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．

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的速度最大
C．从剪断绳子到弹簧压缩到最短，物体B对地面压力均匀增大
D．剪断绳子后，弹簧、物体A、B和地球组成的系统机械能守恒

如图所示，离水平地面一定高处水平固定一内壁光滑的圆筒，筒内固定一轻质弹簧，弹簧处于自然长度。现将一小球从地面以某一初速度斜向上抛出，刚好能水平进入圆筒中，不计空气阻力。下列说法中正确的是

A．弹簧获得的最大弹性势能等于小球抛出时的动能

B．小球从抛出到将弹簧压缩到最短的过程中小球的机械能守恒

C．小球抛出的初速度大小仅与圆筒离地面的高度有关

D．小球从抛出点运动到圆筒口的时间与小球抛出时的角度无关

(多选)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．两滑块组成系统的机械能守恒

B．重力对M做的功等于M动能的增加

C．轻绳对m做的功等于m机械能的增加

D．两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功

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。

如图所示，轻质弹簧的一端与固定的竖直板P拴接，另一端与物体A相连，物体A静止于光滑水平桌面上，右端接一细线，细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连。开始时用手托住B，让细线恰好伸直，然后由静止释放B，直至B获得最大速度。下列有关该过程的分析正确的是

A．B物体的机械能一直减小

B．B物体的动能增加量等于B物体重力势能的减少量

C．B物体机械能的减少量等于弹簧的弹性势能的增加量

D．细线拉力对A做的功等于A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量

如图所示，一质点在重力和水平恒力作用下，速度从竖直方向变为水平方向，在此过程中，质点的（  ）

A．机械能守恒	B．机械能不断增加
C．重力势能不断减小	D．动能先减小后增大

如图所示，斜面体置于光滑水平地面上，其光滑斜面上有一物体由静止沿斜面下滑，在物体下滑过程中，下列说法正确的是（ ）

A．物体的重力势能减少，动能增加

B．斜面体的机械能不变

C．斜面对物体的弹力垂直于接触面，不对物体做功

D．物体和斜面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”)。

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