我们可以用“场线”来形象化地描述它

B．静止的电荷周围的电场称为静电场

C．麦克斯韦发表了电磁场理论，认为一切电场都能产生磁场

D．现代科学认为，基本粒子和场之间关系密切，有场才有基本粒子

(2)某带电粒子在电场中运动，涉及到的物理量静电力F、电场强度E、电势φ，电势能中，描述电场本身的物理量有_______，请用国际单位制基本单位表示电势φ的单位1V=1_________。在磁场中，0.2T=这个表达式描述的物理情景可能是_________。
(3)右图中用4V的电压为2μF的平行板电容器充电，开关S闭合后，由于两板间距远小于板的大小，两板之间的电场可以看成是________电场。放电后，换用一个3V的直流电源为该电容器充电，平行板上板带电量为_________C。
   
(4)小明根据“磁体对周围小磁针有力的作用，且不需要接触，这说明磁体周围存在磁场”类比得出：地球周围存在引力场。用假想的线描述引力场，如图甲、乙、丙所示，其中最合理的是_______图。请从大小和方向两个角度，论证你的选择。
   
(5)具有特定性质的物体在某中特定场中会因为位置的变化具有势能。为了研究能量的转化规律，验证机械能守恒，某同学用如图装置进行实验，将摆锤由A点静止释放：
   
①某次操作中，测得摆锤经过B点的速度为0.99m/s。已知B、D两点间的竖直高度差为10cm，摆锤的质量为8.0×10^-3kg。则摆锤经过B时的机械能为_______J；（结果保留两位有效数字，以D点为零势能面）。
②在摆锤摆到最低点的过程中，已知B、C两点与最低点D和高度差分别为h_B、h_C，实验测得摆锤经过B、C两点时的速度分别为v_B、v_C，质量未知，重力加速度为g。为了证明摆锤在B、C两点的机械能相等，需要得到的关系式是________（用给定的符号表示）