2024年寒假高一物理新提分秘技01关联速度问题（新教材）

提分秘技1 关联速度问题 【温故知新】 关联速度问题 [科学思维梳理] 1．问题特点 沿绳(或杆)方向的速度分量大小相等。 2．思路与方法 (1)明确研究对象 绳(或杆)连接的物体，或绳(或杆)的端点。 (2)明确合运动与分运动 合速度→物体的实际运动速度v 分速度→ 遵循的法则：v的分解(或v1与v2的合成)遵循平行四边形定则。 (3)明确等量关系 沿绳(或杆)方向的分速度大小相等。 [关键能力升华] 关联速度问题常见模型 把物体的实际速度分解为垂直于绳(杆)和平行于绳(杆)的两个分量，根据沿绳(杆)方向的分速度大小相等求解。常见的模型如图所示。 拓展：若两物体运动过程中不是通过绳或杆连接，而是直接接触，则两物体在垂直接触面方向的分速度相等。也可以将这种情况看作两物体在接触处有一根极短的杆或绳。 【弯道超车】 一、单选题 1．3月12日为我国的法定植树节，全民义务植树运动有力推动了我国生态状况的改善。如图所示，某同学正在种植一棵小树苗，先把树根部放入土坑中，双手把树扶起到竖直状态，该同学的两手与树苗的接触位置始终距地面高为，此时树苗与地面的夹角为，该同学双手水平向左的速度恰好为，则树苗转动的角速度为（　　） A． B． C． D． 故选D。 2．“筋膜枪”利用其内部特制的高速电机带动枪头，产生的高频振动可以作用到肌肉深层，以达到缓解疼痛、促进血液循环等作用。如图所示为某款筋膜枪的内部结构简化图，连杆OB以角速度绕垂直于纸面的O轴匀速转动，带动连杆AB，使套在横杆上的滑块左右滑动，从而带动枪头振动。已知AB杆长为L，OB杆长为R，当时，滑块的速度大小为（　　） A． B． C． D． 3．晚上，一同学回家的路上，如图所示，一平直的墙面到他的距离，该同学将手电筒在竖直面内以0.3rad/s的角速度匀速转动，当手电筒的光线与墙面的夹角为37°时，墙面上光斑的移动速度大小为（取，）（    ） A．3.75m/s B．4m/s C．5m/s D．8m/s 4．如图所示，小车以速度v匀速向右运动，通过定滑轮和动滑轮使重物上升，动滑轮两边绳子竖直，当小车和滑轮间细线与水平面的夹角为时，重物上升的速度大小为（　　） A． B． C． D． 5．如图所示，套在竖直细杆上的轻环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连，施加外力让A沿杆以速度匀速上升，从图中M位置上升至与定滑轮的连线处于水平N位置，已知AO与竖直杆成角，则（　　） A．刚开始时B的速度为 B．重物B下降过程，绳对B的拉力等于B的重力 C．A运动到位置N时，B的速度最大 D．A运动到位置N时，B的速度为0 6．如图所示，轻质不可伸长的细绳，绕过光滑定滑轮C，与质量为的物体A连接，A放在倾角为的光滑斜面上，绳的另一端和套在固定竖直杆上的物体B连接。现连线恰沿水平方向，从当前位置开始B以速度匀速下滑。设绳子的张力为T，在此后的运动过程中，下列说法正确的是（　　） A．物体A做加速运动 B．物体A做匀速运动 C．A处于失重状态 D．T等于 7．如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为m，水的阻力恒为f，当轻绳与水平面的夹角为时，人以速度v匀速向左运动，此时人的拉力大小为F，则此时（    ） A．船的速度为 B．船的速度为 C．船将匀速靠岸 D．船的加速度为 8．卷扬机可以垂直提升、水平或倾斜拽引重物。如图所示，某次利用卷扬机将套在光滑竖直杆上的重物提升到高处，当卷扬机缠绕钢丝绳的速度为时，连接重物的钢丝绳与竖直杆夹角为θ，则当重物运动到图示位置时重物的速度v与关系为（　　） A． B． C． D． 二、多选题 9．公园里常见的一种健身器材，如图甲所示，叫做“椭圆机”，受到人们的喜爱。每边由三根连杆以及踏板组成，如图乙所示。锻炼者的脚放到踏板P上，通过手脚一起发力驱动装置转动起来，踏板（脚）的运动轨迹形似椭圆（如图丙），所以这种锻炼器材叫做“椭圆机”。如图丁所示为椭圆机某一时刻所处状态，图中α=60°，连杆O3O4与地面平行；该时刻连杆 O2O4沿着竖直方向，正在顺时针转动，此时角速度为ω。以下说法正确的是（　　）    A．连杆O3O4上各点的轨迹相同 B．连杆O3O4上各点的速度沿着连杆的O3O4分量一定相同 C．当椭圆机处于如图丁所示状态时，连杆O3O4上各点的速度相同 D．若连杆O1O3的长度为连杆O2O4的3倍，那么该时刻连杆O1O3的角速度为 10．钓鱼是一项越来越受到欢迎的运动，钓到大鱼时一般会先将鱼遛至没有力气再收线，如图所示，在收尾阶段，鱼已经浮在水面不再挣扎，钓鱼者以恒定速率v收鱼线（钓鱼者和鱼竿视为不动），鱼线与水平面的夹角为θ，以下说法正确的是（   ） A．鱼在靠近钓鱼者过程中速率增大 B．当θ = 60°时，鱼的速率为2v C．当θ = 37°时，鱼的