第五章 “绳关联、杆关联“” 问题专练-2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

“绳关联、杆关联“”专练 姓名：__________ 班级：__________ 考号：__________ 一、单选题 1.2024年央视春晚舞蹈节目《锦鲤》华丽登场，展现出别样的东方美，寓意鱼跃龙门好运连连。如图所示，图甲为表演者的照片，图乙为简化示意图，工作人员A以速度v沿直线水平向左匀速拉轻绳，表演者B在空中升起，则在此过程中(　　) A. 表演者B匀加速上升 B. 表演者B匀减速上升 C. 当时，A与B的速度大小之比为 D. 当时，A与B的速度大小之比为 【答案】D 【解析】根据沿绳方向速度大小相等可知，A匀速向左运动过程中，角变小，则变大，表演者B向上做加速运动，当趋近于时，表演者B的速度趋近于，表演者B的加速度趋近于零，故表演者B变加速上升，故A、B错误；当时，A与B的速度大小之比为，故C错误；当时，A与B的速度大小之比为，故D正确。故选D。 2.如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，现用一支铅笔贴着细线的左侧水平向右以速度匀速移动，运动过程中保持铅笔的高度不变，悬挂橡皮的那段细线始终保持竖直。当细线与竖直方向夹角为时，橡皮的速度大小为（    ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】将铅笔与绳子接触的点的速度分解为沿绳方向和垂直于绳方向，如图所示 橡皮沿绳子方向上的分速度为，则橡皮在竖直方向上的速度大小为，根据矢量的合成可知橡皮的合速度大小为，故选A。 3.如图所示，物体A、B通过轻绳跨过轻质定滑轮相连接，在水平力F的作用下，B沿水平地面向右运动，A恰以3m /s的速度匀速上升。当轻绳与水平方向成角时(已知)，B的速度大小为(　　) A. 1.8 m/s B. 2.4m /s C. 3.75 m/s D. 5m /s 【答案】D 【解析】设B的速度大小为vB，沿绳方向将B的速度分解，可得物块A于物块B的速度关系有：；当轻绳与水平方向成α=53°时，代入数据解得物块B的速度vB=5m /s。故选D。 4.春晚舞蹈《锦鲤》展现出别样的东方美，寓意鱼跃龙门好运连连，如图甲所示。图乙为简化示意图，工作人员A沿水平地面向左运动拉绳时，表演者B在空中升起，当绳与水平方向之间的夹角为时，A与B的速度大小之比为(　　) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】设此时A与B的实际速度分别为、，根据运动的合成与分解，将A的速度分解为沿绳子方向的分速度和垂直于绳子方向的分速度，结合图示几何关系，则A、B速度关系为，整理上式，代入数据可得，故选C。 5.火灾逃生的首要原则是离开火灾现场，如图所示是火警设计的一种让当事人快捷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端随轻杆一起向平台B端靠近，平台高为h，当时，被救人员向B点运动的速率是(　　) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】将N端的速度进行分解，设此时与水平方向的夹角为，如图所示 则人的速度等于沿杆的分量，即 根据几何关系可得 解得，故选C。 6.如图所示，放在水平地面的人字梯在收拢过程中，梯子底端M、N的移动速度大小均为v，，当AM、AN夹角为时，顶端A的速度大小为(　　) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】分别沿梯子方向与垂直于梯子方向将两点的速度分解，如图所示 则沿梯子方向的各分速度关系有，解得顶端A的速度大小为。 7.如图所示，细棒AB水平放置在地面，A端紧挨着墙面。现让棒的A端沿着墙面以速度v匀速上移，当AB与地面夹角为30°时，B端沿地面运动的速度大小为（　　） A. B. C. D. v 【答案】C 【解析】根据勾股定理，此时AB杆的长度，A、B两点速度沿杆方向的分速度相等，则，根据速度的合成原理，B端沿地面运动的速度大小为，故选C。 8.某款曲柄连杆结构的示意图如图所示。曲轴可绕固定的O点自由转动，连杆两端分别连接曲轴上的A点和活塞上的B点，活塞沿水平方向运动。若某时刻，曲轴上的A 点的线速度大小为3m/s，曲轴OA 和连杆AB垂直且连杆AB与水平方向的夹角为，则此时活塞的速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】曲轴上的A点做圆周运动，OA与AB垂直时，A点的速度沿杆方向，活塞B点沿水平方向运动，其速度方向为水平方向，根据速度的合成与分解，则有，解得此时活塞的速度大小为，故选A。 二、多选题 9.如图，套在竖直杆上的环由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物相连，的质量较大。在释放后，将沿杆上升，不计一切摩擦和阻力。当环上升至与定滑轮的连线处于水平位置时，环上升速度为且，则(　　) A. 该时刻的速度恰好为0 B. 该时刻的加速度恰好为0 C. 该时刻的加速度恰好为0 D. 当运动到绳与水平方向成角虚线位置时的速度大小恰好是的两倍 【答案】AD 【解析】将环A的速度v分解为沿绳方向和垂直绳方向的分量，如下图所示 设绳子与竖直方向夹角为θ，根据几何关系，有v2=vcosθ，当A上升至与定滑轮的连线处于水平的位置时θ=90°，即cosθ=0，可得v2=0，该时刻之前的瞬间和之后的瞬间的速度均不为零，故该时刻的加速度不为0，A正确，B错误；环A到达此位置时，受到重力、绳子的拉力和杆的支持力，其中绳子的拉力和杆的支持力平衡，物体A的合力等于其重力，由牛顿第二定律得mg=maA，解得A的加速度为aA=g，C错误；当A运动到如图虚线位置时，此时，绳与水平方向成角，由上分析可知v2=vcos60°，可得关系为，D正确。 10.如图，跨过光滑定滑轮的轻绳一端系着皮球(系绳延长线过球心)、一端连在水平台上的玩具小车上，车牵引着绳使球沿光滑竖直墙面从较低处上升。则在球匀速上升且未离开墙面的过程中(　　) A. 玩具小车做匀速运动 B. 玩具小车做减速运动 C. 绳对球的拉力大小不变 D. 球对墙的压力逐渐增大 【答案】BD 【解析】设绳与竖直方向的夹角为，如图所示 将球的速度分解，可知沿绳方向的分速度(即绳子的速度)为，因球匀速上滑过程中角将增大，所以将减小，故小车做减速运动，A错误，B正确；球受三力作用处于平衡状态，设球重为G，则绳对球的拉力大小T、球对墙的压力大小N分别为，，所以，随的增大，T、N均增大，C错误，D正确。故选BD。 第1页 共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ “绳关联、杆关联“”专练 姓名：__________ 班级：__________ 考号：__________ 一、单选题 1.2024年央视春晚舞蹈节目《锦鲤》华丽登场，展现出别样的东方美，寓意鱼跃龙门好运连连。如图所示，图甲为表演者的照片，图乙为简化示意图，工作人员A以速度v沿直线水平向左匀速拉轻绳，表演者B在空中升起，则在此过程中(　　) A. 表演者B匀加速上升 B. 表演者B匀减速上升 C. 当时，A与B的速度大小之比为 D. 当时，A与B的速度大小之比为 2.如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，现用一支铅笔贴着细线的左侧水平向右以速度匀速移动，运动过程中保持铅笔的高度不变，悬挂橡皮的那段细线始终保持竖直。当细线与竖直方向夹角为时，橡皮的速度大小为（    ） A. B. C. D. 3.如图所示，物体A、B通过轻绳跨过轻质定滑轮相连接，在水平力F的作用下，B沿水平地面向右运动，A恰以3m /s的速度匀速上升。当轻绳与水平方向成角时(已知)，B的速度大小为(　　) A. 1.8 m/s B. 2.4m /s C. 3.75 m/s D. 5m /s 4.春晚舞蹈《锦鲤》展现出别样的东方美，寓意鱼跃龙门好运连连，如图甲所示。图乙为简化示意图，工作人员A沿水平地面向左运动拉绳时，表演者B在空中升起，当绳与水平方向之间的夹角为时，A与B的速度大小之比为(　　) A. B. C. D. 5.火灾逃生的首要原则是离开火灾现场，如图所示是火警设计的一种让当事人快捷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端随轻杆一起向平台B端靠近，平台高为h，当时，被救人员向B点运动的速率是(　　) A. B. C. D. 6.如图所示，放在水平地面的人字梯在收拢过程中，梯子底端M、N的移动速度大小均为v，，当AM、AN夹角为时，顶端A的速度大小为(　　) A. B. C. D. 7.如图所示，细棒AB水平放置在地面，A端紧挨着墙面。现让棒的A端沿着墙面以速度v匀速上移，当AB与地面夹角为30°时，B端沿地面运动的速度大小为（　　） A. B. C. D. v 8.某款曲柄连杆结构的示意图如图所示。曲轴可绕固定的O点自由转动，连杆两端分别连接曲轴上的A点和活塞上的B点，活塞沿水平方向运动。若某时刻，曲轴上的A 点的线速度大小为3m/s，曲轴OA 和连杆AB垂直且连杆AB与水平方向的夹角为，则此时活塞的速度大小为（　　） A. B. C. D. 二、多选题 9.如图，套在竖直杆上的环由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物相连，的质量较大。在释放后，将沿杆上升，不计一切摩擦和阻力。当环上升至与定滑轮的连线处于水平位置时，环上升速度为且，则(　　) A. 该时刻的速度恰好为0 B. 该时刻的加速度恰好为0 C. 该时刻的加速度恰好为0 D. 当运动到绳与水平方向成角虚线位置时的速度大小恰好是的两倍 10.如图，跨过光滑定滑轮的轻绳一端系着皮球(系绳延长线过球心)、一端连在水平台上的玩具小车上，车牵引着绳使球沿光滑竖直墙面从较低处上升。则在球匀速上升且未离开墙面的过程中(　　) A. 玩具小车做匀速运动 B. 玩具小车做减速运动 C. 绳对球的拉力大小不变 D. 球对墙的压力逐渐增大 第1页 共1页 学科网（北京）股份有限公司 $