人教版高中物理必修第二册精品课件 第8章 机械能守恒定律 分层作业26 多物体组成的系统机械能守恒问题.ppt

1234567891011121310.(2024重庆联考期末)如图所示,长度分别为2l、l的直角轻杆POQ能绕固定点O在竖直面内无摩擦转动,杆的P、Q两端分别固定质量为2m、m且均可视为质点的小球甲、乙。现让OP杆从水平位置由静止开始无初速度释放,不计空气阻力,重力加速度为g。OP杆第一次摆至竖直位置时,求:(1)小球甲的速度大小;(2)该过程中OQ杆对小球乙所做的功。12345678910111213解析(1)设OP杆第一次摆至竖直位置时,小球甲的速度大小为v,小球乙的速度大小为v123456789101112131234567891011121311.如图所示,小车A放在一个倾角为30°的足够长的固定的光滑斜面上,小车A和物块B由绕过轻质定滑轮的细线相连,质量均为m的物块B和物块C在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,物块C放在水平地面上。现用手控制住小车A,并使细线刚好伸直但无拉力作用,且保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知弹簧拉伸和压缩相同形变量时,其储存的弹性势能相同,重力加速度大小为g,细线与滑轮之间的摩擦不计,开始时整个系统处于静止状态。释放A后,A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面。求:(1)小车A的质量mA;(2)小车A能获得的最大速度。12345678910111213解析(1)将小车A和物块B看成一个整体,小车A速度到达最大时,AB整体受到的合力为零,mAgsin30°-mBg=FT此时C恰好离开地面,对C受力分析可知FT=FT=mCg联立可得mA=4m。1234567891011121312.(2024云南文山期末)如图所示,一根长度为l的轻质细杆两端固定质量分别为m和2m的a、b两个小球(均视为上质点),在距a球处安装了光滑的固定转轴O,重力加速度为g,忽略空气阻力。初始时轻杆水平,两小球由静止释放后,小球b向下运动至最低点时,求:(1)小球a受到轻杆的作用力;(2)在此过程中小球b克服轻杆作用力做的功。12345678910111213解析(1)取轻杆水平时为零势能参考面,由机械能守恒定律有123456789101112131234567891011121313.一根质量为m、长为l的均匀链条一半放在光滑的水平桌面上,另一半悬在桌边,桌面足够高,如图甲所示。若将一个质量为m的小球分别系在链条右端和左端,如图乙、丙所示。约束链条的挡板光滑,三种情况均由静止释放,当整根链条刚离开桌面时,它们的速度大小的关系为()A.v甲=v乙=v丙B.v甲v乙v丙C.v丙v甲v乙D.v乙v甲v丙D123456789101112131234567891011121312345678910111213A级必备知识基础练AB题组一多物体组成的系统机械能守恒1.(多选)(2024陕西咸阳期末)如图所示,固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环,圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连,弹簧的另一端固定在地面上的A点,图中弹簧竖直时恰好处于原长状态,其原长为l。现让圆环从图示位置由静止沿杆滑下,滑到杆的底端时速度为零。则在圆环下滑至底端的过程中()A.圆环所受合力做功为零B.圆环克服弹簧的弹力做功为mglC.当弹簧最短时弹簧的弹性势能最大D.当弹簧再次恢复原长时圆环的动能最大12345678910111213解析根据题意,由动能定理可知,由于圆环下滑至底端的过程中动能变化量为0,则圆环所受合力做功为零,故A正确;根据题意,设圆环下滑至底端的过程,圆环克服弹簧的弹力做功为W,由动能定理有WG-W=0,又有WG=mgl,解得W=mgl,故B正确;根据题意可知,整个过程弹簧、圆环组成的系统机械能守恒,则圆环的动能和重力势能之和最小时,即圆环运动到底端时,弹簧弹性势能最大,而弹簧与杆垂直时,弹簧最短,则圆环运动到底端时,弹簧不是最短,可知,当弹簧最短时弹簧的弹性势能不是最大,故C错误;当弹簧再次恢复原长时,圆环所受合力为mgsinθ,圆环继续向下加速,此时圆环的速度不是最大,则圆环的动能不是最大,故D错误。12345678910111213BCD2.(多选)如图所示,长度均为L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