8.4 机械能守恒定律（二）系统机械能守恒 同步练-2024-2025学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

北山中学高一（下） 专题训练 高2026届物理备课组 机械能守恒定律的应用（二） 系统机械能守恒 【知识点】 1.机械能守恒定律在多物体系统中的应用 例1.如图所示，两端分别系着小球a和b的轻绳跨过轻定滑轮，小球a的质量，用手托住，距离地面的高度。小球的质量，静置于水平地面上，此时对地面的压力恰好为零。现从静止开始释放小球a，取。求： (1)小球a落地时的速率； (2)小球b能够上升的最大高度H； (3)小球a下落h的过程中，轻绳对a做的功。 例2.如图所示，在长为L的轻杆中点A和端点B各固定一质量均为m的小球，杆可绕无摩擦的轴O转动，使杆从水平位置无初速释放摆下。求 （1）球B到最低点时的速度是多大？ （2）当杆转到竖直位置时，轻杆对A、B两球分别做了多少功? 例3.如图所示，滑块a、b的质量均为m，a套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距h，b放在地面上。a、b通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动。不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g。则下列说法正确的是（　　） A．a落地前，轻杆对b一直做正功 B．a落地时速度大小为 C．a下落过程中，其加速度大小始终不大于g D．a落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力为 【专项训练】 1．（多选）长为L的轻杆可绕O在竖直平面内无摩擦转动，质量为M的小球A固定于杆端点，质量为m的小球B固定于杆中点，且，开始杆处于水平，由静止释放，当杆转到竖直位置时（　　） A．A球瞬时速率B球瞬时速率的2倍 B．球A在最低点速度为 C．OB杆的拉力大于BA杆的拉力 D．轻杆对球B做功 2．如图所示，固定在竖直面内的光滑圆环半径为，圆环上套有质量分别为和的小球、（均可看作质点），且小球、用一长为的轻质细杆相连，在小球从最高点由静止开始沿圆环下滑至最低点的过程中（已知重力加速度为），下列说法正确的是（     ） A．B球减少的机械能大于A球增加的机械能 B．B球减少的重力势能等于A球增加的重力势能 C．B球的最大速度为 D．B球克服细杆所做的功为 3.如图所示，长度为L的轻杆两端分别固定质量为m的小球，杆的三等分点O处有光滑的水平转动轴，O点更靠近1号小球。整个装置可以在竖直面内转动。将装置固定在杆恰好水平的位置由静止释放，不计一切阻力，当杆到达竖直位置时（　　） A．1号小球的速度大小是 B．2号小球的速度大小是 C．1号小球的机械能守恒 D．从初始位置到杆到达竖直位置时，轻杆对2号小球做功为 4.（多选）质量分别为2kg、3kg的物块A和B，系在一根不可伸长的轻绳两端，细绳跨过固定在倾角为的斜面顶端的轻质定滑轮上，此时物体A离地面的高度为0.8m，如图所示，斜面光滑且足够长，始终保持静止，g取。下列说法不正确的是（　　） A．物体A落地的速度为4m/s B．物体A落地的速度为 C．物体B沿斜面上滑的最大高度为0.48m D．物体B沿斜面上滑的最大高度为0.96m 4．如图，有一条长为的均匀金属链条，有一半长度在光滑的足够高的斜面上，斜面顶端是一个很小的圆弧，斜面倾角为30°，另一半长度竖直下垂在空中，链条由静止释放后开始滑动，重力加速度g=10m/s2，则链条刚好全部滑出斜面时的速度为（　　） A．m/s B．5m/s C．m/s D．m/s 5．如图所示，一个长直轻杆两端分别固定小球A和B，竖直放置，两球质量均为m，两球半径忽略不计，杆的长度为l．由于微小的扰动，A球沿竖直光滑槽向下运动，B球沿水平光滑槽向右运动，下列说法正确的是（ ） A．A球下滑过程中的机械能守恒 B．在A球到达水平滑槽前，A球的机械能先增大后减小 C．当小球A沿墙下滑距离为时，A球的速度为 D．A球的机械能最小时轻杆对B球的作用力沿杆向B 6．如图所示，一根很长且不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端系着三个小球A、B、C，三小球组成的系统保持静止，A球质量为，B球质量为，C球离地面高度为。现突然剪断A球和B球之间的绳子，不计空气阻力，三个小球均视为质点，C球落地不反弹，则（　　） A．剪断绳子瞬间，A球的加速度为 B．剪断绳子瞬间，C球的加速度为0 C．A球能上升的最大高度为 D．A球能上升的最大高度为 7.如图所示，足够长的光滑斜面固定在桌面上，斜面倾角=30°，D为挡板，质量均为m的物块B和C用轻弹簧连接静止在斜面上，弹簧的劲度系数为k，一细绳跨过光滑定滑轮连接B与轻质挂钩、将质量为2m的钩码A无初速度挂在挂钩上、已知重力加速度为g，求： (1)A没有挂上挂钩前，弹簧的压缩量； (2)A刚挂上挂钩瞬间，A的加速度大小： (3)物块C刚要离开D时，B的速度大小. 积小流以成江海 第1页 共4页 积跬步以至千里 学科网（北京）股份有限公司 $$