高中物理链式反应及其发生条件试题

2013年2月15日中午12时30分左右，俄罗斯车里雅宾斯克州发生天体坠落事件。根据俄紧急情况部的说法，坠落的是一颗陨石。这颗陨石重量接近1万吨，进入地球大气层的速度约为4万英里每小时，随后与空气摩擦而发生剧烈燃烧，并在距离地面上空12至15英里处发生爆炸，产生大量碎片，假定某一碎片自爆炸后落至地面并陷入地下一定深度过程中，其质量不变， 则（　　　 ）

A．该碎片在空中下落过程中重力做的功等于动能的增加量

B．该碎片在空中下落过程中重力做的功小于动能的增加量

C．该碎片在陷入地下的过程中重力做的功等于动能的改变量

D．该碎片在整个过程中克服阻力做的功等于机械能的减少量

如图，固定在地面的斜面体上开有凹槽，槽内紧挨放置六个半径均为r的相同小球，各球编号如图。斜面与水平轨道OA平滑连接，OA长度为6r。现将六个小球由静止同时释放，小球离开A点后均做平抛运动，不计一切摩擦。则在各小球运动过程中，下列说法正确的是

A．球1的机械能守恒

B．球6在OA段机械能增大

C．球6的水平射程最小

D．六个球落地点各不相同

如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，那么小球从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中（弹簧保持竖直），下列关于能的叙述正确的是（    ）

A．弹簧的弹性势能先增大后减小

B．小球与弹簧机械能总和先增大后减小

C．小球的重力势能先增大后减小

D．小球的动能先增大后减小

如图所示，固定在水平面上的光滑斜面倾角为30，质量分别为M、m的两个物体通过细绳及轻弹簧连接于光滑轻滑轮两侧，斜面底端有一与斜面垂直的挡板．开始时用手按住物体M，此时M距离挡板的距离为s，滑轮两边的细绳恰好伸直，且弹簧处于原长状态．已知M = 2m，空气阻力不计．松开手后，关于二者的运动下列说法中正确的是

A．M和m组成的系统机械能守恒

B．当M的速度最大时，m与地面间的作用力为零

C．若M恰好能到达挡板处，则此时m的速度为零

D．若M恰好能到达挡板处，则此过程中重力对M做的功等于弹簧弹性势能的增加量与物体m的机械能增加量之和

如图所示，楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同，顶角b处安装一定滑轮，质量分别为M、m(M＞m)的滑块，通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行，两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动，若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中(    )

A．两滑块组成的系统机械能守恒

B．m的机械能可能减小

C．重力对M做的功大于M动能的增加

D．两滑块组成的系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功

（1）在“验证机械能守恒定律”实验中，下列器材中不必要的是          （只需填字母代号）
A ．重物        B．纸带        C．天平       D．刻度尺
（2）某同学在“验证机械能守恒定律”实验中得到了如图所示的一条纸带，图中点为打点计时器打下的第一点，可以看做重物运动的起点，从后面某点起取连续打下的三个点A、B、C．己知相邻两点间的时间间隔为0.02s，假设重物的质量为1.00kg，则从起点到打下点的过程中，重物动能的增加量        J，重力势能的减小量          J．（保留三位有效数字，重力加速度g取9.80m/s²）

如图所示，在竖直平面内有匀强电场（图中未画出），一个质量为m带电小球，从A点以初速度v₀沿直线运动。直线与竖直方向的夹角为θ（θ＜90°），不计空气阻力，重力加速度为g。以下说法正确的是 （   ）

A．小球一定做匀变速运动

B．小球在运动过程中可能机械能守恒

C．小球运动过程中所受电场力不少于mgsinθ

D．当小球速度为v时，其重力的瞬时功率p＝mgvsinθ

如图所示，一物体以初速度v₀冲向光滑斜面AB，并能沿斜面恰好上升到高度为h的B点，下列说法中正确的是（  ）

A．若把斜面从C点锯断，由机械能守恒定律可知，物体冲出C点后仍能升高h

B．若把斜面弯成圆弧形AB′，物体仍能沿AB′升高h

C．无论是把斜面从C点锯断还是把斜面弯成圆弧形，物体都不能升高h，因为机械能不守恒

D．无论是把斜面从C点锯断还是把斜面弯成圆弧形，物体都不能升高h，但机械能守恒

如图所示，质量分别为m₁和m₂的两个小球A、B，带有等量异种电荷，通过绝缘轻弹簧相连接，置于绝缘光滑的水平面上，突然加一水平向右的匀强电场后，两小球A、B将由静止开始运动，在以后的运动过程中，对两小球A、B和弹簧组成的系统，下列说法中正确的是(设整个过程中不考虑电荷间库仑力的作用且弹簧不超过弹性限度）

A．由于电场力对球A和球B做功为0，故小球电势能总和始终不变
B．由于两个小球所受电场力等大反向，故系统机械能守恒
C．当弹簧长度达到最大值时，系统机械能最大
D．当小球所受电场力与弹簧的弹力大小相等时，系统动能最大

如图所示，质量为M^“的光滑斜面倾角为30⁰，质量分别为M、m的两个物体通过细绳及轻弹簧连接于光滑轻滑轮两侧，斜面底端有一与斜面垂直的挡板．开始时用手按住物体M，此时M距离挡板的距离为s，滑轮两边的细绳恰好伸直，且弹簧处于原长状态．已知M=2m，空气阻力不计．松开手后，斜面体始终保持静止，则在M下滑过程中下列说法中正确的是（  ）

A．M和m组成的系统机械能守恒

B．当M的速度最大时（未碰到板），m与地面间的作用力不为零

C．当M的速度最大时（未碰到板），水平面对斜面的支持力为（M^’’+M+m）g

D．当m离开地面后M做匀速运动

如图所示，固定在水平面上的光滑斜面倾角为30⁰，质量分别为M、m的两个物体通过细绳及轻弹簧连接于光滑轻滑轮两侧，斜面底端有一与斜面垂直的挡板．开始时用手按住物体M，此时M距离挡板的距离为s，滑轮两边的细绳恰好伸直，且弹簧处于原长状态．已知M = 2m，空气阻力不计．松开手后，关于二者的运动下列说法中正确的是（    ）

A．M和m组成的系统机械能守恒

B．当M的速度最大时，m与地面间的作用力为零

C．若M恰好能到达挡板处，则此时m的速度为零

D．若M恰好能到达挡板处，则此过程中重力对M做的功等于弹簧弹性势能的增加量与物体m的机械能增加量之和

为了验证机械能守恒定律，某同学在墙壁上固定了竖直的标尺，让小钢球在标尺附近无初速释放，然后启动数码相机的连拍功能，连拍两张照片的时间间隔为T，得到了如右图所示的照片。测量出A、B、C、D、E相邻两点间的距离依次为L₁、L₂、L₃、L₄，当地重力加速度为g。

（1）为了获得钢球在C位置的动能，需要求得经C位置时的速度v_c，则v_c=___   __。
（2）钢球经E位置时的速度表示为_______。（填序号）
A．v_E=4gT    B．v_E=    C．v_E=
（3）用B、E两点验证钢球的机械能是否相等，实际得到的关系式为
_______mg（L₂+L₃+L₄）（填“>”、“<”或“=”），
原因是_______________________________________________________________。

某同学利用图示装置来研究机械能守恒问题，
设计了如下实验。A、B是质量均为m的小物块，C是质量为M的重物，A、B间由轻弹簧相连，A、C间由轻绳相连。在物块B下放置一压力传感器，重物C下放置一速度传感器，压力传感器与速度传感器相连。当压力传感器示数为零时，就触发速度传感器测定此时重物C的速度。整个实验中弹簧均处于弹性限度内，重力加速度为g。实验操作如下：

（1）开始时，系统在外力作用下保持静止，细绳拉直但张力为零。现释放C，使其向下运动，当压力传感器示数为零时，触发速度传感器测出C的速度为v。
（2）在实验中保持A，B质量不变，改变C的质量M，多次重复第（1）步。
①该实验中，M和m大小关系必需满足M _____ m(选填“小于”、“等于”或“大于”)
②为便于研究速度v与质量M的关系，每次测重物的速度时，其已下降的高度应_________(选填“相
同”或“不同”)
③根据所测数据，为得到线性关系图线，应作出________(选填“”、“”或“”)
图线。
④根据③问的图线知，图线在纵轴上截距为b，则弹簧的劲度系数为__________（用题给的已知量表
示）。

下图中，固定的光滑竖直杆上套有一质量为m的圆环，圆环与水平放置轻质弹簧一端相连，弹簧另一端固定在墙壁上的A点，图中弹簧水平时恰好处于原长状态。现让圆环从图示位置（距地面高度为h）由静止沿杆滑下，滑到杆的底端B时速度恰好为零。则在圆环下滑至底端的过程中

A．圆环的机械能守恒

B．弹力对圆环做负功，大小为mgh

C．圆环所受合力做功为零

D．圆环到达B时弹簧弹性势能为mgh

如图所示，质量相等物体A、B处于静止状态，此时物体B刚好与地面接触，现剪断绳子OA，下列说法正确的是（     ）

A．剪断绳子的瞬间，物体A的加速度为，物体B的加速度为0
B．弹簧恢复原长时，物体A的动能最大
C．当弹簧压缩到最短时，物体B对地面压力最大
D．剪断绳子后，物体A的机械能守恒