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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

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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。

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