复习专题五 关联速度问题-【精剖细解】2023年新高二物理暑假新思路分段讲义（全国通用）

复习专题五 关联速度问题 ——精剖细解细复习讲义 知识点1：关联速度 （1）模型特点 关联体一般是两个或两个以上由轻绳或轻杆联系在一起，或直接挤压在一起的物体，它们的运动简称为关联运动。一般情况下，在运动过程中，相互关联的两个物体不是都沿绳或杆运动的，即二者的速度通常不同，但却有某种联系，我们称二者的速度为“关联”速度。 （2）分析思路 ①合速度：物体实际运动的方向就是合运动的方向，即合速度的方向； ②分速度 情形一：用轻绳或可自由转动的轻杆连接的物体 沿绳或杆的分速度；垂直于绳或杆的分速度。 情形二：相互接触的物体 沿接触面的分速度；垂直于接触面的分速度。 （3）模型图如下 扩展情景如下： 情景 情景一 情景二 情景图示 分解图示 关联速度 ，即 ，即 解题思路： 关联速度问题的特点 沿绳(或杆)方向的速度分量大小相等。 解题的思路 合速度：物体实际运动的速度；分速度：①沿绳子或杆的分速度；②与绳子或杆垂直的分速度。 解题的原则 速度的合成和分解遵循平行四边形法则。 解题的方法 把物体的实际速度分解为垂直于绳(杆)和平行于绳(杆)两个分量，根据沿绳(杆)方向的分速度大小相等进行求解。 一、单选题 杆连接物体运动的分析 1．2021年3月11日宁夏银川，一家餐厅后厨起火后，三名顾客被困。如图是火警设计的一种快捷让当事人逃离现场的救援方案：用一根不变形的轻杆MN支撑在楼面平台AB上，N端在水平地面上向右以匀速运动，被救助的人员紧抱在M端随轻杆向平台B端靠近，平台高h，当时，则此时被救人员向B点运动的速率是（    ） A． B． C． D． 2．如图所示，悬点O下方固定一光滑小圆环，水平光滑细长杆左端套有一小物块Q。现用一轻质细绳跨过小圆环，细绳一端连接物块Q，另一端悬挂一物块P。现将P、Q由静止释放，当细绳左边部分与水平方向的夹角为时，下列说法正确的是（    ） A．当时，P、Q的速度大小之比为 B．当时，P、Q的速度大小之比为 C．当时，Q的速度大小为零 D．当时，P的加速度大小为零 斜牵引运动中的受力分析 3．货车通过光滑轻质定滑轮提升一箱货物，货箱质量M，货物质量m，货车以速度v向左匀速运动，下列说法中正确的是（　　） A．货物向上匀速运动 B．箱中物体对箱底压力大于 C．此过程中货车拉力小于 D．图示位置时货箱和货物整体的速度为 4．如图所示，小车拉着物体A以速度v向右匀速运动，小车与水平夹角为时，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，下列关于物体A说法正确的是（　　） A．A的速度大小为，绳子拉力大于物体重力 B．A的速度大小为，绳子拉力小于物体重力 C．A的速度大小为，绳子拉力大于物体重力 D．A的速度大小为，绳子拉力小于物体重力 斜牵引运动中的运动分解 5．质量为的物体置于倾角为的固定光滑斜面上，轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着与小车，与滑轮间的细绳平行于斜面，小车以速率水平向右做匀速直线运动，当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角时如图所示，下列判断正确的是（　　）    A．绳的拉力等于 B．绳的拉力小于 C．的速率为 D．的速率为 6．如图所示，A、B两物体系在跨过光滑定滑轮的一根轻绳的两端，当A物体以速度v向左运动时，系A、B的绳分别与水平方向成α、β角，此时B物体的速度大小为（　　） A． B． C． D． 二、多选题 杆连接物体运动的分析 7．如图为车库出入口的曲杆道闸，道闸由转动杆OA与横杆AB链接而成，在道闸抬起过程中，杆AB始终保持水平。杆OA绕O点从水平匀速转动到竖直的过程中，下列说法正确的是（   ） A．A点的线速度不变 B．A点的角速度不变 C．A、B线速度相等 D．B点在竖直方向做匀速运动 8．如图所示为内燃机中轻质活塞和曲柄连杆结构的示意图和简图。汽缸内高压气体推动活塞使其往复运动，某时刻活塞的速度为，连杆AO与活塞轴线BO垂直，汽缸中高压气体及外部大气对活塞作用力的合力大小为F，已知，不计一切摩擦，则此刻（　　） A．活塞对连杆AB的作用力为2F B．汽缸壁对活塞的作用力为 C．连杆AB的A端沿连杆AB方向的线速度为 D．连杆OA的A端绕O点转动的线速度为 斜牵引运动中的受力分析 9．用外力F通过如图所示的装置把一个质量为m的小球沿倾角为30°的光滑斜面匀速向上拉动。已知在小球匀速运动的过程中，拴在小球上的绳子与水平杆之间的夹角从45°变为90°，斜面体与水平地面之间是粗糙的，并且斜面体一直静止在水平地面上。不计滑轮与绳子之间的摩擦。则在小球匀速运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A．地面对斜面体的静摩擦力始终为零 B．外力F一直在增大 C．某时刻绳子对水平杆上的滑轮的合力等于绳子的拉力 D．绳子移动的速度大小大于小球沿斜面运