第5章 专题探究1 关联速度问题-【学霸黑白题】2025-2026学年高中物理必修第二册（人教版）

11.B解析：根据题意，将A球速度分解成沿着杆和垂直于杆 方向的两个分速度，同时将B球速度也分解成沿着杆和垂 直于杆两个分速度.则有，A球v=VACOS9,而B球，v= Upcos(90°-0)=Ugsin0,由于是同一杆，则有v4cos0= 如良所以，日品g故选R 黑题应用提优 1.A 2.BD解析：AB.为了使被割的玻璃板都成为边长为12m 的正方形，割刀参与了两个运动，随玻璃前进的运动和垂直 于玻璃相对玻璃的运动，刀的速度应该是两个速度的合速 度，如图所示割刀相对玻璃板速度的大小相=√另板三 √102-8m/s=6m/s,则切割一次的时间==2.0s,A错 V相 误，B正确：CD.设割刀运动方向与玻璃板运动方向的夹角为α， ana=”m_6m=0.75,可得a=37°，C错误，D正确，故选BD, v板8m/s 3.BD解析：AB将船的速度分解为沿绳子方向与垂直绳子方 向的两个分速度，如图1所示，其中沿绳子方向的分速度等 于人拉绳的速度，则有：0=，600，解得：0=0g可知若人 以恒定的速度拉绳，则船的速度变化，故A错误，B正确； CD.水的阻力恒为f,此时人的拉力大小为F,以船为对象，受 力如图2，沿水平方向根据牛顿第二定律则有：Fcos0- 广=ma,解得a-Fcos9,若F=,可知a<0,船靠岸的过程中 m 随0增大，绳子的拉力沿水平方向的分力减小，船的加速度 增大，船做加速度增大的减速运动；若F=2f,则6=30时，加 速度4-2s30°」_3-10，可知开始时船做加速运 m 动，随日增大船的加速度减小，船做加速度减小的加速运动： 当0=60时船的加速度等于零，之后绳子沿水平方向的分力 小于船受到的阻力，则船的加速度反向增大，船做加速度增 大的减速运动，即若人以恒定的拉力F=2f拉绳，则船加速 度的大小先变小后变大，故C错误，D正确.故选BD. mg 图1 图2 4.B解析：由题可知，老师需跑在学生前面且不影响跑操队 伍，所以将老师的速度分解在平行BC方向和垂直BC方向， 在平行于BC方向，老师的速度u,需满足u,≥2m/s,学生通 过出口的时间=上=2s,所以老师到达对面出口的时间不 能大于2s,老师在垂直BC方向的速度，=4≥1.5m/s,所 必修第二册·RJ 以老师的速度o≥√+=2.5m/s.当老师垂直BC方向的 速度大于1.5m/s,则会在C点右边到达出口，当老师平行 BC的速度为2m/s,垂直BC的速度为3m/s时，老师沿AD 直线到达出口故B正确。 压轴挑战 5.AD解析：P点为杆AB的中点，故OP为AB边上的中线.因 △AB0始终为直角三角形，根据直角三角形斜边的中线等 于斜边的一半，故0P始终等于}AB,所以P点的运动轨迹 是圆，半径为子，故A正确，B错误：画出运动轨迹，如图所 示.速度v与杆的夹角a=90°-2B;由于杆不可伸长，故P点 的速度沿着杆方向的分速度与A点速度沿着杆方向的分速 度相等，故vcos=ocos B,vc0s(90°-2B)=ocos B,解得u= ,故D正确，C错误故选AD. 2sinβ' 专题探究一关联速度问题 黑题 专题强化 1.B 2.C解析：将N点速度进行分解如图所示，当N点水平向 右移动时，人向B点移动的速度v人=2=ocos0=· v√(2h)2-h 2h 26,放选C C D 3.C1 解析：球A与球形容器球心等高，速度1方向竖直向下， 速度分解如图所示，有v1=v1sin0= 2”1,由几何关系知，球 B此时的速度方向与杆成a=60°角，因此g=,cosa&= 2, 沿杆方向两球速度相等，即？=1，解得2=1，C项正确. 人B2 4.B解析：AB.物块B沿杆由匀速下滑，运动中连接A、B的轻 绳始终保持绷紧状态，将物块B的速度分解为沿绳子方向 和垂直于绳子方向，如图，根据平行四边形定则，沿绳子方向 的速度为v4=vgCos0,可知0在增大到90°的过程中，物块A 黑白题02 的速度方向向下，且逐渐减小；由图可知，当物块B到达P 点时，物块B与滑轮之间的距离最短，绳子长度最小，此 时0=90°，v4=0,此后物块A向上运动，且速度增大；所以在 物块B沿杆由点M匀速下滑到N点的过程中，物块A的速 度先向下减小，然后向上增大，故A错误，B正确：CD.物块A 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A始终处于超重状态，故CD错误故选B. 141 5.C解析：AB.将小车的速度沿细绳和垂直细绳方向分解，可 知当小车和滑轮间的细绳与水平方向成夹角日，时，沿细绳 方向分速度为vcos02,由于细绳不可伸长，P的速率等于小 车速度沿绳方向分速度的大小，则有vp=vcos2,故AB错 误；CD.小车向右匀速运动过程，P的速率表达式为vp= vcos02,由于v不变，小车和滑轮间的细绳与水平方向的夹 角日，逐渐减小，则P的速度变大，P沿斜面向上做加速运 动，P的加速度方向沿斜面向上，由牛顿第二定律得T- mgsin0,=ma,可知绳的拉力大于mgsin0,P在竖直方向上 有向上的加速度分量，处于超重状态，故C正确，D错误.故 选C. 第3节实验：探究平抛运动的特点 白题基础过关 1.D 2.(1)同时落地自由落体(2)水平匀速直线(3)AC 3.(1)①小球由斜槽上开始下落时的位置发生了变化②小 球开始下落时的初速度不为零(2)C 4.(1)10(2)1.5(3)2.5(4)0.05 解析：(1)在竖直方向上有：△h=gT,其中△h=(5-3)× /0.1 5cm=10cm=0.1m,代人求得：T=√0s=0.1s,则频率 7=101: (2)水平方向匀速运动，有：s=vot,其中s=3l=15cm= 0.15 0.15m,=T=0.1s,代人解得：o-01 m/s=1.5m/s; (3)根据匀变速直线运动中，时间中点的瞬时速度等于该过 hac 0.4 程的平均速度，在B点有：g,-27-Q2m/8=2m/s,所以B 点速度为：a=√6+n=√1.52+2m/s=2.5m/s; g。22 (4)从抛出点到B点的高度为h,-220m=0.2m 20cm,抛出点距离A点的高度为h4=hg-3=20cm-15cm= 5cm=0.05m. 黑题应用提优 1.AD 2.c.A(1)AB(2)1√5(3)偏大 解析：c.将案板从P处靠近书桌平移0.1m,则水平位移变 小，根据x=t可知时间变短，留下痕迹A: 参考答案与解析 (1)A.为了保证小球做平抛运动，书桌要调整水平，故A正 确；B小球每次都从同一位置由静止释放，保证小球初速度 相等，故B正确：C.所用练习本上表面是否光滑对实验无影 响，故C错误：D.案板必须竖直放置，才能保证实验的准确 性，故D错误；故选AB. (2)竖直方向，根据逐差法有hc-hMs=gT,水平方向有x= T,解得vo=1m/s,根据匀变速直线运动规律可知B点竖 直方向的速度为v,= ha+hc,则B点的速度为g= 2T √，2+n乙，代人数据解得vg=√5m/s; (3)案板没有竖直，向左倾斜一较小角度，则水平距离小于 0.1m,而计算所用x偏大，则计算的初速度偏大 压轴挑战 3.(1)等于(2)6g(3)gT /9a2-b Nb2-a2 解析：(1)由于小球在水平方向做匀速直线运动，则AB、BC 之间的水平距离理论上满足xB等于xc: (2)已知每相邻两个球之间被删去1个影像，故相邻两球的 时间间隔为=2T,又因为小球在抛出瞬间频闪仪恰好闪光， 则A,B之间的竖直位移为Aw=28(2刃2，A.C之间的竖直 位移为hc=2g(4T)',则B、C之间的竖直位移为h,c hin=6gTe. (3)由于小球在水平方向做匀速直线运动，则xB=xc=2,T, 则LB=√hB+xR,LBc=√hBc+xC,且LaB:LBc=a:b,联立 有o=gT /9a2-b7 V62-a2 第4节抛体运动的规律 第1课时平抛运动的规律 白题基础过关 1.D 2.AC 3.AC 4.C 5.C解析：石块在竖直方向的分运动为自由落体运动，由匀 变速直线运动的规律可得v.=√2gh=√2×10x1.25m/s= 5m/s,由于要产生水漂现象，石块接触水面的瞬间，石块的 速度与水面之间的夹角不能大于30°，故当石块的速度与水 面之间的夹角为30°时，此时为能产生水漂的最小抛出速 率，则满足m30°==兮，解得6=5月m/s,放要产生水 漂现象，石块从0点抛出的最小速率为5√3m/s:故选C. 1 6.B解析：飞镖第一次抛出的过程满足x=141,L=2,飞 镖第二次抛出的过程满足x=42,4忆=之，联立解得 4=24,4=之，又因为=V+(=+(了，解 得1=2g1,则x=11=2g12=4L,故ACD错误，B正确.故 选B. 7.B解析：青蛙做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直 方向做自由落体运动，则有x=,A=分，得8=√景，则 水平位移越大，竖直高度越小，初速度越大，因此跳到荷叶b 上面故选B. 黑白题03专题探究一关联速度问题 黑题专题强化 限时：20min 题型1面接触关联速度问题 度大小为2，则 1.如图所示，将楔形木块B放在光滑水平面上 1 靠墙边处并用手扶着，然后在木块和墙面之 A.2=21 B.v2=21 间放入一个小球A,楔形木块的倾角为0，放手 C.v2=1 D.v2=√3v1 让小球和木块同时由静止开始运动，某时刻 题型3绳上关联速度问题 二者速度分别为v和vB,则 ( 4.(2024·重庆期中)如图所示，物块B套在倾 斜杆上，并用轻绳绕过定滑轮与物块A相连 (定滑轮体积大小可忽略)，今使物块B沿杆 由M点匀速下滑到N点，运动中连接A、B的 轻绳始终保持绷紧状态，在下滑过程中，下列 A.vA vg=1:1 说法正确的是 B.v vg=sin 0 Cos 0 C.v vg=cos 0 sin 0 D.v vg=sin 0:tan 0 题型2杆上关联速度问题 2.如图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 A.物块A的速率先变大后变小 在楼面平台AB上，N端在水平地面上向右以 B.物块A的速率先变小后变大 ,匀速运动，被救助的人员紧抱在M端随轻 C.物块A始终处于失重状态 杆向平台B端靠近，平台高h,当BW=2h时， D.物块A先处于失重状态，后处于超重状态 被救人员向B点运动的速度是 ( 5.(2024·江苏扬州一模)质量为m B.2v0 3 的物体P置于倾角为0，的固定光 1 A.0 2% D. % 滑斜面上，轻质细绳跨过光滑定滑轮分别连 M 接着P与小车，P与滑轮间的细绳平行于斜 面，小车以速率v水平向右做匀速直线运动 已知重力加速度为g.当小车和滑轮间的细绳 h 707777737777777777 C D 与水平方向成0，夹角时（如图所示），下列判 (第2题) (第3题) 断正确的是 ( ) 3.一轻杆两端分别固定质量为m4 和m的两个小球A和B(视为质 频讲解 ,点)，将其放在一个光滑球形容器中从位置1 A.P的速率为vcos01 开始下滑，如图，当轻杆到达位置2时，球A B.P的速率为vsin0 与球形容器球心等高，其速度大小为，已知 C.运动过程中P处于超重状态 此时轻杆与水平方向成0=30°角，球B的速 D.绳的拉力始终等于mgsin01 必修第二册：R黑白题006 第3节实验：探究平抛运动的特点 白题基础过关 限时：15min 题型1认识抛体运动与平抛运动 题型3数据处理与误差分析 1.关于抛体运动和平抛运动，下列说法中正3.在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次 确的是 ( 沿同一轨道运动，通过描迹法画出小球做平 A.将物体向空中抛出，物体就做抛体运动 抛运动的轨迹 B.物体只在重力作用下的运动就是抛体运动 (1)某同学在记录的白纸上画出小球的运动 C.平抛运动的飞行时间与高度和初速度有关 轨迹如图所示，其中有一次实验记录的位 D.抛体运动和平抛运动都属于匀变速曲线 置C远离他所描绘的运动轨迹，分析造成 这一结果的可能原因，写出两种 运动 题型2实验原理与操作 2.某学习小组用实验探究“平抛运动规律” ① ② (2)在实验中，如果斜槽末端的切线方向不是 水平的，即切线方向斜向上或斜向下，则 图1 图2 图3 测出初速度的结果是 (1)在图1中用小锤敲击铁片，观察到A、B两 A.切线斜向上时偏大，斜向下时偏小 个小球 ,则说明平抛运动在竖直 B.切线斜向上时偏小，斜向下时偏大 方向上做 运动 C.切线斜向上和斜向下时均偏小 (2)在图2中同时断电后P、Q两个小球同时 D.切线斜向上和斜向下时均偏大 沿着斜槽滚下，观察到P、Q两个小球撞在4.如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照 一起，则说明平抛运动在 方向上 片的一部分，图中背景方格的每小格边长均 做 运动， 为5cm.如果g取10m/s2,那么： (3)(多选)图3是实验室内研究平抛运动的 装置以下实验过程的一些做法，其中合理 的有 A.安装斜槽轨道，使其末端保持水平 B.每次小球释放的初始位置可以任意 (1)闪光频率是 Hz; 选择 (2)小球运动中水平分速度为 m/s; C.每次小球应从同一位置由静止释放 (3)小球经过B点时的速度为 m/s; D.图中挡条N每次必须等间距下移 (4)抛出点距离A点的高度为 m. 第五章黑白题007