专题4 杆连接体系统能量守恒问题-2020-2021学年高一物理人教版必修二暑期训练资料

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专题 4 杆连接体系统能量守恒问题

一、单选题

1．如图所示，质量分别为 m和2m 的两个小球 A和B，中间用轻质杆相连，杆长 2R，在杆的中点 O有一

固定转动轴，把杆置于水平位置后由静止开始释放，不计一切摩擦，重力加速度为 g，则在 B球顺时针摆

动到最低位置的过程中（　　）

A．A球和地球组成的系统机械能守恒

B．B球和地球组成的系统机械能守恒

C．A的机械能增加

D．B的动能增加

2．质量相同的甲、乙两光滑小球（均视为质点）用轻直杆连接，乙球处于光滑水平地而上，甲、乙两球

均与竖直墙壁接触、处于静止状态，如图所示，由于微小的扰动，乙球开始沿水平地面向右滑动。以水

平地而为参考平而当甲球的机械能最小时，杆与竖直方向夹角的余弦值为（　　）

A．B．C．D．

3．内壁光滑的环形凹槽半径为 R，固定在竖直平面内，一根长度为的轻杆，一端固定有质量为 m

的小球甲，另一端固定有质量为的小球乙。现将两小球放入凹槽内，小球乙位于凹槽的最低点，如

图所示，由静止释放后（　　）

A．下滑过程中甲球减少的机械能总是等于乙球增加的机械能

B．下滑过程中甲球减少的重力势能总是等于乙球增加的重力势能

C．甲球可沿凹槽下滑到槽的最低点

D．杆从右向左滑回时，乙球一定不能回到凹槽的最低点

4．如图所示，在光滑的水平地面上有一个表面光滑的立方体 M，一轻杆 L与水平地面成 α角，轻杆的下

端用光滑铰链连接于 O点，O点固定于地面上，轻杆的上端连接着一个小球 m，小球靠在立方体左侧，

立方体右侧受到水平向左的推力 F的作用，整个装置处于静止状态。若现在撤去水平推力 F，则下列说法

中正确的是（　　）

A．小球在落地的瞬间和立方体分离

B．小球和立方体分离时速度大小相等

C．小球和立方体分离时小球的加速度为 g

D．从小球开始运动到落地的过程中立方体的机械能一直增大

5．如图所示，质量相等的可视为质点的小球 A，B分别用细线悬挂于等高的两点，A球的悬线比 B球的

长，把两球均拉到悬线水平后将小球由静止释放，不计空气阻力，则两球经最低点时（　　）

A．A球的对绳的拉力等于 B球对绳的拉力

B．A球的重力势能大于 B球的重力势能

C．A球的动能等于 B球的动能

D．A球的机械能大于 B球的机械能

6．如图所示，半径为 R的光滑圆形轨道固定在竖直平面内。小球 A、B的质量分别为 ( 为待

定系数)。A球从左边与圆心等高处由静止释放后沿轨道下滑，并与静止于轨道最低点的 B球碰撞，碰撞

后A、B两球能达到的最大高度均为。碰撞中无机械能损失，则待定系数为

A．B．C．2 D．3

7．如图所示，半径为 R的竖直光滑圆轨道与光滑水平面相切，质量均为 m的小球 A、B与轻杆连接，置

于圆轨道上，A与圆心 O等高，B位于 O的正下方，它们由静止释放，最终在水平面上运动．下列说法正

确的是（）

A．下滑过程中 A的机械能守恒

B．整个过程中轻杆对 B做的功为

C．下滑过程中重力对 A做功的功率一直增加

D．当 A滑到圆轨道最低点时，轨道对 A的支持力大小为 1.5mg

8．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

二、多选题

9．如图所示，在倾角 θ＝30°的光滑固定斜面上，放有质量分别为 1 kg 和2 kg 的小球 A和B，且两球之间

用一根长 L＝0.3 m 的轻杆相连，小球 B距水平面的高度 h＝0.3 m。现让两球从静止开始自由下滑，最后

都进入到上方开有细槽的光滑圆管中，不计球与圆管内壁碰撞时的机械能损失，g取10 m/s2。则下列说法

中正确的是（　　）

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