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1、2022高中物理 第五章 曲線運動 第3節(jié) 解密斜牽引問題練習 新人教版必修2
(答題時間:30分鐘)
1. 如圖,人沿平直的河岸以速度v行走,且通過不可伸長的繩拖船,船沿繩的方向行進,此過程中繩始終與水面平行。當繩與河岸的夾角為α時,船的速率為 ( ?。?
A. vsin α B.
C. vcos α D.
2. A、B兩物體通過一根跨過定滑輪的輕繩相連放在水平面上,現(xiàn)物體A以v1的速度向右勻速運動,當繩被拉成與水平面夾角分別為α、β時,如圖所示。物體B的運動速度vB為(繩始終有拉力)( )
A. B.
2、 C. D.
3.(天津模擬)如圖所示,將質(zhì)量為2m的重物懸掛在輕繩的一端,輕繩的另一端系一質(zhì)量為m的小環(huán),小環(huán)套在豎直固定的光滑直桿上,光滑定滑輪與直桿的距離為d?,F(xiàn)將小環(huán)從與定滑輪等高的A處由靜止釋放,當小環(huán)沿直桿下滑距離也為d時(圖中B處),下列說法正確的是(重力加速度為g)( ?。?
A. 小環(huán)剛釋放時,輕繩中的張力一定大于2mg
B. 小環(huán)到達B處時,重物上升的高度約為(-1)d
C. 小環(huán)在B處的速度與重物上升的速度大小之比等于
D. 小環(huán)在B處的速度與重物上升的速度大小之比等于
4. 如圖所示,一鐵球用細線懸掛于天花板上,靜止垂在桌子的邊緣,懸線穿過一光盤的
3、中間孔,手推光盤在桌面上平移,光盤帶動懸線緊貼著桌子的邊緣以水平速度v勻速運動,當光盤由A位置運動到圖中虛線所示的B位置時,懸線與豎直方向的夾角為θ,此時鐵球( ?。?
A. 豎直方向速度大小為vcosθ
B. 豎直方向速度大小為vsinθ
C. 豎直方向速度大小為vtanθ
D. 相對于地面速度大小為v
5. 如圖所示,輕繩通過定滑輪拉動物體,使其在水平面上運動。若拉繩的速度為v0,當繩與水平方向夾角為θ時,物體的速度v為________。若此時繩上的拉力大小為F,物體的質(zhì)量為m,忽略地面的摩擦力,那么,此時物體的加速度為________。
6. 如圖為一次洪災中,德國聯(lián)邦
4、國防軍的直升機在小城洛伊寶根運送沙袋。該直升機A用長度足夠長的懸索(重力可忽略不計)系住一質(zhì)量m=50 kg的沙袋B,直升機A和沙袋B以v0=10 m/s的速度一起沿水平方向勻速運動,某時刻開始將沙袋放下,在5 s時間內(nèi),B在豎直方向上移動的距離以y=t2(單位:m)的規(guī)律變化,取g=10 m/s2。求在5 s末沙袋B的速度大小及位移大小。
7. 如圖所示,一人站在岸上,利用繩和定滑輪拉船靠岸,在某一時刻繩的速度為v,繩AO段與水平面的夾角為θ,OB段與水平面的夾角為α。不計摩擦和輪的質(zhì)量,則此時小船的速度多大?
8. 如圖所示,在水平地面上做勻速直線運動的小車,通過定滑輪用繩子吊
5、起一個物體,若小車和被吊的物體在同一時刻的速度分別為v1和v2,繩子對物體的拉力為FT,物體所受重力為G,則下列說法正確的是( ?。?
A. 物體做勻速運動,且v1=v2
B. 物體做加速運動,且v2>v1
C. 物體做加速運動,且FT>G
D. 物體做勻速運動,且FT=G
1. C 解析:如圖所示,把人的速度沿繩和垂直繩的方向分解,由幾何知識有
v船=vcos α,所以C正確,A、B、D錯誤。
2. D 解析:A、B兩物體的速度分解如圖
由圖可知:v繩A=v1cos α
v繩B=vBcos β
由于v繩A=v繩B
所以vB=,故D對。
3.
6、 ABD 解析:小環(huán)釋放后,v增加,而v1=vcos θ,v1增大,由此可知小環(huán)剛釋放時重物具有向上的加速度,故繩中張力一定大于2mg,A項正確;小環(huán)到達B處時,繩與直桿間的夾角為45°,重物上升的高度h=(-1)d,B項正確;如圖所示,將小環(huán)速度v進行正交分解,其分速度v1與重物上升的速度大小相等,v1=vcos 45°=v,所以,小環(huán)在B處的速度與重物上升的速度大小之比等于,C項錯誤,D項正確。
4. B 解析:光盤的速度是水平向右的,將該速度沿繩和垂直于繩的方向分解,如圖所示,沿繩方向的分量v′=vsinθ,這就是桌面以上繩子變長的速度,也等于鐵球上升的速度,B正確;由題意可知
7、鐵球在水平方向上速度與光盤相同,豎直方向速度為vsinθ,可得鐵球相對于地面速度大小為v,D錯誤.
5.
解析:物體的運動(即繩的末端的運動)可看做兩個分運動的合成:(1)沿繩的方向被牽引,繩長縮短,縮短的速度等于v0;(2)垂直于繩以定滑輪為圓心的擺動,它不改變繩長。即速度v分解為沿繩方向和垂直繩方向的分速度,如圖所示,vcos θ=v0,v=。
拉力F產(chǎn)生豎直向上拉物體和水平向右拉物體的效果,其水平分量為Fcos θ,
加速度a=。
6. 解:沙袋在水平方向上做勻速直線運動,v0=10 m/s
在豎直方向上沙袋的位移:y=t2,即沙袋在豎直方向上做初速度為零的勻加速直線運動,加速度a=2 m/s2
沙袋5 s末在豎直方向上的速度為vy=at=10 m/s
合速度v=m/s
豎直方向上的位移y=t2=25 m
水平方向上的位移x=v0t=50 m
合位移s=m
7. 解析:小船的運動引起了繩子的收縮以及繩子繞定滑輪轉(zhuǎn)動的效果,所以將小船的運動分解到繩子收縮的方向和垂直于繩子的方向,分解如圖所示,則由圖可知vA=。
8. C 解析:把v1分解如圖所示,v2=v1cos α,α變小,v2變大,物體做加速運動,超重,F(xiàn)T>G,選項C正確。