高考物理100考点最新模拟题千题精练专题6.8与连接体相关的能量问题（基础篇）（含解析）

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1、专题6.8与连接体相关的能量问题（基础篇）一．选择题1.（2019湖南衡阳三模）如图所示，用铰链将三个质量均为m的小球A、B、C与两根长为L轻杆相连，B、C置于水平地面上，系统静止时轻杆竖直，现给系统一个微小扰动，B、C在杆的作用下向两侧滑动，三小球始终在同一竖直平面内运动，忽略一切摩擦，重力加速度为g，则此过程中（　　）A．球A的机械能一直减小B．球C的机械能一直增大C．球B对地面的压力不可能小于mgD．球A落地的瞬时速度为【参考答案】D【名师解析】因为A、B、C组成的系统机械能守恒，在A落地前，BC运动

2、；在A落地时，BC停止运动。由于系统机械能守恒可知，A的机械能转化为BC的动能，故A的机械能不可能一直减小，同理C的机械能不可能一直增大，故A错误、B错误；在A落地前，B做减速运动，由于轻杆对B有斜向上的拉力，因此B对地面的压力可小于mg，故C错误；根据动能定理可得：，解得：，故选项D正确。2.（2018安徽合肥三模）如图所示，倾角为30°的足够长斜面与水平面平滑相连，水平面上用轻杆连接的小球A、B以速度向左运动，小球质量均为m，杆长为l，当小球B到达斜面上某处P时速度为零。不计一切摩擦，重力加速度为g。则

3、下列说法正确的是A.P与水平面的高度差为B.P与水平面的高度差为C.两球上滑过程中杆对A球所做的功为D.两球上滑过程中杆对A球所做的功为【参考答案】.AD【命题意图】本题考查连接体、机械能守恒定律、动能定理及其相关的知识点。【解题思路】P与水平面的高度差为h，由机械能守恒定律，2mv02=mgh+mg(h+lsin30°)，解得：h=l/4，选项A正确B错误；设两球上滑过程中杆对A球所做的功为W，对A球，由动能定理，W-mg(h+lsin30°)=0-mv02，解得：W=mgl，选项C错误D正确。【易错剖析

4、】解答此题常见错误主要有：一是对连接体系统没有正确运用机械能守恒定律；二是没有正确隔离A球，正确运用动能定理。3.（2018华大新高考联盟11月测评）固定的光滑斜面轨道AB的末端连接着光滑水平轨道BC，有直径均为d的六只相同的钢球排放在斜面轨道上，被挡板顶住处于静止状态。已知斜面轨道的倾角为α，水平轨道BC的长度为3d，且不计钢球经过B点连接体的能量损耗。当抽去挡板后，从钢球开始下滑到最终落在水平地面的过程中A．1号球的机械能守恒B．6号球的机械能不守恒C．钢球落在地面上共有6个落点D．钢球落在地面上共有4

5、个落点【参考答案】.BD【名师解析】1号钢球和6号钢球从开始下滑到最终落至水平地面的过程中，除重力做功外，还有其他钢球的作用力对它做功，不符合机械能守恒条件，故机械能不守恒，选项B正确A错误；当6号钢球运动到B点，6、5/4号钢球均到达水平面，且相互之间无作用力，它们将以相同的速度平抛运动，根据平抛运动规律，它们的落点相同，显然，钢球落在地面上共有4个落点，选项D正确C错误。4．（2018广州一模）如图，质量为1kg的小物块从倾角为30°、长为2m的光滑固定斜面顶端由静止开始下滑，若选初始位置为零势能点，重

6、力加速度取10m/s2，则它滑到斜面中点时具有的机械能和动能分别是A．5J，5J　　B．10J，15JC．0，5J　D．0，10J【参考答案】.C【命题意图】本题考查机械能守恒定律、动能、重力势能及其相关的知识点。【名师解析】小物块沿光滑固定斜面下滑，机械能守恒，初始位置为零势能点，机械能为零，它滑到斜面中点时具有的机械能仍然为零。它滑到斜面中点时，重力势能为Ep=-mg·Lsin30°=-5J，根据机械能守恒定律，它滑到斜面中点时，动能为5J，选项C正确。5．(2017·江西三市六校联考)如图所示，两质量

7、均为m＝1kg的小球1、2(可视为质点)用长为L＝1.0m的轻质杆相连，水平置于光滑水平面上，且小球1恰好与光滑竖直墙壁接触，现用力F竖直向上拉动小球1，当杆与竖直墙壁夹角θ＝37°时，小球2的速度大小v＝1.6m/s，sin37°＝0.6，g＝10m/s2，则此过程中外力F所做的功为(　　)A．8JB．8.72JC．10JD．9.28J【参考答案】C【名师解析】当杆与竖直墙壁夹角θ＝37°时，设小球1的速度为v1，将小球1、2的速度沿杆方向和垂直杆方向分解，则有v1cos37°＝vcos53°，所以v1＝

8、v＝1.2m/s，取两小球和轻质杆为整体，则由动能定理知WF－mgLcos37°＝mv＋mv2，联立并代入数值得WF＝10J，C对．6.如图所示，三个小球A、B、C的质量均为m，A与B、C间通过铰链用轻杆连接，杆长为L，B、C置于水平地面上，用一轻质弹簧连接，弹簧处于原长．现A由静止释放下降到最低点，两轻杆间夹角α由60°变为120°，A、B、C在同一竖直平面内运动，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g