第五章 专题1 关联速度-【高中必刷题】2023-2024学年新教材高中物理必修第二册同步课件（人教版2019 江苏专用）

物理 必修第二册 江苏专版 1 1 专题1 关联速度 刷题型 2 1.[江苏盐城射阳中学2023高一下期末] 如图所示， 、 两物体系在跨过光滑定滑轮的一根轻 绳的两端，当 物体以速度 向左运动时，系 、 的轻绳分别与水平方向成 、 角， 此时 物体的速度大小为( ) B A. B. C. D. 题型1 绳模型 3 解析 将 物体的速度沿着轻绳方向与垂直轻绳方向进行分解，如图所示，则沿着轻绳方向的速度大小为 ，将 物体的速度沿着轻绳方向与垂直轻绳方向进行分解，则沿着轻绳方向的速度大小为 ，两物体沿着轻绳方向的速度大小相等，所以有 ，又 ,解得 ，B正确，A、C、D错误. 题型1 绳模型 4 2.[安徽蚌埠铁路中学等三校2023高一下联考] 如图所示，有一竖直放 置的“ ”形架，表面光滑，滑块 、 分别套在水平杆与竖直杆 上， 、 用一不可伸长的细绳相连， 、 质量相等，且均可看作 质点，开始时细绳水平伸直， 、 静止.由静止释放 ，已知当细绳 B A. B. C. D. 与竖直方向的夹角为 时，滑块 沿着竖直杆下滑的速度大小为 ，则此时滑块 的速度大小为( ) 题型1 绳模型 5 解析 将滑块 、 的速度沿细绳方向和垂直于细绳方向分解，两滑块沿细绳方向的速度相等， 有 ，此时 ,可得滑块 的速度大小 ，故B正确，A、C、D 错误. 题型1 绳模型 6 【方法总结】绳关联速度分解方法 求解绳关联速度问题时，需注意滑块的实际运动为合运动，可将此运动分解为沿绳方向和垂直于绳方向的两个分运动，而关联滑块沿绳方向的速度相等. 题型1 绳模型 7 3.[河北衡水冀州中学2023高一下期中] 如图所示，物块 套在倾斜杆上，并用 轻绳绕过定滑轮与物块 相连（定滑轮体积大小可忽略），现使物块 沿杆由 点匀速下滑到 点，运动中连接 、 的轻绳始终保持绷紧状态，在 点时， 物块 距定滑轮最近，在下滑过程中，下列说法正确的是( ) B A.物块 的速率先变大后变小 B.物块 的速率先变小后变大 C.物块 始终处于失重状态 D.物块 先处于失重状态，后处于超重状态 题型1 绳模型 8 解析 设定滑轮右侧轻绳与杆之间的夹角为 ，将物块 的速度沿轻绳方向和 垂直于轻绳方向分解，如图所示，根据平行四边形定则，沿轻绳方向的速度为 ，可知在 增大到 的过程中，物块 的速度方向向下，且 逐渐减小；由图可知，当物块 到达 点时，物块 与滑轮之间的距离最短， 定滑轮右侧轻绳长度最小，此时 ， ，此后物块 向上运动， 且速度增大；所以在物块 沿杆由 点匀速下滑到 点的过程中，物块 的速度先向下减小， 然后向上增大，故A错误，B正确；物块 向下做减速运动和向上做加速运动的过程中，加速度的 方向都向上，所以物块 始终处于超重状态，故C、D错误. 题型1 绳模型 9 4.[四川遂宁中学2023高一下月考] 如图所示，一个长直轻杆两端分别固定小球 和 ，竖直放 置，两球质量均为 ，两球半径忽略不计，杆的长度为 .由于微小的扰动， 球沿竖直光滑槽 向下运动， 球沿水平光滑槽向右运动，当杆与竖直方向的夹角为 时（图中未画出），关于 两球的速度 与 的关系，下列说法正确的是( ) C A.当 时， 、 两球的速度大小相等 B.当 时， 球速度大小小于 球速度大小 C. D. 题型2 杆模型 10 解析 当杆与竖直方向的夹角为 时，如图所示，根据运动的分解，沿杆方向两球的分速度大小相 等，则 ，即 ，当 时，可得 ，当 时， 可得 ，故选C. 题型2 杆模型 11 5.[河南郑州外国语学校2023高一下月考] 一轻杆两端分别固定质量为 和 的 两个小球 和 （可视为质点），将其放在一个光滑球形容器中从位置1开始下滑， 如图所示，当轻杆到达位置2时, 球与球形容器球心 等高，其速度大小为 ，已 知此时轻杆与水平方向成 角， 球的速度大小为 ，则( ) C A. B. C. D. 题型2 杆模型 12 解析 根据题意，将 球的速度分解成沿着杆方向与垂直于杆方向的速度，同时将 球的速度也 分解成沿着杆与垂直于杆方向的速度，如图所示，对 球有 ，对 球有 ，由于沿杆方向速度相同，则有 ，所以 ，故C正确，A、 B、D错误. 题型2 杆模型