高中物理链式反应及其发生条件计算题

在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz.查得当地的重力加速度g="9.80" m/s²,所用的重物的质量为m(kg），实验中得到一条点迹清晰的纸带，如图7-8-4所示.把第一个点记作O，另外连续的4个点A、B、C、D作为测量的点，经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99 cm、70.18 cm、77.76 cm、85.73 cm，根据以上数据，可知重物由打O点运动到打C点，重力势能减少量等于_______________J，动能的增加量等于_______________J.（取三位有效数字）

图7-8-4

某同学在做“验证机械能守恒定律”的实验时，不慎将一选择好的纸带的前面部分损坏了，剩下的一段纸带上各点间的距离，他测出并标在纸带上，如图7-8-6所示.已知打点计时器的周期为0.02 s，重力加速度g="9.8" m/s².

图7-8-6
(1)利用纸带说明重锤(质量为m kg)通过对应于2、5两点过程中机械能守恒.
________________________________________________________
(2)说明为什么得到的结果是重锤重力势能的减少量ΔE_p稍大于重锤动能的增加量ΔE_k. ______________.

如图7-8-5所示装置可用来验证机械能守恒定律，摆锤A拴在长L的轻绳一端，另一端固定在O点，在A上放一个小铁片.现将摆锤拉起，使绳偏离竖直方向θ角，由静止开始释放摆锤，当其到达最低位置时，受到竖直挡板P阻挡而停止运动，这时铁片将做平抛运动而飞离摆锤，用刻度尺量出铁片的水平位移为s，下落高度为H.

图7-8-5
（1）要验证摆锤在运动中机械能守恒，必须求出摆锤初始位置离最低点的高度，其高度应为_______________，同时还应求出摆锤在最低点时的速度，其速度应为_________________.
（2）用实验中测量的物理量写出证明摆锤在运动中机械能守恒的关系式为____________.

某同学在做“验证机械能守恒定律”的实验时，不慎将一条选择好的纸带的前面部分损坏了，剩下的一段纸带上各点间的距离，他测出并标在纸带上，如图7-8-5所示.已知打点计时器的周期为0.02 s，重力加速度为g="9.8" m/s².

图7-8-5
(1)利用纸带说明重锤(质量为m kg)通过对应于2、5两点过程中机械能守恒.
________________________________________________________________________.
(2)说明为什么得到的结果是重锤重力势能的减少量ΔE_p稍大于重锤动能的增加量ΔE_k. ________________________________________________________________________.

如图12所示,在同一竖直平面内两正对着的相同半圆光滑轨道，相隔一定的距离，虚线沿竖直方向，一小球能在其间运动，今在最低点与最高点各放一个压力传感器，测试小球对轨道的压力，并通过计算机显示出来，当轨道距离变化时，测得两点压力差与距离的图象如右下图所示。（不计空气阻力，g 取10 m/s²）求：
（1）小球的质量；
（2）相同半圆光滑轨道的半径；
（3）若小球在最低点B的速度为20m/s，为使小球能沿光滑轨道运动，求的最大值。

.利用如7-8-4图(a)所示的装置做验证机械能守恒定律的实验，按正确的实验操作得到几条打上点迹的纸带，通常要求从其中挑选头两点(即0、1两点)间的距离接近2 mm的纸带进行测量.但一位同学并未按此要求,却选取了一条操作正确、点迹清楚、但头两点(0与1点)间的距离明显小于2 mm的纸带进行标点(标出0、1、2、3……等各实际点迹)、测量(测出各点与0点的高度差h₁、h₂、h₃……),见7-8-4图(b).那么能否用它正确计算以比较点 n位置处的动能与重力势能的对应关系(n=2、3、4……),即能否验证?_________,理由是________________________,列出点n处瞬时速度的计算式v_n=________cm/s.

图7-8-4

用落体法验证机械能守恒定律的实验中：
(1)若所用重锤的质量m="1" kg，打点纸带如图7-8-4所示，打点时间间隔为0.02 s，则记录B点时，重锤速度v_B=_______,重锤动能E_k=________，从开始下落起至B点重锤的重力势能减少量是________，由此可得出的结论是________.

图7-8-4
(2)根据纸带算出相关各点的速度v，量出下落距离h，则以为纵轴，以h为横轴画出的图象应是图7-8-5中的(    )

图7-8-5

该实验步骤编排如下，其中有些是必要的，有些是不必要的.根据实验，请选取必要的步骤，并按正确的操作顺序把它们前面的字母填写在题后的空格上.

A．用天平称出重物和夹子的质量

B．将重物系在夹子上

C．将纸带穿过打点计时器的限位孔，上端用手提着，下端夹上系住重物的夹子，再把纸带向上拉，让夹子靠近打点计时器，处于静止状态

D．把打点计时器接在学生电源的交流输出端，把输出电压调至6 V（电源不接通）

E.把打点计时器用铁夹固定到放在桌边的铁架台上，使两个限位孔在同一竖直面内
F.在纸带上记下第一点O，并测出各点到O的距离
G.用秒表测出重物下落的时间
H.接通电源，待计时器响声稳定后释放纸带
I.切断电源
J.更换纸带，重新进行两次实验
K.在三条纸带中选出较好的一条
L.进行计算，得出结论，完成实验报告
M.拆下导线，整理器材
以上步骤中不必要的有__________；正确步骤的合理顺序是__________：（填写代表字母）.

在“验证机械能守恒定律”的实验中，要从几条打上点的纸带中挑选第一、二两点间的距离接近________________mm并且点迹清晰的纸带进行测量.若以v²/2为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的v²/2-h图线应是_____________，而且v²/2-h图线的斜率等于_____________的数值，才能验证机械能守恒定律.

在验证“机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率是50 Hz，用质量为300 g的重锤带动纸带自由下落，打点计时器在纸带上打下一系列的点.实验中得到一条清晰的纸带，如图7-8-7所示，纸带上O点为第—个点，P为纸带记录中的一个点，纸带旁有一刻度尺，0点与O点对齐.

图7-8-7
(1)由刻度尺可以测量出重物落到点P时下落的高度是_______.
(2)利用刻度尺测量得到的数据，可以计算出重物通过P点时的动能是_______(取三位有效数字).

如图所示，A物体用板托着，位于离地h=1.0m处,轻质细绳通过光滑定滑轮与A、B相连，绳子处于绷直状态，已知A物体质量M=1.5㎏，B物体质量m=1.0kg，现将板抽走,A将拉动B上升，设A与地面碰后不反弹，B上升过程中不会碰到定滑轮，问：B物体在上升过程中离地的最大高度为多大？取g =10m/s²．

如图所示，三个可视为质点的滑块质量分别为m_A=m，m_B=2m，m_C=3m，放在光滑水平面上，三滑块均在同一直线上．一轻质弹簧的一端固定在滑块B上，另一端与滑块C接触但未连接，B、C均静止。现滑块A以速度v₀=与滑块B发生碰撞（碰撞时间极短）后粘在一起，并压缩弹簧推动滑块C向前运动，经一段时间，滑块C脱离弹簧，继续在水平面上匀速运动，求：

①被压缩弹簧的最大弹性势能
②滑块C脱离弹簧后A、B、C三者的速度

如图是为了检验某种防护罩承受冲击力的装置。M是半径为R=1.0m的固定于竖直平面内的1/4光滑圆弧轨道，轨道上端切线水平，N为待检验的固定曲面，该曲面在竖直面内的截面为半径的1/4圆弧，圆弧下端切线水平且圆心恰好位于M轨道的上端点，M的下端相切处放置竖直向上的弹簧枪，可发射速度不同的质量m=0.01kg的小钢珠。假设某次发射的钢珠沿轨道恰好能经过M的上端点，水平飞出后落到曲面N的某一点上，取g=10m/s²。求：

（1）发射该钢球前，弹簧的弹性势能E_P多大？
（2）钢珠从M圆弧轨道最高点飞出至落到圆弧N上所用的时间是多少？（结果保留两位有效数字）

(9分)如图示，竖直平面内一光滑水平轨道左边与墙壁对接，右边与一足够高的1/4光滑圆弧轨道平滑相连，木块A、B静置于光滑水平轨道上，A、B质量分别为1.5kg和0.5kg。现让A以6m/s的速度水平向左运动，之后与墙壁碰撞，碰撞时间为0.3s，碰后速度大小变为4m/s。当A与B碰撞后会立即粘在一起运动，已知g=10m/s² 求 ：
①A与墙壁碰撞过程中，墙壁对小球平均作用力的大小；
②A、B滑上圆弧轨道的最大高度。

如图所示，有一粗糙水平面AB与一光滑的、很长的斜面BC在B点平滑连接，M = 2kg的物体与水平面见的动摩擦因素µ=0.4，现使其从A点以V_A=8m/s的水平速度向B运动，S_AB=6m物体经过B点后沿斜面上滑，之后又回滑经过B点而停在水平面上。求：

(1)物体回到B点时的速度V_B.
(2)物体沿斜面上升的最大高度h
(3)物体停在水平面上的位置（用A点描述）