高中物理链式反应及其发生条件试题

距沙坑高h=7m处，以v₀=10m/s的初速度竖直向上抛出一个质量为0.5kg的物体，物体落到沙坑并陷入沙坑d=0.4m深处停下．不计空气阻力，重力加速度g=10m/s²．求：

（1）物体上升到最高点时离抛出点的高度H；
（2）物体在沙坑中受到的平均阻力f大小是多少？

质量相等的两个质点A、B在拉力作用下从同一地点沿同一直线竖直向上运动的v-t图像如图所示，下列说法正确的是

A．t₂时刻两个质点在同一位置
B．0-t₂时间内两质点的平均速度相等
C．0-t₂时间内A质点处于超重状态
D．在t₁-t₂时间内质点B的机械能守恒

某课外活动小组利用竖直上抛运动验证机械能守恒定律．
（1）某同学用20分度游标卡尺测量小球的直径，读数如图甲所示，小球直径为       cm．图乙所示弹射装置将小球竖直向上抛出，先后通过光电门A、B，计时装置测出小球通过A、B的时间分别为2.55ms、5.15ms，由此可知小球通过光电门A、B时的速度分别为v_A、v_B，其中v_A=         m/s．

（2）用刻度尺测出光电门A、B间的距离h，已知当地的重力加速度为g，只需比较      和      是否相等，就可以验证机械能是否守恒（用题目中涉及的物理量符号表示）．
（3）通过多次的实验发现，小球通过光电门A的时间越短，（2）中要验证的两数值差越大，试分析实验中产生误差的主要原因是                               ．

亚里士多德（前384—前322年），古希腊斯吉塔拉人，世界古代史上最伟大的哲学家、科学家和教育家之一。但由于历史的局限性，亚里士多德的有些认识是错误的。为了证明亚里士多德的一个结论是错误的，一位科学家设计了一个理想实验，下图是这个理想实验的示意图。甲图是将两个斜面对接，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面；图乙是减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上几乎要达到原来的高度；……。由此得到推论：图丙中，在没有摩擦等阻碍时，小球将永远运动下去。

设计这个理想实验的科学家是       ，这个理想实验说明亚里士多德的力是_______物体运动的原因的结论是错误的。

在“验证机械能守恒定律”的实验中，若重物质量为0.50 kg，选择好的纸带如图10所示，O、A之间有几个点未画出．已知相邻两点时间间隔为0.02 s，长度单位是 cm，g取9.8 m/s².则打点计时器打下点B时，重物的速度v_B＝________m/s；从起点O到打下点B的过程中，重物重力势能的减少量ΔE_p＝________J，动能的增加量ΔE_k＝________J．(结果保留三位有效数字)

像打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图甲所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．如图乙所示，气垫导轨是常用的一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。某实验小组利用如图乙所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒．实验前要调整气垫导轨底座使之水平，用游标卡尺测得遮光条的宽度为d，实验时滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间


（1）某同学用游标卡尺测得遮光条（图丙）的宽度d =         cm
（2）实验前需要调整气垫导轨底座使之水平，实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门所花时间为=1.2×10^-2s ，则滑块经过光电门时的瞬时速度为（用游标卡尺的测量结果计算）        m/s．
（3）在本次实验中还需要测量的物理量有：钩码的质量m、__________和         （用文字说明并用相应的字母表示）。
（4）本实验，通过比较          和             在实验误差允许的范围内相等（用测量的物理量符号表示），从而验证了系统的机械能守恒。

如图所示，下列说法正确的是（均不计摩擦、空气阻力以及滑轮质量）（ ）
A．
如图中，物体A以一定的初速度将弹簧压缩的过程中，物体A机械能守恒
B．
如图中，A置于光滑水平面，物体B沿光滑斜面下滑，物体B机械能守恒
C．
如图中，A加速下落，B加速上升过程中，A、B系统机械能守恒
D．
如图中，小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时，小球的机械能不变

如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环，圆环与一橡皮绳相连，橡皮绳的另一端固定在地面上的A点，橡皮绳竖直时处于原长h。让圆环沿杆滑下，滑到杆的底端时速度为零。则在圆环下滑过程中

A．圆环的机械能守恒

B．橡皮绳的弹性势能先减小后增大

C．橡皮绳的弹性势能增加了mgh

D．橡皮绳再次到达原长时圆环动能最大

如图所示的装置中,木块B与水平桌面间的接触是光滑的,子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内,将弹簧压缩到最短.现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统),则此系统从子弹开始射入木块到弹簧压缩到最短的整个过程中（ ）

A．动量守恒,机械能守恒

B．动量不守恒,机械能不守恒

C．动量守恒,机械能不守恒

D．动量不守恒,机械能守恒

在用如图甲所示的装置“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器接在频率为f=50Hz的交流电源上，从实验中打出的几条纸带中选出一条理想纸带，如图乙所示，O点为第一个点，A、B、C、D点时从合适位置选取的连续的四个点，各点距第一点O的距离分别为，，，。已知重锤的质量为m，从打下第一个点O到打下C点的过程中，重锤重力势能的减少量=____________，重锤动能的增加量=_____________（结果保留2位有效数字，）。

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，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，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）。