2021届新高考物理二轮重难点必刷重难点09多物体系统的机械能守恒1．如图所示，a、b两物块的质量分别为m、3m，用不计质量的细绳相连接，悬挂在定滑轮的两侧。开始时，a、b两物块距离地面的高度相同，用手托住物块b，然后由静止释放，直至a、b两物块间的高度差为h，不计滑轮质量和一切摩擦，重力加速度为g。在此过程中，下列说法正确的是（）A．物块a的机械能守恒B．物块b的机械能减少了mghC．物块b机械能的减少量大于物块a机械能的增加量D．物块a、b组成的系统机械能守恒【答案】D【详解】A．物块a加速上升，动能和重力势能均增加，故机械能增加，故A错误；B．当a、b间的高度差为h时，a上升的高度与b下降的高度均为，物块a、b组成的系统机械能守恒，有解得v=物块b的动能的增加量为×3mv2=mgh重力势能减少mgh，故机械能减少mgh，故B错误；CD．物块a上升、b下降的过程中，只有重力做功，物块a、b组成的系统机械能守恒，物块b机械能的减少量等于物块a机械能的增加量，C错误，D正确。故选D。2．如图所示，固定的光滑细杆与水平面的夹角为53°，质量的圆环套在杆上，圆环用轻绳通过光滑定滑轮与质量的物块相连。开始时圆环位于A位置时，连接圆环的轻绳OA水平，OA长为5m，C为杆上一点，OC垂直于杆。现将圆环由静止释放，圆环向下运动并经过C下方某一位置B。重力加速度g取10m/s2，，，则圆环（）A．从A运动到B的过程中，物块的动能一直增大B．从A运动到B的过程中，圆环和物体的机械能先增加后减小C．到达C位置时，圆环的速度为m/sD．圆环沿杆下滑的最低点与A点关于C对称【答案】C【详解】A.因为OC垂直于杆，所以在C点圆环沿着绳的方向速度等于零，则物块的速度等于零，物块从A运动到C的过程中，物块的动能先增大再减小，从A运动到B的过程中，物块的动能不是一直增大，A错误；B.根据机械能守恒定律，从A运动到B的过程中，圆环和物体的机械能守恒，B错误；C.根据机械能守恒得解得，圆环到达C位置时，圆环的速度为C正确；D.若圆环沿杆下滑的最低点与A点关于C对称，在该点圆环和物块的速度都等于零，物块因位置没有改变机械能没有改变，而圆环的机械能减少了，违反机械能守恒定律，所以圆环沿杆下滑的最低点不可能与A点关于C对称，D错误。故选C。3．如图所示，竖直平面内固定两根足够长的细杆L1、L2，两杆不接触，且两杆间的距离忽略不计．两个小球a、b（视为质点）质量均为m，a球套在竖直杆L1上，b球套在水平杆L2上，a、b通过铰链用长度为l的刚性轻杆L连接，将a球从图示位置（轻杆与L2杆夹角为45°）由静止释放，不计一切摩擦，已知重力加速度为g.在此后的运动过程中，下列说法中正确的是（）A．a球和b球所组成的系统机械能不守恒B．b球的速度为零时，a球的加速度大小为零C．b球的最大速度为D．a球的最大速度为【答案】C【详解】A．a球和b球组成的系统没有外力做功，只有a球和b球的动能和重力势能相互转换，因此a球和b球所组成的系统机械能守恒，A错误；B．设轻杆L和水平杆L2的夹角为θ，由运动关联可知vbcosθ＝vasinθ则vb＝vatan可知当b球的速度为零时，轻杆L处于水平位置且与杆L2平行，则此时a球在竖直方向只受重力mg，因此a球的加速度大小为g，B错误；C．当杆L和杆L1第一次平行时，a球运动到最下方，b球运动到L1和L2交点位置，b球的速度达到最大，此时a球的速度为0，因此由系统机械能守恒有mg（l＋l）＝mv解得vb＝C正确；D．当轻杆L和杆L2第一次平行时，由运动的关联可知此时b球的速度为零，由系统机械能守恒有mg·l＝mv解得va＝此时a球具有向下的加速度g，故此时a球的速度不是最大，a球将继续向下做加速度减小的加速运动，到加速度为0时速度达到最大，D错误；故选C。4．斜面体上开有凹槽，槽内紧挨放置六个半径均为r的相同刚性小球，各球编号如图。斜面与水平轨道OA平滑连接，OA长度为6r。现将六个小球由静止同时释放，小球离开A点后均做平抛运动，不计一切摩擦，所有小球平抛中不相撞。则在各小球运动过程中，下列说法错误的是（）A．球1的机械能守恒B．球6在OA段机械能增大C．球6的水平射程最小D．有三个球落地点位置相同【答案】A【详解】A．6个小球都在斜面上运动时，只有重力做功，...