课时跟踪检测(29) 机械能守恒定律中的连接体问题（课时检测）-【新高考方案】2026年高考物理一轮总复习（江苏专版）

课时跟踪检测(二十九)　机械能守恒定律中的连接体问题 (说明：标题目配有精品讲评课件)　　　　　 一、立足基础，体现综合 1．如图所示，一条轻绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个小球A和B，B球的质量大于A球的质量。A球静止于地面，用手托住B球，轻绳刚好被拉紧，然后释放B球。定滑轮的质量及轮与轴间的摩擦均不计，则在B球落地前(　 ) A．两球所受的合外力大小相等 B．B球重力势能减少的快慢等于A球重力势能增加的快慢 C．B球动能增加的快慢等于A球动能增加的快慢 D．B球机械能减少的快慢等于A球机械能增加的快慢 2．如图所示，长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架，在A处固定质量为2m的小球，B处固定质量为m的小球，支架悬挂在O点，可绕过O点并与支架所在平面垂直的固定轴转动，开始时OB与地面垂直，放手后开始运动，不计任何阻力，下列说法正确的是(　 ) A．A球到达最低点时速度为零 B．A球机械能减少量等于B球机械能增加量 C．当支架从左向右回摆时，A球不能回到起始高度 D．B球向左摆动所能达到的最高位置应等于A球开始运动时的高度 3．(2025·扬州联考)如图所示，滑块a穿在固定的光滑竖直杆上，滑块b放在光滑水平地面上，a、b通过铰链与刚性轻杆连接。将滑块a从距地面一定高度处由静止释放，在滑块a着地前的运动过程中，下列说法正确的是(　 ) A．滑块a的机械能先减小后增大 B．滑块a的动能先增大后减小 C．轻杆对滑块a的作用力先增大后减小 D．滑块a的加速度先减小后增大 4.如图所示，一质量为m的刚性圆环套在粗糙的竖直固定细杆上，圆环的直径略大于细杆的直径，圆环分别与两个相同的轻质弹簧的一端相连，弹簧的另一端连在与圆环同一高度的墙壁上。开始时圆环处于O点，弹簧处于原长状态。细杆上的A、B两点到O点的距离都为h，将圆环拉至A点由静止释放，重力加速度为g。则圆环从A点运动到B点的过程中(　 ) A．圆环通过O点时，加速度小于g B．圆环通过O点时，速度等于 C．圆环通过B点时，速度等于2 D．圆环通过B点时，速度小于2 5．如图所示，有一光滑轨道PABC，PA部分竖直，BC部分水平，AB部分是半径为R的四分之一圆弧，其中AB与PA、BC相切。质量均为m的小球a、b(可视为质点)固定在长为R的竖直轻杆两端，开始时a球与A点接触且轻杆竖直，由静止释放两球使其沿轨道下滑，重力加速度为g，下列说法正确的是(　 ) A．a球下滑过程中机械能减小 B．b球下滑过程中机械能保持不变 C．a、b球都滑到水平轨道上时速度大小均为 D．从释放a、b球到两球均滑到水平轨道过程中，轻杆对b球做功为mgR 6．(8分)如图所示，鼓形轮的半径为R，可绕固定的光滑水平轴O转动。在轮上沿相互垂直的直径方向固定四根直杆，杆上分别固定有质量为m的小球，球与O的距离均为2R。在轮上绕有长绳，绳上悬挂着质量为M的重物。重物由静止下落，带动鼓形轮转动。重物落地后鼓形轮匀速转动，转动的角速度为ω。绳与轮之间无相对滑动，忽略鼓形轮、直杆和长绳的质量，不计空气阻力，重力加速度为g。求： (1)重物落地后，小球线速度的大小v；(3分) (2)重物落地后一小球转到水平位置A，此时该球受到杆的作用力的大小F；(5分) (3)重物下落的高度h。(4分) 二、注重应用，强调创新 7.(2025·南京调研)如图所示，质量相等的物体a和b用劲度系数k＝100 N/m的轻弹簧连接，b放置在地面上，一根不可伸长的轻绳一端与a连接，另一端绕过两个光滑的小定滑轮O1、O2与小球c连接，c套在倾角θ＝37°的光滑轻杆上，F点为轻杆的底端，开始时小球c处于轻杆的E点，连接c的轻绳处于水平状态，此时物体b恰好对地面没有压力。E、F两点关于P点对称，且O2P⊥EF，已知物体a和b的质量均为3 kg，小球c的质量为1.5 kg，＝1.0 m，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，弹簧的弹性势能为Ep＝kx2(x为弹簧的形变量)。小球c从E点由静止释放到达F点的过程中，下列说法正确的是(　 ) A．物体a、b及小球c组成的系统机械能守恒 B．小球c到达P点时，物体a的速度不为0 C．小球c到达P点时，小球c的机械能增加了16 J D．小球c刚到达F点时，物体a的动能为9.6 J 8．如图，跨过轻质滑轮a、b的一根轻质细绳，一端接在天花板上，另一端与小物块A相接，A放在长为L、倾角为30°的光滑斜面体上。物块B用细线悬挂在滑轮a的下方，细线Ab段与斜面平行，动滑轮两侧细线均竖直。A与B的质量分别为m、2m，重力加速度大小为g，不计动滑轮与绳之间的摩擦以及空气阻力，忽略A的大小。现将A从斜面底端由静止释放，一段时间后，A沿斜面匀加速上滑到中点，此时B尚未落地，整个过程中斜面体始终静止在水平地面上。下列说法正确的是(　 ) A．该过程中，B的机械能不变 B．该过程中，地面对斜面体的摩擦力大小为mg C．A到达斜面中点的速率为 D．该过程中，细线的拉力大小为mg 9．(18分)(2025·海安高三质检)一转动装置如图所示，四根轻杆OA、OC、AB和CB与两小球以及一小环通过铰链连接，轻杆长均为l，球和环的质量均为m，O端固定在竖直的轻质转轴上，套在转轴上的轻质弹簧连接在O与小环之间，弹簧原长为L，装置静止时，弹簧长为L，转动该装置并缓慢增大转速，小环缓慢上升。弹簧始终在弹性限度内，忽略一切摩擦和空气阻力，重力加速度为g，求： (1)弹簧的劲度系数k；(4分) (2)AB杆中弹力为零时，装置转动的角速度ω0；(6分) (3)弹簧长度从L缓慢缩短为L的过程中，外界对转动装置所做的功W。(8分) 1 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $$