飞球调速器是英国工程师詹姆斯·瓦特于1788年为蒸汽机速度控制而设计，如图（a）所示，这是人造的第一个自动控制系统。如图（b）所示是飞球调速器模型，它由两个质量为m的球通过4根长为
的轻杆与竖直轴的上、下两个套筒铰接。上面套筒固定，下面套筒质量为M，可沿轴上下滑动。不计一切摩擦，重力加速度为g，当整个装置绕竖直轴以恒定的角速度
匀速转动时（飞球调速器的旋转速度和蒸汽机相同）：
(1)求此时轻杆与竖直轴之间的夹角
的余弦值；
(2)为实现对蒸汽机的自动控制（即将蒸汽机的转速控制在一定范围内），由于扰动，当套筒下移时，传动机构应使蒸汽机的转速升高还是降低？请简述其控制原理。
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飞球调速器是英国工程师詹姆斯·瓦特于1788年为蒸汽机速度控制而设计，如图（a）所示，这是人造的第一个自动控制系统。如图（b）所示是飞球调速器模型，它由两个质量为m的球通过4根长为的轻杆与竖直轴的上、下两个套筒铰接。上面套筒固定，下面套筒质量为M，可沿轴上下滑动。不计一切摩擦，重力加速度为g，当整个装置绕竖直轴以恒定的角速度匀速转动时（飞球调速器的旋转速度和蒸汽机相同）：
(1)求此时轻杆与竖直轴之间的夹角的余弦值；
(2)为实现对蒸汽机的自动控制（即将蒸汽机的转速控制在一定范围内），由于扰动，当套筒下移时，传动机构应使蒸汽机的转速升高还是降低？请简述其控制原理。
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在探究“牛顿第二定律”时，某小组设计“双车位移比较法”来探究加速度与力的关系。实验装置如图所示，将轨道分上下双层排列，两小车后的刹车线穿过尾端固定板，由安装在后面的刹车系统同时进行控制（刹车系统未画出）。通过改变砝码盘中的砝码来改变拉力大小。通过比较两小车的位移来比较两小车的加速度大小。
已知两车质量均为200 g，实验数据如表中所示：
试根据该实验的情境，回答下列问题：
（1）两小车的位移S甲、S乙与加速度a甲、a乙的关系满足__________________。
（2）分析表中数据可得到结论：________________________________________。
（3）该装置中的刹车系统的作用是______________________________________。
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在探究“牛顿第二定律”时，某小组设计双车位移比较法来探究加速度与力的关系。实验装置如图所示，将轨道分上下双层排列，两小车后的刹车线穿过尾端固定板，由安装在后面的刹车系统同时进行控制（未画出刹车系统）。通过改变砝码盘中的砝码来改变拉力大小。通过比较两小车的位移来比较两小车的加速度大小。已知两车质量均为200g，实验数据如表中所示：
试根据该实验的情境，回答下列问题：
(1)两小车的位移
、
与加速度
、
的关系满足________。
(2)分析表中数据可得到结论：________________________；
(3)该装置中的刹车系统的作用是_________________。
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崔牛先生向客户推销他设计的“超级推进器”，该推进器由超导体、激光器、制冷剂以及计算机控制系统组成，其神奇之处在于能通过自身的循环工作，源源不断地获得动力，而不需要消耗任何能源．事实上，这是不可能实现的，因为他的设计违反了( )
A. 能量守恒定律 B. 电荷守恒定律
C. 机械能守恒定律 D. 质量守恒定律
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探究“牛顿第二定律”时，某小组设计双车位移比较法探究加速度与力的关系。实验装置如下图所示，将两平行轨道并排放置在水平桌面上，两小车后的刹车线穿过尾端固定板，由安装在后面的刹车系统同时进行控制（未画出刹车系统）。通过改变砝码盘中的砝码改变拉力大小。试回答下列问题：
（1）通过比较两小车的位移比较两小车的加速度大小，是因为位移与加速度的关系式为________。
（2）已知两车质量均为200 g，实验数据如表中所示：
请回答下列问题：
①分析表中数据可得到结论：________。
②该装置中的刹车系统的作用是_________________________________。
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如图所示为某自动控制系统的装置示意图，装置中间有一个以v0=3m/s的速度逆时针匀速转动的水平传送带，传送带左端点M与光滑水平面相切，水平面左侧与一倾角α=37°的光滑斜面平滑连接。靠近斜面底端的P点处安装有自动控制系统，当小物块b每次向右经过P点时都会被系统瞬时锁定从而保持静止。传送带N端与半径r=0.2m的光滑四分之一圆弧相切，小物块α从圆弧最高点由静止下滑后滑过传送带，经过M点后控制系统会使静止在P点的小物块b自动解锁，之后两物块发生第一次弹性碰撞。已知两物块的质量mb=2ma=2kg，两物块均可视为质点，物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.25，MN间的距离L=1.2m， g=10m/s2，sin37°=0.6,cos37°=0.8,求：
（1）物块a运动到N点时受到的支持力；
（2）物块b第一次沿斜面上滑的时间；
（3）两物块在第n次碰撞后到第n+1次碰撞前，物块a在传送带上运动产生的摩擦热。
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如图所示为某自动控制系统的装置示意图，装置中间有一个以v0=3m/s的速度逆时针匀速转动的水平传送带，传送带左端点M与光滑水平面相切，水平面左侧与一倾角α=37°的光滑斜面平滑连接。靠近斜面底端的P点处安装有自动控制系统，当小物块b每次向右经过P点时都会被系统瞬时锁定从而保持静止。传送带N端与半径r=0.2m的光滑四分之一圆弧相切，小物块α从圆弧最高点由静止下滑后滑过传送带，经过M点后控制系统会使静止在P点的小物块b自动解锁，之后两物块发生第一次弹性碰撞。已知两物块的质量mb=2ma=2kg，两物块均可视为质点，物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.25，MN间的距离L=1.2m， g=10m/s2，sin37°=0.6,cos37°=0.8,求：
（1）物块a运动到N点时受到的支持力；
（2）物块b第一次沿斜面上滑的时间；
（3）两物块在第n次碰撞后到第n+1次碰撞前，物块a在传送带上运动产生的摩擦热。
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近年来我国的探月工程取得了重大成功。在整个卫星的飞行轨道的设计过程中，我们的科研人员通过大量的工作设计了一条特别的地月转移轨道，从“嫦娥一号” 的轨道如图所示，在探月卫星发动机关闭，轨道控制结束，卫星进入地月转移轨道。简化为下图所示，图中MN之间的一段曲线表示转移轨道的一部分，P是轨道上的一点，且在该点地球和月球对卫星的引力大小相等，直线AB过P点且和两边轨道相切．则下面说法中正确的是（ ）
A. 卫星在此段轨道上动能一直减小
B. 卫星经过P点时动能最大
C. 卫星经过P点时加速度为0
D. 卫星经过P点时速度方向由P指向A
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