单摆

单摆是能够产生往复摆动的一种装置，将无重细杆或不可伸长的细柔绳一端悬于一定点，另一端固结一个重小球，就构成单摆．单摆是一种理想的物理模型，它由理想化的摆球和摆线组成．单摆需要满足以下条件：摆线由质量不计、不可伸缩的细线提供；摆球密度较大，而且球的半径比摆线的长度小得多，并且满足偏角小于10°。

如图是一个单摆模型，均匀小球中心到固定点的距离称为摆长，一般用L表示。把小球拉开一个小角度至A处，放开小球后，小球将沿着AOB的轨迹做往复运动，A、B两点为运动过程中的最高点。

我们把O点称之为平衡位置，该点的速度最大，假如小球从A到O点时开始计时，那么小球按照O—B—O—A—O轨迹回到O时停止计时，这段时间我们称之为单摆的周期。单摆的周期也可看作小球从A点出发到下一次回到A点时经历的时间。

小刚想探究单摆的周期与什么因素有关，他做了相关实验，实验数据如下：实验中小刚先用质量为50g的小球做实验，然后换用100g的小球重做实验。图2为周期的平方与摆长L的关系，图3是生活中的钟摆，其原理与单摆类似。

阅读全文，回答以下问题：

（1）图1中，从能量角度看，小球从A到O是能转化为能；

（2）从文中可看出，在误差允许范围内，可以判断与单摆周期一定无关的物理量是；

（3）小刚在探究单摆周期的影响因素过程中，除了用到图1 所示的器材，还需要的一个器材是；他先测30个周期，从而算出一个周期，这样做的好处是；

（4）夏天天气炎热，钟摆的摆杆容易因为热胀冷缩而变长，这样会导致时钟变（填“快”或“慢”）

2019年1月3日，透过“嫦娥四号”探测器相机的镜头，人们第一次近距离看到了月球背部的模样。

当天10时26分，中国“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面，并通过“鹊桥”中继星，传回了世界上第一张近距离拍摄的月背影像图。

上午9时许，“嫦娥四号”从月球正面上空出发，一路掠过“阿波罗”“勘测者”“嫦娥三号”等探月“前辈”踏足过的地方，向着月球北极飞行。越过月球北极，“嫦娥四号”朝着目的地月球背面南极-艾特肯盆地奔去。

10时15分，“嫦娥四号”行至离月面上方处，开始实施动力下降。一声点火号令，发动机喷出尾焰，探测器的速度从每秒开始不断降低，并逐步降到零。透过探测器携带的相机镜头，地球上的人们看到，艾特肯盆地的轮廓越来越清晰了。在距离月面68公里处，探测器进行快速姿态调整，距离月球越来越近了，悬停，避障，缓速垂直下降……

10时26分，在惊心动魄的690秒后，嫦娥四号探测器正式抵达最终目的地，稳稳地着陆在月球背面南极—艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑里。“‘嫦娥四号’顺利到达最理想的着陆地点，可以说是正中靶心，”嫦娥四号探测器总设计师孙泽洲说，“‘嫦娥四号’任务最关键的一个阶段已经结束，这标志着中国完全掌握了月背着陆技术。”

嫦娥四号探测器由着陆器和巡视器组成。着陆成功后，两器随即进行分离，分别执行科学探测任务。15时07分，两器分离开始，22时22分，被命名为“玉兔二号”的巡视器踏上了月球表面，着陆器上的相机清晰地拍摄到她“踏月留痕”的影像图。之后，“玉兔二号”顺利完成了中继星链路连接、有效载荷开机、两器分离、巡视器月午休眠及唤醒、两器互拍等任务。

1月11日，从距离地球38万多公里的月球上，传来带有五星红旗的两器互拍影像图，人类首个月背软着陆和巡视探测任务宣告圆满成功。

世界范围内，人类探索月球的活动大致可分为“探”“登”“驻（住）”三个阶段。当前，中国月球探测工程以无人探测为主，瞄向“月之暗面”的“嫦娥四号”是人类探索月球迈出的创新一步。

过山车

当你在游乐场乘过山车奔驰之际，你是否会想到：过山车为什么不需要引擎来推动就能“翻山越岭”呢？过山车在开始旅行时，是靠一个机械装置推上最高点的，但在第一次下行起，就不再有任何装置为它提供动力了，从这时起，带动它沿轨道行驶的唯一“发动机”就是重力势能。过山车的重力势能在处于最高点时达到最大值，当它开始下行时，它的重力势能不断减小，动能不断增大，由于摩擦，损耗了少量的机械能，所以随后的“小山丘”设计得比开始时的“小山丘”低（如图所示）。像所有列车一样，过山车也安装了机械制动装置，使它在结束行程或在紧急情况下能够准确地停下来；

（1）过山车通过A点向上运动的过程中，动能（选填“变大”“不变”或“变小”）；

（2）后面的“小山丘”设计得比开始时的“小山丘”低的原因是；

（3）在过山车前行的过程中，遇到紧急情况能够准确地停下来，是由于安装了；

（4）过山车第一次下行后，是利用重力势能作为“发动机”的；在生产与生活中，与过山车利用了相同“发动机”的有（请举一例）。