高中物理链式反应及其发生条件实验题

将物体由地面竖直上抛，不计空气阻力，物体能够达到的最大高度为H.当物体在上升过程中的某一位置，它的动能是重力势能的2倍，则这一位置的高度为________________________.（取地面为参考面）

如图所示，ABC是一段竖直平面内的光滑的圆弧形轨道，圆弧半径为R，O为圆心，OA水平，CD是一段水平光滑轨道．一根长为2R、粗细均匀的细棒，开始时正好搁在圆弧轨道两个端点上，现由静止释放细棒，则此棒最后在水平轨道上滑行的速度为__________．
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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，查得当地重力加速度g＝9.80 m/s²，测得所用的重物的质量为1.00 kg.实验中得到一条点迹清晰的纸带(如图实－4－9所示)，把第一个点记作O，另选连续的四个点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O点运动到C点，重力势能的减少量等于________ J，动能的增加量等于________J(取三位有效数字)．

如图7-6-7所示，总长为L的光滑匀质铁链跨过一个光滑的轻小滑轮，开始时底端相齐.当略有拉动时其一端下落，则铁链刚脱离滑轮的瞬间的速度为________________________.

图7-6-7

如图所示，轻弹簧k一端与墙相连，质量为4kg的木块沿着光滑的水平面以5m/s的速度运动并压缩弹簧k，则弹簧在被压缩过程中的最大弹性势能为__________；当木块的速度减为3m/s时弹簧的弹性势能为____________．

某同学用图甲所示的装置验证机械能守恒定律。实验操作过程中

①用游标卡尺测量小球的直径，由图乙可知小球的直径为   mm；
②用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为l22．20cm；
③断开电磁铁电源，让小球自由下落；
④在小球经过光电门时，计时装置记下小球经过光电门所用的时间为2．5010^-3s，由此可算得小球经过光电门时的速度为   m/s；
⑤以光电门所在处的水平面为参考面，小球的质量为m（kg），取重力加速度g=10m/s²，计算得出小球在最高点时的机械能为   J，小球在光电门时的机械能为  J。由此可知，在误差允许的范围内，小球下落过程中机械能是守恒的。

气球以10 m/s的速度匀速上升，当它上升到离地15 m高时，从气球里掉下一个物体，如果不计空气阻力，则物体落地时的速度为______________m/s.

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，导轨上点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为的小球相连；遮光片两条长边与导轨垂直，导轨上点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间，用表示点到光电门处的距离，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点时的瞬时速度，实验时滑块在处由静止开始运动。
（1）某次实验测得倾角，重力加速度用表示，滑块从处到达处时和组成的系统动能增加量可表示为      ，系统的重力势能减少量可表示为        ，在误差允许的范围内，若则可认为系统的机械能守恒；(用题中字母表示)

（2）在上次实验中，某同学改变、间的距离，作出的图象如图所示，并测得，则重力加速度＝             m/s²。

如图所示，A、B质量均为m，杆水平且光滑，滑轮距杆高度为H，开始时拉A的细绳与杆成α=45°．释放B后，A能获得的最大动能为__________．（滑轮质量、摩擦及绳子质量均不计，B未与杆相撞）

在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器接在电压为6V、频率为50Hz的交流电源上，自由下落的重物质量为1kg，一条理想的纸带的数据如图所示，单位cm，g取9.8m/s²，O是打的第一个点，O、A之间有几个计数点没画出。

（1）打点计时器打下计数点B时，物体的速度 v_B=      m/s。
（2）从起点O到打下计数点B的过程中，重力势能的减少量ΔE_P=       J，此过程中物体动能的增加量ΔE_K=      J。
（3）造成ΔE_P和ΔE_K不相等的主要原因是              _______。

在用重锤下落来验证机械能守恒时，某同学按照正确的操作选的纸带如图所示。其中O是起始点，A、B、C、D、E是打点计时器连续打下的5个点，打点频率为50 Hz，该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C、D、E各点的距离，并记录在图中（单位：cm）

（1）这五个数据中不符合读数要求的是________（选填“A”“B”“C”“D”或“E”）点读数。
（2）该同学用重锤在OC段的运动来验证机械能守恒，OC距离用h来表示，他用v_C=计算与C点对应的重锤的瞬时速度，得到动能的增加量，这种做法___________（选填“对”或“不对”）。
（3）若O点到某计数点的距离用h表示，重力加速度为g，该点对应重锤的瞬时速度为v，则实验中要验证的等式为_________。

在“验证机械能守恒定律”的实验中：
（1）打点计时器的放置要求是__________；开始打点记录时，应__________.
（2）如果以v²/2为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的图线是__________，该线的斜率是__________.

利用右图所示的的装置，研究重物自由下落过程中重力势能的减少量与_________________（填“动能的增加量”或“速度的增加量”）的关系，可以验证机械能守恒定律.在处理实验数据时，需要确定打点时重物的动能．一次实验中，质量为m的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点迹，如图所示. 已知相邻两点之间的时间间隔为T．测得A、B两点间的距离为h₁，B、C两点间的距离为h₂．由此可以确定，在打点计时器打下B点时，重物的动能为_______________．

如图6-10所示，一粗细均匀的U形管内装有同种液体竖直放置，右管口用盖板A密闭一部分气体，左管口开口，两液面高度差为h，U形管中液柱总长为 4h,去盖板，液体开始流动.当两侧液面恰好相齐时，右侧液面下降的速度大小是____________.

图6-10

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7-8-3，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、70.18cm、77.76 cm、85.73cm，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7-8-3