高中物理链式反应及其发生条件试题

在“验证机械能守恒定律”的实验中，质量为m的重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带通过打点计时器所打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量就可以验证机械能守恒定律。
（1）如图所示，选取纸带打出的五个连续点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O的距离为S₀，其余如图，使用电源的频率为f（频率为周期的倒数），则打C点时重锺的速度为     ▲      ，打点计时器在打C点时重锤的动能为   ▲     ，打点计时器在打O点和C点的这段时间内重锤重力势能的减少量为      ▲      。

（2）实验中发现重锤减少的重力势能略大于重锤增加的动能，其原因主要是因为在重锤带着纸带下落的过程中存在着阻力作用，若已知当地重力加速度的值为g，用（1）小题及题目中给出的已知量表示重锤在下落过程中受到的平均阻力大小为     ▲         。

用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量并计算，即可验证机械能守恒定律。

（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：

A．按照图示的装置安装器件；

B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上；

C．用天平测出重锤的质量；

D．释放悬挂纸带的夹子，立即接通电源开关打出一条纸带；

E．测量纸带上某些点间的距离；
F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．
其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是_________（将其选项对应的字母填在横线处）
（2）在一次实验中，质量的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示（相邻计数点时间间隔为0.02s），单位cm．那么

①纸带的_________（选填“左”或“右”）端与重物相连；
②从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是ΔE_p=_________J，此过程中物体动能的增加量ΔE_k=_________J （g取9.8m/s²）。

1．以下说法正确的是（  ）

A．一个物体所受的合外力为零，它的机械能一定守恒

B．一个物体做匀速运动，它的机械能一定守恒

C．一个物体所受的合外力不为零，它的机械能可能守恒

D．一个物体所受合外力的功为零，它不一定保持静止或匀速直线运动

如图所示,一斜面体放在光滑的水平面上,一个小物体从斜面体顶端无摩擦的自由滑下,则在下滑的过程中，下列结论正确的是

A斜面对小物体的弹力做的功为零                       
B小物体的重力势能完全转化为小物体的动能
C小物体的机械能守恒
D小物体，斜面和地球组成的系统机械能守恒

如图所示，物体沿斜面匀速下滑，在这个过程中物体所具有的动能________，重力势能_________（填“增加”、“不变”或“减少”）

如图，水平轨道AB与半径为R="1.0" m的竖直半圆形光滑轨道BC相切于B点．可视为质点的a、b两个小滑块质量m_a=2m_b="2" kg，原来静止于水平轨道A处，AB长为L=3.2m，两滑块在足够大的内力作用下突然分开，已知a、b两滑块分别沿AB轨道向左右运动，v_a = 4.5m/s，b滑块与水平面间动摩擦因数，g取10m/s²．则
(1)小滑块b经过圆形轨道的B点时对轨道的压力．
(2)通过计算说明小滑块b能否到达圆形轨道的最高点C．

如图所示，劲度系数为k的竖直弹簧下端固定于水平地面上，质量为m的小球从弹簧的正上方高为h的地方自由下落到弹簧上端，经几次反弹后小球最终在弹簧上静止于某一点A处，在以上三个量中只改变其中一个量的情况下，下列说法正确的是

A．无论三个量中的一个怎样改变，小球与弹簧的系统机械能守恒

B．无论h怎样变化，小球在A点的弹簧压缩量与h无关

C．小球的质量m愈大，最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能愈大

D．无论劲度系数k为多大，最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能都相等

如图所示，质量为和的两个小球固定在长为的轻杆两端，。杆的中点是一水平转轴，系统可在竖直面内无摩擦转动，空气阻力不计。若从杆处于水平位置由静止释放系统，系统转过的过程中，以下说法正确的是（重力加速度已知）

A．该过程中系统机械能守恒

B．球的机械能守恒

C．可以求出杆竖直时两球的速率

D．可以求出杆竖直时轴O对杆的作用力大小

喷泉广场上组合喷泉的喷嘴竖直向上。某一喷嘴喷出水的流量Q＝300 L/min，水的流速v₀＝20 m/s。不计空气阻力，g=10m/s² 。则处于空中的水的体积是(     )

A．5 L

B．20 L

C．10 L

D．40 L

两根长直轨道与一半径为R的半圆型圆弧轨道相接于A、C两点，B点为轨道最低点，O为圆心，轨道各处光滑且固定在竖直平面内。质量均为m的两小环P、Q用长为R的轻杆连接在一起，套在轨道上。将MN两环从距离地面2R处由静止释放，整个过程中轻杆和轨道始终不接触，重力加速度为g，求：
（1）当P环运动到B点时，系统减少的重力势能△E_P；
（2）当P环运动到B点时的速度v；
（3）在运动过程中，P环能达到的最大速度v_m；
（4）若将杆换成长，P环仍从原处由静止释放，经过半圆型底部再次上升后，P环能达到的最大高度H。

游乐场中的一种滑梯如图所示。小朋友从轨道顶端由静止开始下滑，沿水平轨道滑动了一段距离后停下来，则 （   ） 
                                               

A．下滑过程中支持力对小朋友不做功

B．下滑过程中小朋友的重力势能减少

C．整个运动过程中小朋友的机械能守恒

D．在水平面滑动过程中摩擦力对小朋友做正功

下列说法正确的是（   ）
①如果物体（或系统）所受到的合外力为零，则机械能一定守恒 
②如果合外力对物体（或系统）做功为零，则机械能一定守恒
③物体沿光滑曲面自由下滑过程中，机械能一定守恒
④做匀加速运动的物体，其机械能可能守恒

A．①②

B．③④

C．②④

D．①④

用如图5－8甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。


实验小组A不慎将一条选择好的纸带的前面一部分损坏了，剩下的一部分纸带上各点间的距离如图5－9所示的数值，已知打点计时器的周期为T=0.02S,重力加速度g=10m/s²;重锤的质量为m=1kg,已知S₁=0.98cm,S₂=1.42cm,S₃="1.78cm," S₄=2.18cm,重锤从B点到C点重力势能变化量是                    J，动能变化量是          J.  (结果保留三位有效数字) 

若实验小组B在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加，其原因主要是因为在重锤下落的过程中存在阻力作用，因此想到可以通过该实验装置测阻力的大小. 根据已知当地重力加速度公认的较准确的值为g，电源的频率为f,用这些物理量求出了重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小F＝___________（用字母g、m、f、 S_1、 S₂、S₃、S₄表示）.