高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題4.2 繩端繩端分解問題千題精練

1、專題4.2 繩端繩端分解問題一選擇題1. （2018洛陽聯(lián)考）如圖所示，長為l的輕直棒一端可繞固定軸o轉(zhuǎn)動(dòng)，另一端固定一質(zhì)量為m的小球，小球擱在水平升降臺(tái)上，升降平臺(tái)以速度v勻速上升，下列說法正確的是 ()a小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)b當(dāng)棒與豎直方向的夾角為時(shí)，小球的速度為c棒的角速度逐漸增大d當(dāng)棒與豎直方向的夾角為時(shí)，棒的角速度為【參考答案】d 2.（2018湖南師大附中月考）如圖所示，a、b兩球分別套在兩光滑的水平直桿上，兩球通過一輕繩繞過一定滑輪相連，現(xiàn)在a球以速度v向左勻速移動(dòng)，某時(shí)刻連接兩球的輕繩與水平方向的夾角分別為、，下列說法正確的是(ad)a此時(shí)b球的速度為vb此時(shí)b球的速度為vc在增

2、大到90°的過程中，b球做勻速運(yùn)動(dòng)d在增大到90°的過程中，b球做加速運(yùn)動(dòng)【參考答案】ad3如圖所示，一輛貨車?yán)每邕^光滑定滑輪的輕質(zhì)纜繩提升一箱貨物，已知貨箱的質(zhì)量為m0，貨物的質(zhì)量為m，貨車以速度v向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在將貨物提升到圖示的位置時(shí)，下列說法正確的是()a貨箱向上運(yùn)動(dòng)的速度大于vb纜繩中的拉力ft等于(m0m)gc貨箱向上運(yùn)動(dòng)的速度等于vcosd貨物對(duì)貨箱底部的壓力等于mg【參考答案】c【名師解析】將貨車的速度進(jìn)行正交分解，如圖所示。由于繩子不可伸長，貨箱和貨物整體向上運(yùn)動(dòng)的速度和貨車速度沿著繩子方向的分量相等，有v1vcos，故c正確；由于不斷減小，v1不

3、斷增大，故貨箱和貨物整體向上做加速運(yùn)動(dòng)，加速度向上，a錯(cuò)誤；拉力大于(m0m)g，故b錯(cuò)誤；貨箱和貨物整體向上做加速運(yùn)動(dòng)，加速度向上，屬于超重，故箱中的物體對(duì)箱底的壓力大于mg，d錯(cuò)誤。4.2017·金華模擬如圖所示，套在豎直細(xì)桿上的環(huán)a由跨過定滑輪的不可伸長的輕繩與重物b相連。由于b的質(zhì)量較大，故在釋放b后，a將沿桿上升，當(dāng)a環(huán)上升至與定滑輪的連線處于水平位置時(shí)，其上升速度v10，若這時(shí)b的速度為v2，則()av2v1bv2>v1cv20 dv20【參考答案】d【名師解析】如圖所示，分解a上升的速度v，v2vcos，當(dāng)a環(huán)上升至與定滑輪的連線處于水平位置時(shí)，90°，

4、故v20，即b的速度為零，d正確。5(2016·河南鄭州高三月考)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ff，當(dāng)輕繩與水平面的夾角為時(shí)，船的速度為v，此時(shí)人的拉力大小為f，則此時(shí)()a人拉繩行走的速度為vcos b人拉繩行走的速度為c船的加速度為d船的加速度為【參考答案】ac6. 如圖所示，細(xì)繩一端固定在天花板上的o點(diǎn)，另一端穿過一張cd光盤的中央小孔后拴著一個(gè)橡膠球，橡膠球靜止時(shí)，豎直懸線剛好挨著水平桌面的邊沿現(xiàn)將cd光盤按在桌面上，并沿桌面邊緣以速度v勻速移動(dòng)，移動(dòng)過程中，cd光盤中央小孔始終緊挨桌面邊線，當(dāng)懸線與豎直方向的夾角為時(shí)，小球上升的速度大小為（）avs

5、in bvcos cvtan dvcot【參考答案】a 【名師解析】把cd光盤中央小孔沿桌面邊緣運(yùn)動(dòng)速度v沿細(xì)線方向和垂直細(xì)線方向分解，沿細(xì)線方向的分速度等于小球上升的速度，v球=vsin，選項(xiàng)a正確。7.如圖所示，ab桿以恒定的角速度繞a點(diǎn)在豎直平面內(nèi)順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)套在固定水平桿oc上的小環(huán)m運(yùn)動(dòng)，ao間距離為h。運(yùn)動(dòng)開始時(shí)ab桿在豎直位置，則經(jīng)過時(shí)間t（小環(huán)仍套在ab和oc桿上）小環(huán)m的速度大小為（    ）a b ch dhtan(t)【參考答案】a 8.（2016上海物理競賽）在同一平面上的ac、bd兩桿，分別以相同的轉(zhuǎn)動(dòng)周期繞a、b兩軸順時(shí)針勻速

6、轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)兩桿轉(zhuǎn)動(dòng)到如圖所示的位置時(shí)，cab=dba=60°，此時(shí)兩桿交點(diǎn)m的速度為v1.。若bd桿變?yōu)槟鏁r(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，不改變兩桿的轉(zhuǎn)動(dòng)周期，當(dāng)兩桿恰好也轉(zhuǎn)動(dòng)到如圖所示的位置時(shí)，兩桿交點(diǎn)m的速度為v2.。則關(guān)于v1和v2關(guān)系的判斷正確的是a大小相等，方向不同b大小不等，方向相同c大小、方向都相同d大小、方向都不同【參考答案】d【名師解析】當(dāng)ac、bd兩桿分別以相同的轉(zhuǎn)動(dòng)周期繞a、b兩軸順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，把a(bǔ)c桿上m點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度分解為沿bd桿和沿ac桿方向兩個(gè)分速度。由于ac桿上沿ac桿方向分速度不引起交點(diǎn)的變化，所以只考慮沿bd桿的分速度大小為：vbd=l；把bd桿上m點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度分解

7、為沿bd桿和沿ac桿方向兩個(gè)分速度。由于bd桿上沿bd桿方向分速度不引起交點(diǎn)的變化，所以只考慮沿ac桿的分速度大小為：vac=l；兩分速度的夾角為120°，m點(diǎn)速度的大小為v1=2·lcos60°= l，方向水平向右。若bd桿變?yōu)槟鏁r(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，把bd桿上m點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度分解為沿bd桿和沿ac桿方向兩個(gè)分速度。由于bd桿上沿bd桿方向分速度不引起交點(diǎn)的變化，所以只考慮沿ac桿的分速度大小為：vac=l；兩分速度的夾角為60°，m點(diǎn)速度的大小為v2=2·l cos30°=2l，方向豎直向下。所以選項(xiàng)d正確。9.如右圖所示，一根長為l的輕桿

8、oa，o端用鉸鏈固定，另一端固定著一個(gè)小球a，輕桿靠在一個(gè)高為h的物塊上。若物塊與地面摩擦不計(jì)，則當(dāng)物塊以速度v向右運(yùn)動(dòng)至桿與水平方向夾角為時(shí)，物塊與輕桿的接觸點(diǎn)為b，下列說法正確的是a.a、b的線速度相同 ba、b的角速度不相同c輕桿轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為d小球a的線速度大小為【參考答案】c10.如圖所示，用一根長桿和兩個(gè)定滑輪的組合裝置來提升重物m，長桿的一端放在地面上通過鉸鏈連接形成轉(zhuǎn)軸，其端點(diǎn)恰好處于左側(cè)滑輪正下方0點(diǎn)處，在桿的中點(diǎn)c處拴一細(xì)繩，通過兩個(gè)滑輪后掛上重物m，c點(diǎn)與o點(diǎn)距離為l，現(xiàn)在桿的另一端用力，使其逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，由豎直位置以角速度緩緩轉(zhuǎn)至水平（轉(zhuǎn)過了90°角）下列有

9、關(guān)此過程的說法中正確的是（） a重物m做勻速直線運(yùn)動(dòng)b重物m做變速直線運(yùn)動(dòng)c重物m的最大速度是2ld重物m的速度先減小后增大【參考答案】b【名師解析】設(shè)c點(diǎn)線速度方向與繩子方向的夾角為（銳角），由題知c點(diǎn)的線速度為l，該線速度在繩子方向上的分速度就為lcos的變化規(guī)律是開始最大（90°）然后逐漸變小，所以，lcos逐漸變大，直至繩子和桿垂直，變?yōu)榱愣?，繩子的速度變?yōu)樽畲?，為l；然后，又逐漸增大，lcos逐漸變小，繩子的速度變慢所以知重物的速度先增大后減小，最大速度為l故選項(xiàng)b正確，a、c、d錯(cuò)誤11.如圖所示，當(dāng)小車a以恒定的速度v向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)于b物體，下列說法正確的是()a勻加速

10、上升bb物體受到的拉力大于b物體受到的重力c勻速上升db物體受到的拉力等于b物體受到的重力【參考答案】b【名師解析】將小車的速度分解，如圖所示，合速度v沿繩方向的分速度等于物體b的速度vb，所以vbvcos，隨著小車的運(yùn)動(dòng)，變小，速度vb增大，但速度vb增大不均勻，b物體做變加速運(yùn)動(dòng)；進(jìn)一步可以推知，b物體受到的拉力大于b物體受到的重力12.一探照燈照射在云層底面上，云層底面是與地面平行的平面，如圖所示，云層底面距地面高h(yuǎn)，探照燈以恒定角速度在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)光束轉(zhuǎn)到與豎直方向夾角為時(shí)，云層底面上光點(diǎn)的移動(dòng)速度是()ah b. c. dhtan【參考答案】c13.自行車轉(zhuǎn)彎時(shí)，可近似看成自行

11、車?yán)@某個(gè)定點(diǎn)o(圖中未畫出)做圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示為自行車轉(zhuǎn)彎時(shí)的俯視圖，自行車前、后兩輪軸a、b相距l(xiāng)，虛線表示兩輪轉(zhuǎn)彎的軌跡，ob距離為l，前輪所在平面與車身夾角30°，此時(shí)輪軸b的速度大小v23 m/s.則輪軸a的速度v1大小為()a. m/s b2 m/sc. m/s d3 m/s【參考答案】b【名師解析】解法1：繩(或桿)端速度的分解法14.(2017·寶雞模擬)如圖10所示，水平光滑長桿上套有一物塊q，跨過懸掛于o點(diǎn)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，初始時(shí)很小?，F(xiàn)將p、q由靜止同時(shí)釋放，關(guān)于p、q以后的運(yùn)動(dòng)下列

12、說法正確的是()圖10a.當(dāng)60°時(shí)，p、q的速度之比是2b.當(dāng)90°時(shí)，q的速度最大c.當(dāng)90°時(shí)，q的速度為零d.當(dāng)向90°增大的過程中q的合力一直增大【參考答案】b15如圖11所示，ab桿以恒定角速度繞a點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)套在光滑水平桿oc上的質(zhì)量為m的小環(huán)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)開始時(shí)，ab桿在豎直位置，則小環(huán)m的速度將()圖11a.逐漸增大 b.先減小后增大c.先增大后減小 d.逐漸減小【參考答案】a【名師解析】設(shè)經(jīng)過時(shí)間t，oabt，則am的長度為，則ab桿上小環(huán)m繞a點(diǎn)的線速度v·。將小環(huán)m的速度沿ab桿方向和垂直于ab桿方向分解，垂直于ab桿方向的分速度大小等于小環(huán)m繞a點(diǎn)的線速度v，則小環(huán)m的速度v，隨著時(shí)間的延長，則小環(huán)的速度將不斷變大，故選項(xiàng)a正確，b、c、d錯(cuò)誤。