一课一练25：用杆连接的系统机械能守恒问题（答案含解析）—2024届高中物理一轮基础复习检测

一课一练25：用杆连接的系统机械能守恒问题 2024届高中物理一轮基础复习检测 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．轻杆AB长2L，A端连在固定转轴上，B端固定一个质量为2m的小球，中点C固定一个质量为m的小球。AB杆可以绕A端在竖直平面内自由转动。现将杆置于水平位置，如图所示，然后由静止释放，不计各处摩擦与空气阻力，则下列说法正确的是(　　) A．AB杆转到竖直位置时，角速度为 B．AB杆转到竖直位置的过程中，B端小球的机械能的增量为 C．AB杆转动过程中杆CB对B球做正功，对C球做负功，杆AC对C球做正功 D．AB杆转动过程中，C球机械能守恒 2．两个可视为质点的摆球a、b质量相等，用两根长度均为l的刚性轻杆1、2连接，轻杆1可绕固定点O自由转动，轻杆2可绕摆球a自由转动。开始两球与O点等高，从静止释放后，两球在竖直面内做无序的运动。若某一时刻轻杆l与竖直方向夹角θ=30°，小球b恰好运动到与O点等高处且此处为小球b运动中的最高点，如图所示。已知重力加速度为g，不计摩擦及空气阻力。此时b的速度大小为（　　） A．0 B． C． D． 3．如图，a、b、c是三个质量均为m的小球(可视为质点),a、b两球套在水平放置的光滑细杆上，相距L；c球分别用长度为L的细线与a、b两球连接．起初用手按住a、b两球，使三个球均静止，若同时释放a、b、c三球,重力加速度为g.则(   ) A．开始时三球静止时，细线中张力均为0.5mg B．在a、b碰撞前的瞬间,b的速度为 C．在a、b碰撞前的瞬间,b的速度为 D．在a、b碰撞前的运动过程中，a球动能的增加量等于c球的机械能的减小量 4．如图所示,轻杆长为L一端固定在水平轴上的O点,另一端系一个小球(可视为质点).小球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动,且能通过最高点,g为重力加速度.下列说法正确的是(  ) A．小球通过最高点时速度不可能小于 B．小球通过最高点时速度为时，球对杆有向下的弹力 C．小球通过最高点时速度为时，球对杆有向下的弹力 D．要使小球能通过最高点，小球在最低点速度至少为 5．如图所示，一根质量可以忽略不计的刚性轻杆，O端为固定转轴，杆可在竖直平面内无摩擦地转动，杆的中心点及另一端各固定一个小球A和B。已知两球质量相同，现用外力使杆静止在水平方向，然后撤去外力，杆将摆下，从开始运动到杆处于竖直方向的过程中（　　） A．两球重力做功相等 B．杆的弹力对A球做正功，对B球做负功 C．杆的弹力对A球做负功，对B球做正功 D．杆的弹力对A球和B球均不做功 6．如图所示，半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内，O是圆心，虚线OC水平，D是圆环最低点。两个质量均为m的小球A、B套在圆环上，两球之间用轻杆相连，从图示位置由静止释放，则（   ） A．A、B两球的加速度大小始终相等 B．B球运动到D时，A、B系统重力势能最小 C．A球在运动过程中机械能守恒 D．杆对A球始终施加推力 7．如图所示，有一光滑轨道ABC，AB部分为半径为R的1/4圆弧，BC部分水平，质量均为m的小球a、b固定在竖直轻杆的两端，轻杆长为R，小球可视为质点，开始时a球处于图弧上端A点，由静止开始释放小球和轻杆，使其沿光滑弧面下滑，下列说法正确的是（　　） A．a球下滑过程中机械能保持不变 B．b球下滑过程中机械能保持不变 C．a、b球滑到水平轨道上时速度大小均 D．从释放a、b球到a、b球都滑到水平轨道上，整个过程中轻杆对a球做的功为 8．如图所示，一倾角为37°的光滑斜面和光滑水平面平滑连接，两个质量均为m的小球A、B用长为L的轻质细杆连接固定，现将两球从斜面上由静止释放，释放时A离斜面底端的距离为L，重力加速度为g，两球可视为质点，。两球从斜面滑到水平面上虚线位置的过程中，以下说法正确的是（　　） A．到虚线位置时A球速度为 B．到虚线位置时B球的速度为 C．细杆对B球不做功 D．细杆对B球做功为 9．如图所示，长直轻杆两端分别固定小球A和B，两球质量均为m，两球半径忽略不计，杆的长度为L。先将杆AB竖直靠放在竖直墙上，轻轻拨动小球B，使小球B在水平面上由静止开始向右滑动，当小球A沿墙下滑距离为时，下列说法正确的是（不计一切摩擦，重力加速度为g）（　　） A．杆对小球A做功为mgL B．小球A、B的速度都为 C．小球A、B的速度分别为和 D．杆与小球A、B组成的系统机械能减少了mgL 10．如图所示，A、B、C为三个可视为质点的小球，A球固定在光滑水平面上，A与B、B与C间均通过长为L的轻杆和轻质光滑铰链相连，初始时A、B、C构成的系统受外力作用在竖直平面内静止，A、C间距为L。撤去外力，当时C球动能最大，重力加速度为g