2027届高三物理一轮复习试题第6章第5讲专题提升：机械能守恒定律中的连接体（Word版含解析）

这是一份2027届高三物理一轮复习试题第6章第5讲专题提升：机械能守恒定律中的连接体（Word版含解析），共39页。试卷主要包含了36 m/s等内容，欢迎下载使用。
1.(2025浙江杭州高三月考)如图所示,一个光滑定滑轮固定在光滑平台边缘。一根轻绳跨过滑轮,两端分别系一个质量均为m的小物块A和B。初始时,轻绳伸直,A底端距离地面的高度为h,B位于平台上。现将整个系统由静止释放,A落地时B还未到达平台边缘。则下列说法正确的是( )
A.A在下降过程中,其机械能守恒
B.A在下降过程中,绳上的拉力为mg
C.A落地时的速度大小为gℎ
D.A下落过程中轻绳拉力对其做功为12mgh
2.(多选)(2026山东济南高三月考)如图所示,轻绳一端竖直固定在天花板上,另一端跨过定滑轮后与放在光滑水平桌面上的物块b相连,绳与水平桌面平行,托住a使轻绳张紧且系统静止。已知物块a的质量为3m,物块b的质量为m,重力加速度为g,a离地面足够高,b始终未接触定滑轮,不计空气阻力、滑轮的质量和摩擦。现将a由静止释放,在b向右运动距离为L的过程中,下列说法正确的是( )
A.a的速度与b的速度大小相等
B.a减少的机械能等于b增加的动能
C.重力对a做的功为3mgL2
D.a的最大速度为3gL7
3.(2025安徽名校联考)一质量不计的直角形支架两端分别连接质量为m和2m的小球A和B。支架的两直角边长度分别为2l和l,支架可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动,如图所示。开始时OA边处于水平位置,由静止释放,重力加速度为g,则( )
A.A球转动到最低点时,A球的速度最大
B.A球的最大速度为2gl
C.A球第一次转动到OA边与竖直方向的夹角为60°时,A球的速度最大
D.A球的最大速度为8(2-1)gl3
4.(2025山东威海三模)如图所示,质量分别为6m和m的物体P、Q用跨过定滑轮O的轻绳连接,P置于倾角为30°的光滑固定斜面上,Q穿在固定的竖直光滑杆上。轻质弹簧的一端固定在地面上,另一端连接Q。初始时,控制P使轻绳伸直且无拉力,轻绳的OP段与斜面平行,OQ段与杆的夹角为37°。将P由静止释放,Q在运动过程中经过M点,OM与杆垂直,长为1.5L。P、Q均可视为质点,弹簧始终在弹性限度内,劲度系数k=mgL,重力加速度为g,sin 37°=0.6,cs 37°=0.8。Q经过M点时的速率为( )
A.2gLB.2gL
C.2gL7D.2gL7
5.(2026山东德州高三月考)如图所示,有一光滑轨道PABC,PA部分竖直,BC部分水平,AB部分是半径为R的四分之一圆弧,其中AB与PA、BC相切。质量均为m的小球a、b(可视为质点)固定在长为R的竖直轻杆两端,开始时a球与A点接触且轻杆竖直,由静止释放两球使其沿轨道下滑,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.a球下滑过程中机械能减小
B.b球下滑过程中机械能增加
C.b球滑到水平轨道上时速度大小为2gR
D.从释放a、b球到两球均滑到水平轨道的过程中,轻杆对a球做功为12mgR
6.(2025湖南娄底二模)如图所示,AB等高,B为可视为质点的光滑定滑轮,C为大小可忽略的轻质光滑动滑轮。AB之间距离为2d,一根足够长的轻质不可伸长的细绳一端系在A点,穿过光滑动滑轮C再绕过定滑轮B,动滑轮下挂着质量为m的小球P,绳另一端吊着质量为m的小球Q。初始时整个系统都静止,然后在外力作用下,将动滑轮C缓慢上移到与AB等高并由静止释放。已知重力加速度为g,整个过程中Q未与滑轮B相撞,不计空气阻力和一切摩擦,则下列说法正确的是( )
A.初始时刻,AC与BC夹角为60°
B.C可以下降的最大高度为2d
C.P下降高度为d时系统的动能最大
D.系统运动过程中最大动能为Ek=(2-3)mgd
综合提升练
7.(多选)(2025河北沧州二模)如图所示,套在一光滑的水平固定杆上的小环N和另一套在光滑竖直固定杆上的小环M用一不可伸长的轻绳连接在一起,两杆在同一竖直面内,M、N两环的质量均为m=1 kg,绳长为l=0.24 m。一水平外力F作用在小环N上,整个系统处于静止状态,轻绳与竖直杆夹角为α=60°。不计空气阻力,轻绳始终处于伸直状态。已知sin 37°=0.6,cs 37°=0.8,重力加速度g取10 m/s2,则下列说法正确的是( )
A.作用在小环N上外力F的大小为103 N
B.撤去F后,小环M在运动过程中机械能守恒
C.撤去F后,轻绳与竖直杆夹角β=37°时,小环M的速度大小为0.36 m/s
D.撤去F后,小环N能达到的最大速度为2155 m/s
8.(2025山东潍坊一中高三期末)如图所示,将质量分别为m和2m的A、B两滑块用足够长的轻绳相连,分别置于等高的光滑水平台面上,质量为4m的物块C挂在轻质动滑轮下端,手托C使轻绳处于伸直状态。t=0时刻将C由静止释放,经t1时间C下落h高度。运动过程中A、B始终不会与定滑轮碰撞,摩擦阻力和空气阻力均忽略不计,重力加速度大小为g,则下列说法正确的是( )
A.A、C运动的加速度大小之比为3∶4
B.A、C运动的加速度大小之比为4∶1
C.t1时刻,C下落的速度为35gℎ
D.t1时刻,C下落的速度为65gℎ
9.(12分)(2026湖南株洲高三期中)用三根细线将三个物块A、B、C和定滑轮组装成图示装置。已知B、C的质量分别为3m、2m,它们间细线长度为L,C离地高度也为L;A的质量mA满足3m