《学霸向前冲高考物理二轮重难点必刷》重难点09多物体系统的机械能守恒（原卷版）

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重难点 09 多物体系统的机械能守恒
1．如图所示，a、b两物块的质量分别为 m、3m，用不计质量的细绳相连接，悬挂在定滑轮的两侧。开始
时，a、b两物块距离地面的高度相同，用手托住物块 b，然后由静止释放，直至 a、b两物块间的高度
差为 h，不计滑轮质量和一切摩擦，重力加速度为 g。在此过程中，下列说法正确的是（　　）
A．物块 a的机械能守恒
B．物块 b的机械能减少了 mgh
C．物块 b机械能的减少量大于物块 a机械能的增加量
D．物块 a、b组成的系统机械能守恒
2．如图所示，固定的光滑细杆与水平面的夹角为 53°，质量 的圆环套在杆上，圆环用轻绳通过
光滑定滑轮与质量 的物块相连。开始时圆环位于 A位置时，连接圆环的轻绳 OA 水平，
OA 长为 5m，C为杆上一点，OC 垂直于杆。现将圆环由静止释放，圆环向下运动并经过 C下方某一位
置B。重力加速度 g取10 m/s2， ， ，则圆环（　　）
A．从 A运动到 B的过程中，物块的动能一直增大
1
B．从 A运动到 B的过程中，圆环和物体的机械能先增加后减小
C．到达 C位置时，圆环的速度为 m/s
D．圆环沿杆下滑的最低点与 A点关于 C对称
3．如图所示，竖直平面内固定两根足够长的细杆 L1、L2，两杆不接触，且两杆间的距离忽略不计．两个小
球a、b（视为质点）质量均为 m，a球套在竖直杆 L1上，b球套在水平杆 L2上，a、b通过铰链用长度为
l的刚性轻杆 L连接，将 a球从图示位置（轻杆与 L2杆夹角为 45°）由静止释放，不计一切摩擦，已知
重力加速度为 g.在此后的运动过程中，下列说法中正确的是（　　）
A．a球和 b球所组成的系统机械能不守恒
B．b球的速度为零时，a球的加速度大小为零
C．b球的最大速度为
D．a球的最大速度为
4．斜面体上开有凹槽，槽内紧挨放置六个半径均为 r的相同刚性小球，各球编号如图。斜面与水平轨道
OA 平滑连接，OA 长度为 6r。现将六个小球由静止同时释放，小球离开 A点后均做平抛运动，不计一
切摩擦，所有小球平抛中不相撞。则在各小球运动过程中，下列说法错误的是（　　）
A．球 1的机械能守恒 B．球 6在OA 段机械能增大
C．球 6的水平射程最小 D．有三个球落地点位置相同
5．一长为 L、质量可不计的刚性的硬杆，左端通过铰链固定于 O点，中点及右端分别固定质量为 m和质
量为 2m的小球，两球与杆可在竖直平面内绕 O点无摩擦地转动。开始时使杆处于水平状态并由静止释
放，如图所示。当杆下落到竖直位置时，在杆中点的球的速率为（　　）
2
A．B．C．D．
6．如图所示，半径为 R的光滑圆轨道固定在竖直面内，可视为质点、质量分别为 m、2m的小球 A、B用
长为 的轻杆连接放在圆轨道上，开始时杆水平，由静止释放两球，当 A球运动到与圆心等高的位
置时，B球的速度大小为（　　）
A．B．
C．D．
7．如图，一顶角为直角的“ ”形光滑细杆竖直放置。质量均为 m的两金属环套在细杆上，高度相同，
用一劲度系数为 k的轻质弹簧相连，弹簧处于原长 。两金属环同时由静止释放，运动过程中弹簧的伸
长在弹性限度内。对其中一个金属环，下列说法正确的是（弹簧的长度为 时弹性势能为 ）
（　　）
3
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