某同学在探究“动能大小与哪些因素有关的实验中.设计了图甲所示的实验方案.并进行了如下的实验:步骤l:让钢球从斜面A点由静止开始下滑.到达水平面时速度为v1.撞击木块并使木块移动.记下木块移动的距离s——青夏教育精英家教网—

某同学在探究“动能大小与哪些因素有关”的实验中，设计了图甲所示的实验方案，并进行了如下的实验：

步骤l：让钢球从斜面A点由静止开始下滑，到达水平面时速度为v1，撞击木块并使木块移动，记下木块移动的距离s1；

步骤2：让钢球从斜面B点由静止开始下滑，到达水平面时速度为v2，撞击木块并使木块移动，记下木块移动的距离s2

步骤3：改变钢球的质量让钢球从A点由静止开始下滑，撞击木块使木块移动，记下木块移动的距离s3．

（1）比较v1、v2，可知vl v2（选填“＞”、“＜”、“=”），原因：钢球的重力势能越大，转化为钢球的能越大．

（2）设计步骤l和步骤2的目的是．

（3）比较步骤和步骤3可以探究动能大小和物体质量的关系．

（4）小球从斜面上滑下后，碰撞到斜面底端水平放置的木块后继续向前运动，木块在水平木板上滑行一段距离后停下，如图甲所示，设木块克服摩擦力所做的功为W，小球与木块碰撞前的动能为Ek，则Ek W（选填“＞”“＜”“＝”）．

（5）实验结束后，该同学拿走木块，先后将同一小球从同一斜面的不同高度处静止释放，记录小球在相同表面上滑行到静止的距离，如图乙所示，根据此现象，小刚得出了动能与速度有关的结论。你认为该同学实验方案是否合理．（选填“合理”或“不合理”）

（6）若利用图乙器材还准备探究“阻力对物体运动的影响”．为完成探究任务，该同学需要从下面提供器材中选择的器材有（填序号）．提供器材：①砝码、②毛巾、③弹簧测量计、④棉布．

在测量小灯泡电功率的实验中，提供的器材有：额定电压是3．8V、电阻约为8Ω的小灯泡一个，电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、开关、“20Ω 1A”的滑动变阻器各一个，导线若干．

（1）请根据图甲的电路图，用笔画线代替导线，将图乙的实物电路连接完整．

（2）实验中灯泡突然熄灭，可能是灯泡断路，也可能是灯泡短路．下列操作能判断出故障类型的是．

A．直接更换小灯泡

B．观察电压表示数

C．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光

D．移动滑动变阻器滑片，观察电压表示数是否变化

（3）排除故障后，闭合开关，移动滑片P，当电压表示数为3．8V时，电流表示数如图丙所示，则通过小灯泡的电流是 A，灯泡的额定功率是 W．

（4）若电压表0～15V量程断路，阿荣设计如图丁所示的电路，继续实验：

①闭合开关前，应将滑片P置于滑动变阻器的位置（选填“A端”、“B端”、“中间偏左”或“中间偏右”）．②移动滑片P，当电压表示数为 V时，小灯泡正常发光．

（5）若将小灯泡换成发光二极管，测量发光二极管的电功率，发现在亮度相当的情况下，每次所测得的电功率都比小灯泡的小，从能量转化角度分析，其原因是二极管的电能转化为光能的效率（选填“高”、“ 低”）．

目前电能都是通过电网采用有线方式传输的．人们一直梦想能无线传输电能，梦想在日常生活中实现无线充电，甚至不用电池．现在一个科学研究小组在实验中取得了可喜的进展，也许人类的这一梦想不久就能实现．实现无线传输能量，涉及能量的发射、传播和接收．科学家曾经设想通过高耸的天线塔，以无线电波的形式将电能输送到指定地点，但一直没有在应用层面上获得成功，其主要原因是这类无线电波向各个方向传输能量．目前这项技术的最远输电距离还只能达到2．7米。如果像无线广播那样通过天线塔输送电能，接收器获得的功率P与它到天线塔的距离L相关，实验测量P和L的数据如下表：

（1）市场上支持无线充电的智能手机和充电器大部分采用“Qi”规格。如图甲所示，Qi技术的原理是，电流流过送电线圈产生磁场，受电线圈靠近该磁场时就会产生电流，给智能手机充电，下列实验与受电线圈处工作原理是相同的是（）

（2）根据上表中的数据可归纳出P和L2成关系．

（3）为研究无线传输电能，某科研小组在实验室试制了无线电能传输装置，在短距离内点亮了灯泡，如图乙所示。实验测得，接在乙线圈上的用电器获得的电能为输入甲线圈电能的40%。若把甲线圈接入电压为220 V的电源，测得该线圈中的电流为0．2 A。这时，接在乙线圈上的灯泡恰能正常发光，则此灯泡的功率为 W；若用该装置给充电功率为10 W的电池充电，则损失功率为 W。

（4）如图丙所示，通过安置在插座上的电流转换器，将电能转换为超声波，电动小车上的接收器收到超声波讯号，可将其能量转换为电能为电池充电．已知：接收器接收到的超声波功率P与它和转换器间距离L的关系与题（2）相同（对应的常数不同），它将超声波能量转化为电能并储存在电池中的效率为50%，当小车与转换器间距离L0=1m时，接收器接收到的超声波功率P0= 8w。当小车在平直路面上匀速行驶时，所消耗的电池电能的80%用于维持小车匀速行驶，小车受到的阻力为32N。求：

当充电时小车与转换器之间距离L= 2m，则2h内所充电能可使小车按原速度匀速行驶多远？