人教版2019必修第二冊高中物理同步練習(xí)專題關(guān)聯(lián)速度的問題(原卷版+解析)

專題關(guān)聯(lián)速度的問題同步練習(xí)一、單選題1．（2022·廣東·深圳市第二高級中學(xué)高三階段練習(xí)）如圖所示，中間有孔的滑塊A套在光滑的豎直桿上通過滑輪拉住輕繩B端勻速向下運動，則（）A．滑塊A勻速向上運動 B．滑塊A減速向上運動C．滑塊A處于失重狀態(tài) D．滑塊A處于超重狀態(tài)2．（2022·海南·樂東黎族自治縣樂東中學(xué)模擬預(yù)測）如圖所示，水平地面上固定有一豎直光滑桿，桿上套有一圓環(huán)，地面上放一物塊，圓環(huán)和物塊由繞過光滑定滑輪的輕繩相連?，F(xiàn)物塊在外力作用下以速度v向右勻速移動，某時刻連接圓環(huán)和物塊的輕繩與豎直方向的夾角分別為α、β，此時圓環(huán)的速度大小為（）A．sinβcosαv B．cosαcos3．（2022·遼寧·一尺和育英高級中學(xué)高一期中）如圖所示，一條不可伸長的細繩跨過一個小定滑輪，將A、B兩物體連在一起，B以速度v0向右勻速運動，當(dāng)細線與水平方向成θ角時0<θ<90°A．A物體的速度為v0B．A物體的速度為v0C．A物體的速度為v0D．A物體的速度為v04．（2023·全國·高三專題練習(xí)）如圖所示，質(zhì)量相同的小球A，B通過質(zhì)量不計的細桿相連接，緊靠豎直墻壁放置。由于輕微擾動，小球A，B分別沿水平地面和豎直墻面滑動，滑動過程中小球和桿始終在同一豎直平面內(nèi)，當(dāng)細桿與水平方向成37°角時，小球B的速度大小為v，重力加速度為g，忽略一切摩擦和阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8。則下列說法正確的是（）A．小球A速度為v B．小球A速度為4C．小球A速度為34v 5．（2022·重慶市長壽中學(xué)校高三期中）如圖所示，一輕桿兩端分別固定質(zhì)量為mA和mB的兩個小球A和B（可視為質(zhì)點），將其放在一個直角形光滑槽中，已知當(dāng)輕桿與槽左壁成α角時，B球沿槽上滑的速度為vB，則此時A球的速度vA的大小為（）A．vB B．vBsinα C．vBtanα6．（2022·安徽省阜陽第一中學(xué)高三階段練習(xí)）如圖所示，一根長為L的直桿一端抵在墻角，一端倚靠在物塊的光滑豎直側(cè)壁上，物塊向左以速度大小v運動時，直桿繞O點做圓周運動且始終與物塊間有彈力。當(dāng)直桿與水平方向的夾角為θ時，直桿上與物塊接觸的A點線速度大小（??）A．vsinθ B．vcosθ C．vsin7．（2022·湖北宜昌·高一階段練習(xí)）如圖所示，穿在豎直桿上的物塊A與放在水平桌面上的物塊B用繩相連，O為定滑輪，將A由圖示位置釋放，當(dāng)繩與水平方向的夾角為30°時，物塊B的速度大小為2m/s，則此時物塊A的速度大小為（）A．1m/s B．2m/s C．4m/s D．8m/s8．（2022·山東青島·高三期中）如圖，均質(zhì)細桿的一端A斜靠在光滑豎直墻面上，另一端B置于光滑水平面上，桿在外力作用下保持靜止，此時細桿與墻面夾角很小?，F(xiàn)撤去外力，細桿開始滑落，某時刻細桿與水平面間夾角為θ，此時A端沿墻面下滑的速度大小為vA．關(guān)于細桿的運動，下列說法正確的是（）A．細桿滑落過程中，B端的速度一直增大B．細桿滑落過程中，A端沿墻面下滑速度總大于B端沿水平面運動的速度C．細桿與水平面間夾角為θ時，B端沿水平面運動的速度大小vD．滑落過程中，細桿上各個點的速度方向都不沿桿的方向二、多選題9．（2022·天津·高一期末）如圖所示，平臺上的汽車用一根不可伸長的輕繩通過定滑輪牽引重物上升，平臺足夠長，汽車始終保持速度v勻速向左直線運動，某時刻繩與水平方向夾角為θ，在重物未達到定滑輪高度之前，下列說法正確的是（）A．重物減速上升B．重物加速上升C．重物上升的速度為vD．重物上升的速度為v10．（2022·甘肅·永昌縣第一高級中學(xué)高一期中）如圖所示，人在岸上拉船，已知船的質(zhì)量為m，水的阻力恒為f，當(dāng)輕繩與水平面的夾角為θ時，船的速度為v，此時人的拉力大小為F，則（）A．人拉繩行走的速度為vcosθB．人拉繩行走的速度為vC．船的加速度為FD．若人的拉力F為恒力，此后船做勻加速直線運動11．（2022·全國·高三課時練習(xí)）甲、乙兩光滑小球（均可視為質(zhì)點）用輕直桿連接，乙球處于粗糙水平地面上，甲球緊靠在粗糙的豎直墻壁上，初始時輕桿豎直，桿長為4m。施加微小的擾動使得乙球沿水平地面向右運動，對于兩球的運動，下列說法正確的是（）A．乙球距離起點3m時，甲、乙兩球的速度大小之比為7∶3B．乙球距離起點3m時，甲、乙兩球的速度大小之比為3∶7C．甲球即將落地時，乙球的速度與甲球的速度大小相等D．甲球即將落地時，乙球的速度為零12．（2022·湖北·棗陽一中高三期中）如圖所示，質(zhì)量為m的物體P置于傾角為θ1的固定光滑斜面上，輕細繩跨過光滑定滑輪分別連接著P與小車，P與滑輪間的細繩平行于斜面，小車以速率v水平向右做勻速直線運動。已知重力加速度為g，則當(dāng)小車與滑輪間的細繩和水平方向的夾角為θA．P的速率為vB．P的速率為vC．繩的拉力大小等于mgD．繩的拉力大于mg13．（2022·山西省平遙中學(xué)校高一期末）如圖所示，水平光滑長桿上套有一物塊Q，跨過懸掛于O點的輕小光滑圓環(huán)的輕繩一端連接Q，另一端懸掛一物塊P。設(shè)輕繩的左邊部分與水平方向的夾角為θ，初始時θ很小?，F(xiàn)將P、Q由靜止同時釋放，關(guān)于P、Q以后的運動下列說法正確的是（）A．當(dāng)θ＝60°時，P、Q的速度之比是3∶2B．當(dāng)θ＝90°時，Q的速度最大C．當(dāng)θ＝90°時，P的速度為零D．當(dāng)θ向90°增大的過程中Q的合力一直增大14．（2021·全國·高三專題練習(xí)）在某玻璃自動切割生產(chǎn)線上，寬6m的成型玻璃板以大小為23m/s的恒定速度向前運動，在切割工序處，金剛鉆的割刀速度為4m/s，為了使割下的玻璃都成規(guī)定尺寸的矩形，則下列說法中正確的是（）。A．金剛鉆的割刀速度與玻璃板運動方向成60°角B．金剛鉆的割刀速度與玻璃板運動方向成30°角C．金剛鉆的割刀速度與玻璃板運動方向相同D．切割成矩形時切割一次的時間為3s專題關(guān)聯(lián)速度的問題同步練習(xí)一、單選題1．（2022·廣東·深圳市第二高級中學(xué)高三階段練習(xí)）如圖所示，中間有孔的滑塊A套在光滑的豎直桿上通過滑輪拉住輕繩B端勻速向下運動，則（）A．滑塊A勻速向上運動 B．滑塊A減速向上運動C．滑塊A處于失重狀態(tài) D．滑塊A處于超重狀態(tài)【答案】D【詳解】設(shè)輕繩與豎直方向夾角為θ，滑塊A向上速度為v，沿繩方向速度為v該速度等于自由端的速度，大小不變，隨著滑塊A上升，θ增大，v增大，滑塊A加速向上運動，處于超重狀態(tài)。故選D。2．（2022·海南·樂東黎族自治縣樂東中學(xué)模擬預(yù)測）如圖所示，水平地面上固定有一豎直光滑桿，桿上套有一圓環(huán)，地面上放一物塊，圓環(huán)和物塊由繞過光滑定滑輪的輕繩相連?，F(xiàn)物塊在外力作用下以速度v向右勻速移動，某時刻連接圓環(huán)和物塊的輕繩與豎直方向的夾角分別為α、β，此時圓環(huán)的速度大小為（）A．sinβcosαv B．cosαcos【答案】A【詳解】將物塊速度分解為沿繩子方向和垂直于繩方向，則此時繩子的速度為v同理將圓環(huán)速度分解為沿繩子方向和垂直于繩方向，此時有v代入解得v故選A。3．（2022·遼寧·一尺和育英高級中學(xué)高一期中）如圖所示，一條不可伸長的細繩跨過一個小定滑輪，將A、B兩物體連在一起，B以速度v0向右勻速運動，當(dāng)細線與水平方向成θ角時0<θ<90°A．A物體的速度為v0B．A物體的速度為v0C．A物體的速度為v0D．A物體的速度為v0【答案】A【詳解】將汽車的速度v0往沿著繩子和垂直于繩子兩個方向分解，則A物體的速度與汽車沿著繩子方向的分速度相等，由幾何關(guān)系知又因為汽車向右勻速運動，則夾角θ在增大，則cosθ故選A。4．（2023·全國·高三專題練習(xí)）如圖所示，質(zhì)量相同的小球A，B通過質(zhì)量不計的細桿相連接，緊靠豎直墻壁放置。由于輕微擾動，小球A，B分別沿水平地面和豎直墻面滑動，滑動過程中小球和桿始終在同一豎直平面內(nèi)，當(dāng)細桿與水平方向成37°角時，小球B的速度大小為v，重力加速度為g，忽略一切摩擦和阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8。則下列說法正確的是（）A．小球A速度為v B．小球A速度為4C．小球A速度為34v 【答案】C【詳解】小球B的速度大小為v，設(shè)小球A的速度大小為v′，則由連接體的速度關(guān)聯(lián)關(guān)系有v解得v故C正確，ABD錯誤；故選C。5．（2022·重慶市長壽中學(xué)校高三期中）如圖所示，一輕桿兩端分別固定質(zhì)量為mA和mB的兩個小球A和B（可視為質(zhì)點），將其放在一個直角形光滑槽中，已知當(dāng)輕桿與槽左壁成α角時，B球沿槽上滑的速度為vB，則此時A球的速度vA的大小為（）A．vB B．vBsinα C．vBtanα【答案】D【詳解】對B球的速度合成與分解可知，桿運動的速度為v=對A球分析可知v故選D。6．（2022·安徽省阜陽第一中學(xué)高三階段練習(xí)）如圖所示，一根長為L的直桿一端抵在墻角，一端倚靠在物塊的光滑豎直側(cè)壁上，物塊向左以速度大小v運動時，直桿繞O點做圓周運動且始終與物塊間有彈力。當(dāng)直桿與水平方向的夾角為θ時，直桿上與物塊接觸的A點線速度大?。??）A．vsinθ B．vcosθ C．vsin【答案】A【詳解】直桿與箱子接觸點的實際運動即合運動，方向垂直于桿指向左下方，沿水平方向的速度為v，即v解得v故選A。7．（2022·湖北宜昌·高一階段練習(xí)）如圖所示，穿在豎直桿上的物塊A與放在水平桌面上的物塊B用繩相連，O為定滑輪，將A由圖示位置釋放，當(dāng)繩與水平方向的夾角為30°時，物塊B的速度大小為2m/s，則此時物塊A的速度大小為（）A．1m/s B．2m/s C．4m/s D．8m/s【答案】C【詳解】物塊A沿豎直桿的運動方向是物塊A的合速度方向，將合速度沿著繩子與垂直繩子兩個方向分解，繩子方向的速度等于物塊B的速度，如圖所示，由圖可得vvABD錯誤，C正確。故選C。8．（2022·山東青島·高三期中）如圖，均質(zhì)細桿的一端A斜靠在光滑豎直墻面上，另一端B置于光滑水平面上，桿在外力作用下保持靜止，此時細桿與墻面夾角很小?，F(xiàn)撤去外力，細桿開始滑落，某時刻細桿與水平面間夾角為θ，此時A端沿墻面下滑的速度大小為vA．關(guān)于細桿的運動，下列說法正確的是（）A．細桿滑落過程中，B端的速度一直增大B．細桿滑落過程中，A端沿墻面下滑速度總大于B端沿水平面運動的速度C．細桿與水平面間夾角為θ時，B端沿水平面運動的速度大小vD．滑落過程中，細桿上各個點的速度方向都不沿桿的方向【答案】C【詳解】A．細桿滑落過程中，開始時B端速度為零，當(dāng)A端滑到地面時B端的速度也為零，可知整個過程中B端的速度先增大后減小，選項A錯誤；BC．細桿與水平面間夾角為θ時，由速度分解知識可知v即B端沿水平面運動的速度大小v則當(dāng)θ角從0~45°時vB<vA；當(dāng)θ角從45°~90°時vB>vD．滑落過程中，A點的速度豎直向下，B點的速度水平向右，則桿上其他各點的速度方向介于兩者之間，則必有一點的速度方向沿桿的方向，選項D錯誤。故選C。二、多選題9．（2022·天津·高一期末）如圖所示，平臺上的汽車用一根不可伸長的輕繩通過定滑輪牽引重物上升，平臺足夠長，汽車始終保持速度v勻速向左直線運動，某時刻繩與水平方向夾角為θ，在重物未達到定滑輪高度之前，下列說法正確的是（）A．重物減速上升B．重物加速上升C．重物上升的速度為vD．重物上升的速度為v【答案】BC【詳解】對小車的速度進行分解，可知重物上升的速度為v小車運動過程中θ逐漸減小，可知重物上升的速度逐漸增大；故選BC。10．（2022·甘肅·永昌縣第一高級中學(xué)高一期中）如圖所示，人在岸上拉船，已知船的質(zhì)量為m，水的阻力恒為f，當(dāng)輕繩與水平面的夾角為θ時，船的速度為v，此時人的拉力大小為F，則（）A．人拉繩行走的速度為vcosθB．人拉繩行走的速度為vC．船的加速度為FD．若人的拉力F為恒力，此后船做勻加速直線運動【答案】AC【詳解】A．船的速度產(chǎn)生了兩個效果：一是滑輪與船間的繩縮短，二是繩繞滑輪順時針轉(zhuǎn)動，因此將船的速度進行分解，如圖所示人拉繩行走的速度v故A正確，B錯誤；CD．繩對船的拉力等于人拉繩的力，即繩的拉力大小為F，與水平方向成θ角，因此F解得a=隨著船向左運動，θ變大，船的加速度變小，故C正確，D錯誤。故選AC。11．（2022·全國·高三課時練習(xí)）甲、乙兩光滑小球（均可視為質(zhì)點）用輕直桿連接，乙球處于粗糙水平地面上，甲球緊靠在粗糙的豎直墻壁上，初始時輕桿豎直，桿長為4m。施加微小的擾動使得乙球沿水平地面向右運動，對于兩球的運動，下列說法正確的是（）A．乙球距離起點3m時，甲、乙兩球的速度大小之比為7∶3B．乙球距離起點3m時，甲、乙兩球的速度大小之比為3∶7C．甲球即將落地時，乙球的速度與甲球的速度大小相等D．甲球即將落地時，乙球的速度為零【答案】BD【詳解】AB．設(shè)輕桿與豎直方向的夾角為θ，則v1在沿桿方向的分速度為v1∥=v1cosθv2在沿桿方向的分速度為v2∥=v2sinθ而v1∥=v2∥乙球距離起點3m時，有cossin解得此時甲、乙兩球的速度大小之比為v故A錯誤，B正確；CD．當(dāng)甲球即將落地時，θ=90°，此時甲球的速度達到最大，而乙球的速度為零，故C錯誤，D正確。故選BD。12．（2022·湖北·棗陽一中高三期中）如圖所示，質(zhì)量為m的物體P置于傾角為θ1的固定光滑斜面上，輕細繩跨過光滑定滑輪分別連接著P與小車，P與滑輪間的細繩平行于斜面，小車以速率v水平向右做勻速直線運動。已知重力加速度為g，則當(dāng)小車與滑輪間的細繩和水平方向的夾角為θA．P的速率為vB．P的速率為vC．繩的拉力大小等于mgD．繩的拉力大于mg【答案】BD【詳解】AB．小車的速度在沿繩方向的分量大小為v所以P的速率為v故A錯誤，B正確；CD．因為θ2不斷減小，所以vP不斷增大，即P向上做加速運動，根據(jù)牛頓第二定律可知繩的拉力大于故選BD。13．（2022·山西省平遙中學(xué)校高一期末）如圖所示，水平光滑長桿上套有一物塊Q，跨過懸掛于O點的輕小光滑圓環(huán)的輕繩一端連接Q，另一端懸掛一物塊P。設(shè)輕繩的左邊部分與水平方向的夾角為θ，初始時θ很小。現(xiàn)將P、Q由靜止同時釋放，關(guān)于P、Q以后的運動下列說法正確的是（）A．當(dāng)θ＝60°時，P、Q的速度之比是3∶2B．當(dāng)θ＝90°時，Q的速度最大C