江苏专版2023-2024学年新教材高中物理第八章机械能守恒定律重难专题15多物体组成的系统机械能守恒问题分层作业新人教版必修第二册

重难专题15多物体组成的系统机械能守恒问题分层作业知识基础练1.[2022江苏扬州练习]如图所示，质量为的木块放在光滑的水平桌面上,用轻绳绕过桌边的定滑轮与质量为的砝码相连,已知，让绳拉直后使砝码从静止开始下降。若砝码底部与地面的距离为，砝码刚接触地面时木块仍没离开桌面，此时木块的速率为()A. B. C. D.2.如图所示，可视为质点的小球、用不可伸长的细软轻线连接，跨过固定在地面上、半径为的光滑圆柱，的质量为的两倍，当位于地面上时，恰与圆柱轴心等高。将由静止释放，上升的最大高度是()A. B. C. D.3.[2023江苏无锡练习]如图所示，长直轻杆两端分别固定小球和,两球质量均为,两球半径忽略不计,杆的长度为。先将杆竖直靠放在竖直墙上,轻轻拨动小球,使小球在水平面上由静止开始向右滑动,当小球沿墙下滑距离为时，下列说法正确的是不计一切摩擦，重力加速度为()A.杆对小球做功为B.小球、的速度都为C.小球、的速度分别为和D.杆与小球、组成的系统机械能减少了4.[2022江苏扬州模拟预测]如图所示，、两小球质量均为,球位于半径为的竖直光滑圆轨道内侧,球穿过固定的光滑竖直长杆,杆和圆轨道在同一竖直平面内,杆的延长线过轨道圆心。两球用轻质铰链与长为的轻杆连接,连接两球的轻杆能随小球自由移动,某时刻小球获得水平向左的初速度,沿着圆环恰能上升到点。其中、、三点分别为圆轨道上最低点、圆心的等高点和最高点，重力加速度为，则()A.小球的初动能为B.当小球到达点时,其加速度大小一定为C.当小球运动到点时,球与球的速度大小之比为D.小球从点运动到点过程中,球速度先增大后减小5.[2022江苏苏州期中]如图所示，总长为、质量分布均匀的铁链放在高度为的光滑桌面上,有长度为的一段下垂,,重力加速度为，则铁链刚接触地面时速度为()A. B.C. D.能力提升练6.[2022江苏宜兴市期末]如图所示，固定在地面的斜面体上开有凹槽，槽内紧挨放置六个半径均为的相同小球，各球编号如图。斜面与水平轨道平滑连接,长度为。现将六个小球由静止同时释放，小球离开点后均做平抛运动，不计一切摩擦。则在各小球运动过程中，下列说法正确的是()A.球1的机械能守恒 B.球6在段机械能增大C.球6的水平射程最大 D.六个球落地点各不相同7.[2022江苏南京月考]如图所示，滑块、的质量均为，套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距，放在地面上，、通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动。不计摩擦，、可视为质点，重力加速度大小为，则()A.落地前，轻杆对一直做正功B.落地时速度大小为C.下落过程中，其加速度大小始终不大于D.落地前，当的机械能最小时，对地面的压力大小为8.[2022江苏海安期末]如图所示，物体、通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧,物体、的质量分别为、,开始时细绳伸直,用手托着物体使弹簧处于原长且与地面的距离为,物体静止在地面上。放手后物体下落,到与地面即将接触时速度为,此时物体对地面恰好无压力，不计一切摩擦阻力。则()A.上述过程中物体的速度先增大后减小B.上述过程中物体机械能的变化量为C.上述过程中物体的加速度先减小后保持不变D.此时弹簧的弹性势能等于9.如图所示，总长为的光滑匀质铁链跨过一个光滑的轻质小滑轮，不计滑轮大小，开始时下端、相平齐，当略有扰动时其端下落，则当铁链刚脱离滑轮的瞬间，铁链的速度为多大？重力加速度为10.[2022江苏无锡月考]如图所示,一条轻绳跨过定滑轮,绳的两端各系一个球,球的质量为,球的质量是球的3倍。用手托住球,当轻绳刚好被拉紧时,球离地面的高度是,球静止于地面。现释放球,求:定滑轮的质量及轮与轴间的摩擦不计,空气阻力不计,重力加速度为（1）球刚落地时,球的速度大小;（2）从球释放到落地瞬间的过程中,绳对球做的功;（3）如球碰不到滑轮,球上升的最大高度。11.如图所示，质量都为的、两金属环用细线相连后，分别套在两互成直角的水平光滑细杆和竖直光滑细杆上，细线长。今将细线拉直后使和从同一高度上由静止释放，求当运动到使细线与水平方向成角时，金属环和的速度大小取。重难专题15多物体组成的系统机械能守恒问题一、多物体组成的系统机械能守恒问题分层作业知识基础练1.A2.C3.C4.D5.D能力提升练6.B7.D8.A9.[解析]取整个铁链为研究对象，设整个铁链的质量为，初始位置的重心在点上方处，末位置的重心在点，则重力势能的减少量为，由机械能守恒得，则。10.（1）[解析]和组成的系统,在下落的过程中,系统机械能守恒,则，解得。（2）[解析]对球,根据动能定理得，解得绳对球做的功。（3）[解析]球落地后,球竖直上抛,上升高度，球上升的最大高度为。11.;[解析]释放后，在、运动过程中，因为、组成的系统的机械能与其他形式的能量之间没有相互转化，两环机械能之和是保持不变的。设当两环运动到使细线