江蘇專版2023-2024學(xué)年新教材高中物理第八章機(jī)械能守恒定律重難專題15多物體組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒問題分層作業(yè)新人教版必修第二冊(cè)

重難專題15多物體組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒問題分層作業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)練1.[2022江蘇揚(yáng)州練習(xí)]如圖所示，質(zhì)量為的木塊放在光滑的水平桌面上,用輕繩繞過桌邊的定滑輪與質(zhì)量為的砝碼相連,已知，讓繩拉直后使砝碼從靜止開始下降。若砝碼底部與地面的距離為，砝碼剛接觸地面時(shí)木塊仍沒離開桌面，此時(shí)木塊的速率為()A. B. C. D.2.如圖所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的小球、用不可伸長(zhǎng)的細(xì)軟輕線連接，跨過固定在地面上、半徑為的光滑圓柱，的質(zhì)量為的兩倍，當(dāng)位于地面上時(shí)，恰與圓柱軸心等高。將由靜止釋放，上升的最大高度是()A. B. C. D.3.[2023江蘇無錫練習(xí)]如圖所示，長(zhǎng)直輕桿兩端分別固定小球和,兩球質(zhì)量均為,兩球半徑忽略不計(jì),桿的長(zhǎng)度為。先將桿豎直靠放在豎直墻上,輕輕撥動(dòng)小球,使小球在水平面上由靜止開始向右滑動(dòng),當(dāng)小球沿墻下滑距離為時(shí)，下列說法正確的是不計(jì)一切摩擦，重力加速度為()A.桿對(duì)小球做功為B.小球、的速度都為C.小球、的速度分別為和D.桿與小球、組成的系統(tǒng)機(jī)械能減少了4.[2022江蘇揚(yáng)州模擬預(yù)測(cè)]如圖所示，、兩小球質(zhì)量均為,球位于半徑為的豎直光滑圓軌道內(nèi)側(cè),球穿過固定的光滑豎直長(zhǎng)桿,桿和圓軌道在同一豎直平面內(nèi),桿的延長(zhǎng)線過軌道圓心。兩球用輕質(zhì)鉸鏈與長(zhǎng)為的輕桿連接,連接兩球的輕桿能隨小球自由移動(dòng),某時(shí)刻小球獲得水平向左的初速度,沿著圓環(huán)恰能上升到點(diǎn)。其中、、三點(diǎn)分別為圓軌道上最低點(diǎn)、圓心的等高點(diǎn)和最高點(diǎn)，重力加速度為，則()A.小球的初動(dòng)能為B.當(dāng)小球到達(dá)點(diǎn)時(shí),其加速度大小一定為C.當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí),球與球的速度大小之比為D.小球從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)過程中,球速度先增大后減小5.[2022江蘇蘇州期中]如圖所示，總長(zhǎng)為、質(zhì)量分布均勻的鐵鏈放在高度為的光滑桌面上,有長(zhǎng)度為的一段下垂,,重力加速度為，則鐵鏈剛接觸地面時(shí)速度為()A. B.C. D.能力提升練6.[2022江蘇宜興市期末]如圖所示，固定在地面的斜面體上開有凹槽，槽內(nèi)緊挨放置六個(gè)半徑均為的相同小球，各球編號(hào)如圖。斜面與水平軌道平滑連接,長(zhǎng)度為?，F(xiàn)將六個(gè)小球由靜止同時(shí)釋放，小球離開點(diǎn)后均做平拋運(yùn)動(dòng)，不計(jì)一切摩擦。則在各小球運(yùn)動(dòng)過程中，下列說法正確的是()A.球1的機(jī)械能守恒 B.球6在段機(jī)械能增大C.球6的水平射程最大 D.六個(gè)球落地點(diǎn)各不相同7.[2022江蘇南京月考]如圖所示，滑塊、的質(zhì)量均為，套在固定豎直桿上，與光滑水平地面相距，放在地面上，、通過鉸鏈用剛性輕桿連接，由靜止開始運(yùn)動(dòng)。不計(jì)摩擦，、可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度大小為，則()A.落地前，輕桿對(duì)一直做正功B.落地時(shí)速度大小為C.下落過程中，其加速度大小始終不大于D.落地前，當(dāng)?shù)臋C(jī)械能最小時(shí)，對(duì)地面的壓力大小為8.[2022江蘇海安期末]如圖所示，物體、通過細(xì)繩及輕質(zhì)彈簧連接在輕滑輪兩側(cè),物體、的質(zhì)量分別為、,開始時(shí)細(xì)繩伸直,用手托著物體使彈簧處于原長(zhǎng)且與地面的距離為,物體靜止在地面上。放手后物體下落,到與地面即將接觸時(shí)速度為,此時(shí)物體對(duì)地面恰好無壓力，不計(jì)一切摩擦阻力。則()A.上述過程中物體的速度先增大后減小B.上述過程中物體機(jī)械能的變化量為C.上述過程中物體的加速度先減小后保持不變D.此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能等于9.如圖所示，總長(zhǎng)為的光滑勻質(zhì)鐵鏈跨過一個(gè)光滑的輕質(zhì)小滑輪，不計(jì)滑輪大小，開始時(shí)下端、相平齊，當(dāng)略有擾動(dòng)時(shí)其端下落，則當(dāng)鐵鏈剛脫離滑輪的瞬間，鐵鏈的速度為多大？重力加速度為10.[2022江蘇無錫月考]如圖所示,一條輕繩跨過定滑輪,繩的兩端各系一個(gè)球,球的質(zhì)量為,球的質(zhì)量是球的3倍。用手托住球,當(dāng)輕繩剛好被拉緊時(shí),球離地面的高度是,球靜止于地面?，F(xiàn)釋放球,求:定滑輪的質(zhì)量及輪與軸間的摩擦不計(jì),空氣阻力不計(jì),重力加速度為（1）球剛落地時(shí),球的速度大小;（2）從球釋放到落地瞬間的過程中,繩對(duì)球做的功;（3）如球碰不到滑輪,球上升的最大高度。11.如圖所示，質(zhì)量都為的、兩金屬環(huán)用細(xì)線相連后，分別套在兩互成直角的水平光滑細(xì)桿和豎直光滑細(xì)桿上，細(xì)線長(zhǎng)。今將細(xì)線拉直后使和從同一高度上由靜止釋放，求當(dāng)運(yùn)動(dòng)到使細(xì)線與水平方向成角時(shí)，金屬環(huán)和的速度大小取。重難專題15多物體組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒問題一、多物體組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒問題分層作業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)練1.A2.C3.C4.D5.D能力提升練6.B7.D8.A9.[解析]取整個(gè)鐵鏈為研究對(duì)象，設(shè)整個(gè)鐵鏈的質(zhì)量為，初始位置的重心在點(diǎn)上方處，末位置的重心在點(diǎn)，則重力勢(shì)能的減少量為，由機(jī)械能守恒得，則。10.（1）[解析]和組成的系統(tǒng),在下落的過程中,系統(tǒng)機(jī)械能守恒,則，解得。（2）[解析]對(duì)球,根據(jù)動(dòng)能定理得，解得繩對(duì)球做的功。（3）[解析]球落地后,球豎直上拋,上升高度，球上升的最大高度為。11.;[解析]釋放后，在、運(yùn)動(dòng)過程中，因?yàn)?、組成的系統(tǒng)的機(jī)械能與其他形式的能量之間沒有相互轉(zhuǎn)化，兩環(huán)機(jī)械能之和是保持不變的。設(shè)當(dāng)兩環(huán)運(yùn)動(dòng)到使細(xì)線