高中物理链式反应及其发生条件试题

某同学用图所示装置来验证动量守恒定律，实验时先让a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下痕迹，重复10次；然后再把b球放在斜槽轨道末端的最右端附近静止，让a球仍从原固定点由静止开始滚下，和b球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次．回答下列问题：

（1）在安装实验器材时斜槽的末端应     ．
（2）小球a、b质量m_a、m_b的大小关系应满足m_a     m_b，两球的半径应满足r_a     r_b（选填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）本实验中小球落地点的平均位置距O点的距离如图所示，这时小球a、b两球碰后的平均落地点依次是图中水平面上的     点和     点．
（4）在本实验中结合图，验证动量守恒的验证式是下列选项中的     ．
A．m_a=m_a+m_b    B．m_a=m_a+m_b    C．m_a=m_a+m_b．

某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示。在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B，滑块P上固定一遮光条，若光线被遮光条遮挡，光电传感器会输出高电压，两光电传感器采集数据后与计算机相连。滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮光条经过光电传感器A、B时，通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图象。

（1）实验前，接通气源，将滑块（不挂钩码）置于气垫导轨上，轻推滑块，当图乙中的Δt₁   Δt₂（选填“＞”、“=”或“＜”）时，说明气垫导轨已经水平。
（2）用游标卡尺测遮光条宽度d，测量结果如图丙所示，则d =   mm。
（3）滑块P用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与钩码Q相连，钩码Q的质量为m。将滑块P由图甲所示位置释放，通过计算机得到的图象如图乙所示，若Δt₁、Δt₂和d已知，要验证滑块和砝码组成的系统机械能是否守恒，还应测出   和  （写出物理量的名称及符号）。
（4）若上述物理量间满足关系式     ，则表明在上述过程中，滑块和砝码组成的系统机械能守恒。

如图甲所示，一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验。有一直径为d、质量为m的金属小球由A处由静止释放，下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门，测得A、B间的距离为H(H>>d)，光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g.则：

⑴如图乙所示，用游标卡尺测得小球的直径d =    mm.
⑵小球经过光电门B时的速度表达式为        
⑶多次改变高度H，重复上述实验，作出随H的变化图象如图丙所示，当图中已知量t₀、H₀和重力加速度g及小球的直径d满足以下表达式：      时，可判断小球下落过程中机械能守恒。
⑷实验中发现动能增加量△E_K总是稍小于重力势能减少量△E_P，增加下落高度后，则将      (选填“增加”、“减小”或“不变”)。

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a所示，小物体从竖直弹簧上方离地高h₁处由静止释放，其动能E_k与离地高度h的关系如图b所示．其中高度从h₁下降到h₂，图象为直线，其余部分为曲线，h₃对应图象的最高点，轻弹簧劲度系数为k，小物体质量为m，重力加速度为g。以下说法正确的是（   ）

A．小物体下降至高度h3时，弹簧形变量为0

B．小物体下落至高度h5时，加速度为0

C．小物体从高度h2下降到h4，弹簧的弹性势能增加了

D．小物体从高度h1下降到h5，弹簧的最大弹性势能为

我国发射的"嫦娥三号"登月探测器靠近月球后，先在月球表面附近的近似圆轨道上绕月运行；然后经过一系列过程，在离月面高处做一次悬停（可认为是相对于月球静止）；最后关闭发动机，探测器自由下落。已知探测器的质量约为，地球质量约为月球的81倍，地球半径为月球的3.7倍，地球表面的重力加速度大小约为。则次探测器（）

A．	在着陆前瞬间，速度大小约为
B．	悬停时受到的反冲作用力约为
C．	从离开近月圆轨道到着陆这段时间内，机械能守恒
D．	在近月圆轨道上运行的线速度小于人造卫星在近地圆轨道上运行的线速度

如图所示，固定的竖直光滑长杆上套有质量为 $m$ 的小圆环，圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接，弹簧的另一端连接在墙上，并且处于原长状态，现让圆环由静止开始下滑，已知弹簧原长为 $L$ ，圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2 $L$ （未超过弹性限度），则在圆环下滑到最大距离的过程中（）

A．	圆环的机械能守恒
B．	弹簧弹性势能变化了   $\sqrt{3}mgL$
C．	圆环下滑到最大距离时，所受合力为零
D．	圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变

弹弓是80后童年生活最喜爱的打击类玩具之一，其工作原理如图所示，橡皮筋两端点A、B固定在把手上，橡皮筋ABC恰好处于原长状态，在C处(AB连线的中垂线上)放一固体弹丸，一手执把，另一手将弹丸拉至D点放手，弹丸就会在橡皮筋的作用下迅速发射出去，打击目标，现将弹丸竖直向上发射，已知F是CD的中点，则

A．从D到C，弹丸的机械能一直增大
B．从D到C，弹丸的动能一直在增大
C．从D到C，弹丸的机械能先增大后减小
D．从D到F，弹丸增加的机械能大于从F到C弹丸增加的机械能

小车AB静置于光滑的水平面上，A端固定一个轻质弹簧，B端粘有橡皮泥，AB车质量为M，长为L，质量为m的木块C放在小车上，用细绳连结于小车的A端并使弹簧压缩，开始时AB与C都处于静止状态，如图所示，当突然烧断细绳，弹簧被释放，使物体C离开弹簧向B端冲去，并跟B端橡皮泥粘在一起，以下说法中正确的是: （       ）

A．如果AB车内表面光滑，整个系统任何时刻机械能都守恒

B．整个系统任何时刻动量都守恒

C．当木块对地运动速度为v时，小车对地运动速度为v

D．AB车向左运动最大位移小于L

以下说法中，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．一个物体所受合外力的冲量为零，它的机械能可能守恒

C．一个物体做匀速直线运动，它的机械能一定守恒

D．一个物体所受的合外力对它不做功，这个物体的动量一定不发生变化

如图所示，轻质弹簧的一端固定在墙上，另一端与质量为m的物体A相连，A放在光滑水平面上，有一质量与A相同的物体B，从高h处由静止开始沿光滑曲面滑下，与A相碰后一起将弹簧压缩，弹簧复原过程中某时刻B与A分开且沿原曲面上升．下列说法正确的是(  )

A．弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为mgh

B．弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为mgh/2

C．B能达到的最大高度为h/2

D．B能达到的最大高度为h/4

一个半径为r的光滑圆形槽装在小车上，小车停放在光滑的水平面上，如图所示，处在最低点的小球受击后获得水平向左的速度v＝，开始在槽内运动，则下面判断正确的是   .

A．小球和小车总动量不守恒,但水平方向的动量守恒.

B．小球和小车总机械能守恒

C．小球沿槽上升的最大高度为r

D．小球升到最高点时速度为零

如图所示，一轻弹簧左端固定在长木板M的左端，右端与小木块m连接，且m、M及M与地面间接触光滑.开始时，m和M均静止，现同时对m、M施加等大反向的水平恒力F₁和F₂，从两物体开始运动以后的整个运动过程中，弹簧形变不超过其弹性限度，对于m、M和弹簧组成的系统

A．由于F1、F2等大反向，故系统机械能守恒

B．当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时，m、M各自的动能最大

C．由于F1、F2大小不变，所以m、M各自一直做匀加速运动

D．由于F1、F2等大反向，故系统的动量始终为零

如图所示，轻杆AB长l，两端各连接一个小球（可视为质点），两小球质量关系为，轻杆绕距B端处的O轴在竖直平面内顺时针自由转动。当轻杆转至水平位置时，A球速度为，则在以后的运动过程中

A．A球机械能守恒

B．当B球运动至最低点时，球A对杆作用力等于0

C．当B球运动到最高点时，杆对B球作用力等于0

D．A球从图示位置运动到最低点的过程中，杆对A球做功等于0

如图，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在倾角为固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上。现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知A的质量为4m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计。开始时整个系统处于静止状态。释放A后到C恰好离开地面过程中。下列说法正确的是（  ）

A．C恰离开地面时，B上升的高度为
B．A获得的最大速度为
C．C离开地面时，A开始匀速运动
D．在这个过程中，A、B两小球组成的系统机械逐渐减小