2022高中物理 第五章 曲線運(yùn)動(dòng) 第3節(jié) 解密斜牽引問(wèn)題練習(xí) 新人教版必修2

2022高中物理 第五章 曲線運(yùn)動(dòng) 第3節(jié) 解密斜牽引問(wèn)題練習(xí) 新人教版必修2（答題時(shí)間：30分鐘）1. 如圖，人沿平直的河岸以速度v行走，且通過(guò)不可伸長(zhǎng)的繩拖船，船沿繩的方向行進(jìn)，此過(guò)程中繩始終與水面平行。當(dāng)繩與河岸的夾角為時(shí)，船的速率為 （）A. vsin B. C. vcos D. 2. A、B兩物體通過(guò)一根跨過(guò)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(yùn)動(dòng)，當(dāng)繩被拉成與水平面夾角分別為、時(shí)，如圖所示。物體B的運(yùn)動(dòng)速度vB為（繩始終有拉力）（）A. B. 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。現(xiàn)將小環(huán)從與定滑輪等高的A處由靜止釋放，當(dāng)小環(huán)沿直桿下滑距離也為d時(shí)（圖中B處），下列說(shuō)法正確的是（重力加速度為g）（）A. 小環(huán)剛釋放時(shí)，輕繩中的張力一定大于2mgB. 小環(huán)到達(dá)B處時(shí)，重物上升的高度約為（1）dC. 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(xì)線懸掛于天花板上，靜止垂在桌子的邊緣，懸線穿過(guò)一光盤的中間孔，手推光盤在桌面上平移，光盤帶動(dòng)懸線緊貼著桌子的邊緣以水平速度v勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)光盤由A位置運(yùn)動(dòng)到圖中虛線所示的B位置時(shí)，懸線與豎直方向的夾角為，此時(shí)鐵球（）A. 豎直方向速度大小為vcosB. 豎直方向速度大小為vsinC. 豎直方向速度大小為vtanD. 相對(duì)于地面速度大小為v5. 如圖所示，輕繩通過(guò)定滑輪拉動(dòng)物體，使其在水平面上運(yùn)動(dòng)。若拉繩的速度為v0，當(dāng)繩與水平方向夾角為時(shí)，物體的速度v為_(kāi)。若此時(shí)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(shí)物體的加速度為_(kāi)。6. 如圖為一次洪災(zāi)中，德國(guó)聯(lián)邦國(guó)防軍的直升機(jī)在小城洛伊寶根運(yùn)送沙袋。該直升機(jī)A用長(zhǎng)度足夠長(zhǎng)的懸索（重力可忽略不計(jì)）系住一質(zhì)量m50 kg的沙袋B，直升機(jī)A和沙袋B以v010 m/s的速度一起沿水平方向勻速運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻開(kāi)始將沙袋放下，在5 s時(shí)間內(nèi)，B在豎直方向上移動(dòng)的距離以yt2（單位：m）的規(guī)律變化，取g10 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(shí)刻繩的速度為v，繩AO段與水平面的夾角為，OB段與水平面的夾角為。不計(jì)摩擦和輪的質(zhì)量，則此時(shí)小船的速度多大？8. 如圖所示，在水平地面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)的小車，通過(guò)定滑輪用繩子吊起一個(gè)物體，若小車和被吊的物體在同一時(shí)刻的速度分別為v1和v2，繩子對(duì)物體的拉力為FT，物體所受重力為G，則下列說(shuō)法正確的是（） A. 物體做勻速運(yùn)動(dòng)，且v1v2B. 物體做加速運(yùn)動(dòng)，且v2>v1C. 物體做加速運(yùn)動(dòng)，且FT>GD. 物體做勻速運(yùn)動(dòng)，且FTG1. 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(shí)有v船vcos ，所以C正確，A、B、D錯(cuò)誤。2. D 解析：A、B兩物體的速度分解如圖由圖可知：v繩Av1cos v繩BvBcos 由于v繩Av繩B所以vB，故D對(duì)。3. ABD 解析：小環(huán)釋放后，v增加，而v1vcos ，v1增大，由此可知小環(huán)剛釋放時(shí)重物具有向上的加速度，故繩中張力一定大于2mg，A項(xiàng)正確；小環(huán)到達(dá)B處時(shí)，繩與直桿間的夾角為45°，重物上升的高度h（1）d，B項(xiàng)正確；如圖所示，將小環(huán)速度v進(jìn)行正交分解，其分速度v1與重物上升的速度大小相等，v1vcos 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(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)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vvsin，這就是桌面以上繩子變長(zhǎng)的速度，也等于鐵球上升的速度，B正確；由題意可知鐵球在水平方向上速度與光盤相同，豎直方向速度為vsin，可得鐵球相對(duì)于地面速度大小為v，D錯(cuò)誤. 5. 解析：物體的運(yùn)動(dòng)（即繩的末端的運(yùn)動(dòng)）可看做兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合成：（1）沿繩的方向被牽引，繩長(zhǎng)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(dòng)，它不改變繩長(zhǎng)。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 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 ，加速度a。6. 解：沙袋在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，v010 m/s在豎直方向上沙袋的位移：yt2，即沙袋在豎直方向上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a2 m/s2沙袋5 s末在豎直方向上的速度為vyat10 m/s合速度vm/s 豎直方向上的位移yt225 m水平方向上的位移xv0t50 m合位移sm7. 解析：小船的運(yùn)動(dòng)引起了繩子的收縮以及繩子繞定滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)的效果，所以將小船的運(yùn)動(dòng)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，v2v1cos ，變小，v2變大，物體做加速運(yùn)動(dòng)，超重，F(xiàn)T>G，選項(xiàng)C正確。