高中物理链式反应及其发生条件试题

“验证机械能守恒定律”的实验如图采用重物自由下落的方法：


（1）下列操作步骤中，正确的有
A．图中两限位孔必须在同一直线上
B．实验前，手提住纸带上端，纸带不必竖直
C．实验时，先放手松开纸带再接通打点计时器电源
D．数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置
（2）实验中，发现重锤减少的势能总是大于重锤增加的动能，造成这种现象的主要原因是          
A．选用的重锤质量过大
B．数据处理时出现计算错误
C．空气对重锤的阻力和打点计时器对纸带的阻力
D．实验时操作不够细，实验数据测量不准确
（3）实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地的重力加速度g=9.80m/s²，所用重物的质量为1.00kg，实验中得到一点迹清晰的纸带，把第一点记作O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点，经测量知道A、B、C、D到0点的距离分别为62.99cm，70.18cm，77.76cm，85.73cm，根据以上的数据，可知重物由0运动到C点，重力势能的减小量等于          J，动能的增加量等于          J。（本题中计算结果均保留三位有效数字）
（4）通过实验得出的结论是：                                       ．

如图，质量为m的滑块以一定初速度滑上倾角为θ的固定斜面，同时施加一沿斜面向上的恒力F=mgsinθ；已知滑块与斜面间的动摩擦因数μ=tanθ，取出发点为参考点，能正确描述滑块运动到最高点过程中产生的热量Q，滑块动能E_k、势能E_P、机械能E随时间t、位移s关系的是

某同学利用电磁打点计时器打出的纸带来验证机械能守恒定律．该同学在实验中得到一条纸带，如图所示，在纸带上取6个计数点，两个相邻计数点间的时间间隔为T=0．02s．其中1、2、3点相邻，4、5、6点相邻，在3点和4点之间还有若干个点．s₁是l、3两点的距离，s₃是4、6两点的距离，s₂是2、5两点的距离．


（1）实验过程中，下列操作正确的有           

A．电磁打点计时器应接在220V交流电源上

B．实验时应先松开纸带，然后迅速打开打点计时器

C．实验时应先打开打点计时器，然后松开纸带

D．纸带应理顺，穿过限位孔并保持竖直

（2）测s_l、s₂、s₃后，点2速度的表达式v₂=           
（3）该同学测得的数据是s₁=4．00cm，s₂=16．00cm，s₃=8．00cm，重物（质量为m）从点2运动到点5过程中，动能增加量为       m，势能减少量为      m ．（结果保留两位有效数字，重力加速度g=10m/s²）

利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图所示，水平桌面上固定一倾
斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨
过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到光电门B处的距离， b表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度，实验时滑块在A处由静止开始运动。

⑴用游标卡尺测量遮光条的宽度b，结果如图所示，由此读出b=mm；
⑵滑块通过B点的瞬时速度可表示为；
⑶某次实验测得倾角，重力加速度用g表示，滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量可表示为ΔE_k=，系统的重力势能减少量可表示为ΔEp=，在误差允许的范围内，若ΔE_k = ΔE_p则可认为系统的机械能守恒；
⑷在上次实验中，某同学改变A、B间的距离，作出的图象如图所示，并测得M=m，则重力加速度g＝m/s²。

图为"嫦娥三号"探测器在月球上着陆最后阶段的示意图.首先在发动机作用下，探测器受到推力在距月球高度为处悬停（速度为，远小于月球半径）；接着推力改变，探测器开始竖直下降，到达距月面高度为处的速度为，此后发动机关闭，探测器仅受重力下落至月面.已知探测器总质量为（不包括燃料），地球和月球的半径比为，质量比为，地球表面附近的重力加速度为，求：

（1）月球表面附近的重力加速度大小及探测器刚接触月面时的速度大小；

（2）从开始竖直下降到刚接触月面时，探测器机械能的变化。

如图，质量分别为、的两个小球、静止在地面上方，球距地面的高度，球在球的正上方。 先将球释放，经过一段时间后再将球释放。 当球下落时，刚好与球在地面上方的点处相碰，碰撞时间极短，碰后瞬间球的速度恰为零。已知，重力加速度大小为。

（i）球第一次到达地面时的速度；

（ii）点距离地面的高度。

用图甲所示装置验证机械能守恒定律
①电火花计时器的工作电压为          
②下列做法正确的有　           　
A．图甲中两限位孔必须在同一直线上
B．实验前，手应提住纸带上端，并使纸带竖直
C．实验时，先放手松开纸带再接通打点计时器电源
D．数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置
③实验打出的纸带如乙图所示，则实验时纸带的_______端（选填“左”或“右”）应和重物相连接。重物质量为m，若选取A、C两点为初末位置研究机械能守恒，则减少的重力势能是　  　（当地重力加速度为g）。

如图，从同一高度以相同的速率分别抛出质量相等的三个小球，一个竖直上抛，一个竖直下抛，另一个平抛，则它们从抛出到落地过程中

A．运行的时间相等

B．落地时的机械能不同

C．落地时的速度相同

D．在空中任意时刻三个物体的机械能相同

在某潜艇的潜水实验中，潜艇内的显示屏上显示出了从水面开始下潜到最后返回水面10min内全过程的深度曲线（a）和速度图像（b），则有

A．潜艇内人员感到超重发生在0-1min和8-10min的时间段内

B．全过程中最大加速度是0.05m/s^2

C．（a）图中h3代表本次最大深度，应为720m

D．潜艇在8-10min时间段内机械能守恒

内壁光滑的环形凹槽半径为R，固定在竖直平面内，一根长度为R的轻杆，一端固定有质量为m的小球甲，另一端固定有质量为2m的小球乙，将两小球放入凹槽内，小球乙位于凹槽的最低点，如图所示．由静止释放后（  ） 

A．下滑过程中甲球减少的机械能总等于乙球增加的机械能

B．下滑过程中甲球减少的重力势能总等于乙球增加的重力势能

C．甲球可沿凹槽下滑到槽的最低点

D．杆从右向左滑回时，乙球一定能回到凹槽的最低点

“验证机械能守恒定律”的实验中．图(甲)是打点计时器打出的一条纸带，选取其中连续的计时点标为A、B、C……G、H、I，对BH段进行研究．
①已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为_______．
②用刻度尺测量距离时如图(乙)，读出A、C两点间距为_________ cm，B点对应的速度v_B＝_________m/s（保留三位有效数字）；
③若H点对应的速度为v_H，重物下落的高度为h_BH，当地重力加速度为g，为完成实验，要比较与_________________大小（用字母表示）．

下列说法正确的是

A．物体速度变化越大，则加速度一定越大

B．物体动量发生变化，则物体的动能一定变化

C．合外力对系统做功为零，则系统机械能一定守恒

D．系统所受合外力为零，则系统的动量一定守恒

如图所示，两根相互垂直的细线把质量为m的小球悬挂在图示P位置并保持静止，这时沿OP方向的细线与竖直方向的夹角为θ，细线中的拉力大小为F_TP；现在剪断细线NP，当小球摆到位置Q(图中未画出)时，OQ与竖直方向夹角也为θ。下列说法正确的是

A．剪断细线NP的瞬间，小球处于平衡状态

B．剪断细线NP前、后的瞬间，细线OP中的拉力都为FTP=mgcosθ

C．小球在Q点时的加速度为重力加速度g

D．小球运动到最低点时处于超重状态

如图所示，一轻质橡皮筋的一端系在竖直放置的半径为0.5m的圆环顶点P，另一端系一质量为0.1kg的小球，小球穿在圆环上可做无摩擦的运动。设开始时小球置于A点，橡皮筋处于刚好无形变状态，A点与圆心O位于同一水平线上。当小球运动到最低点B时速率为1m/s，此时小球对圆环恰好没有压力(取g=10m/s²)。下列正确的是

A．从A到B的过程中，小球的机械能守恒

B．从A到B的过程中，橡皮筋的弹性势能增加了0.45 J

C．小球过B点时，橡皮筋上的弹力为0.2N

D．小球过B点时，橡皮筋上的弹力为1.2N

如图所示，光滑固定的竖直杆上套有一个质量m=0．4 kg的小物块A，不可伸长的轻质细绳通过固定在墙壁上、大小可忽略的定滑轮D，连接小物块彳和小物块曰，虚线CD水平，间距d=1．2 m，此时连接小物块彳的细绳与竖直杆的夹角为37°，小物块彳恰能保持静止．现在在小物块B的下端挂一个小物块Q（未画出，小物块A可从图示位置上升并恰好能到达C处，不计摩擦和空气阻力，cos37°= 0．8、sin37°=0．6，重力加速度誊取l0m/s²．求：
（1）小物块A到达C处时的加速度大小；
（2）小物块B的质量；
（3）小物块Q的质量．