内容正文:
专题5 运动的合成(绳连体、小船渡河)
一、单选题
1.如图所示,中间有孔的物块A套在光滑的竖直杆上,通过滑轮用不可伸长的轻绳将物块拉着匀速向上运动,力F作用在绳自由端B点,则( )
A.绳对A的拉力增大 B.绳对A的拉力减小
C.杆对A的弹力减小 D.绳子自由端B的速率增大
【答案】A
【解析】AB.绳子与竖直方向上的夹角为,因为A物体做匀速直线运动,在竖直方向上合力为零,有
因为增大,减小,可知增大,A正确,B错误;
C.物块A水平方向合力为零,有
增大,增大,增大,C错误;
D.物块A沿绳方向上的分速度为
该速度等于自由端的速度,则增大,自由端的速度减小,D错误。
故选A。
2.如图所示,某人用绳通过定滑轮拉小船。若人匀速拉绳的速度为v0,绳某时刻与水平方向夹角为α,则小船的运动性质及此时刻小船水平速度vx为( )
A.小船做变速运动,
B.小船做变速运动,
C.小船做匀速运动,
D.小船做匀速运动,
【答案】A
【解析】船的速度等于沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度,根据平行四边形定则,有
则
因α角的增大,导致vx增大,即船做加速运动,是变加速运动
故选A。
3.如图所示,一条细绳跨过光滑轻定滑轮连接物体A、B,A悬挂起来,B穿在一根竖直光滑杆上。当绳与竖直杆间的夹角为时,B沿杆下滑的速度为v,则下列判断正确的是( )
A.A的速度为vcos
B.A的速度为vsin
C.细绳的张力一定等于A的重力
D.细绳的张力一定小于A的重力
【答案】A
【解析】AB.将B物体的速度按图示两个方向分解,如图所示
可得绳子速度
而绳子速度等于物体A的速度,则有物体A的速度
B错误A正确;
CD.随着夹角的减小,则A在加速向上运动,处于超重状态,因此绳子的张力大于A的重力,CD错误。
故选A。
4.如图所示,一只小船横渡一条河流。小船船头垂直于河岸,自A点出发沿直线抵达河对岸的B点,历时,且知与河岸的夹角,河水流速大小为,小船相对静水的速度不变。已知,下列判断中错误的是( )
A.河流的宽度为
B.小船相对静水速度的大小为
C.只要调整小船的航向合适,小船可以沿直线抵达正对岸的C点
D.无论怎样调整小船的航向,小船渡河的位移都不可能小于
【答案】C
【解析】A.根据位移关系有
A正确,不符合题意;
B.小船相对静水速度的大小为
B正确,不符合题意;
C.因为静水中的船速小于水速,所以小船无法沿直线到达正对岸。C错误,符合题意;
D.当小船的船头与下游河岸的夹角满足
小船过河的位移最小,最小为
D正确,不符合题意。
故选C。
5.汽车以速度沿平直的水平面向右匀速运动,通过定滑轮,不计滑轮的质量和摩擦,把质量为m的重物向上提起,某时刻汽车后面的绳子与水平方向的夹角为,如图所示。则下列说法正确的是( )
A.此时重物的速度大小为
B.重物上升的速度越来越小
C.由于汽车做匀速运动,所以重物也是匀速上升
D.绳子中的拉力大于重物的重力
【答案】D
【解析】A.将小车的速度v0分解为沿绳子方向v和垂直绳子的方向v'两个分速度,如图所示,沿绳子方向的速度大小等于重物上升的速度大小,可得
v=v0cosθ
A错误;
BC.小车在向右的匀速运动中,绳子与水平方向的夹角θ减小,所以重物的速度v增大,重物做加速上升运动,BC错误;
D.由于重物加速上升,所以绳子中的拉力大于重物的重力,D正确。
故选D。
6.一根细绳通过定滑轮且两端分别系着A和B两物体,如图所示,物体A在外力作用下,向左以va匀速运动,当连A的绳子与水平方向成a角,连B的绳子与水平方向成角时,B物体的速度为vb,则( )
A.A物体的速度va与B物体的速度vb的大小相等
B.A物体的速度va与B物体的速度vb的大小关系满足
C.此后B物体以速度vb做匀速运动
D.此后B物体的速度越来越大,所以做减速运动
【答案】B
【解析】对A物体的速度沿着绳子方向与垂直绳子方向进行分解,则有沿着绳子方向的速度大小为vacosα;对B物体的速度沿着绳子方向与垂直绳子方向进行分解,则有沿着绳子方向的速度大小为vbcosβ,由于沿着绳子方向速度大小相等,所以则有
因此
α角越来越小,β角越来越大,所以此后B物体的速度越来越大,所以做加速运动。
故选B。
7.如图所示为工厂内利用电动机牵引货物的装置示意图。轻绳一端与粗糙水平地面上的货物相连,另一端跨过光滑定滑轮与电动机相连,已知电动机转速恒定,在货物由A运动到B的运动过程中。下列说法正确的是( )
A.货物运动的速度保持不变
B.轻绳对货物拉力所做的功一定等于货物克服摩擦阻力所做的功
C.轻绳对货物的拉力的冲量一定大于货物动量的改变量
D.地面对货物支持力的冲量一定大于货物所受重力的冲量
【答案】C
【解析】A.设拉货物绳子与