专题强化练1　关联速度问题--2026教科版高中物理必修第二册章节练

中小学教育资源及组卷应用平台 2026教科版高中物理必修第二册 专题强化练1　关联速度问题 1.(2024四川巴中平昌中学月考)如图所示,套在竖直细杆上的轻环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连,施加外力让A沿杆以速度v匀速上升,从图中M位置上升至与定滑轮的连线处于水平的N位置,已知MO与竖直杆成θ角,则(　　) A.刚开始时B的速度为 B.刚开始时B的速度为v cos θ C.A匀速上升时,重物B加速下降 D.重物B下降过程,绳对B的拉力小于B的重力 2.(2025四川绵阳阶段检测)如图所示,水平地面上固定了一个倾角为θ的光滑斜面,一端拴有光滑小球B的轻杆在另一端通过铰链与斜面底部连接,小球B静置于斜面上。物块A从斜面顶部由静止释放,碰到B球后,继续紧贴斜面下滑,轻杆则绕铰链顺时针转动。当轻杆转动到与斜面夹角为θ时,物块A速度恰好为v,并依然与小球B紧密接触,则小球B此时的速度为(　　) A.v cos θ　　　B. C.v sin θ　　　D.2v sin θ 3.(2025四川广安期中诊断)有一个直角支架AOB,OA水平放置,OB竖直向下,OA上套有小环P,OB上套有小环Q,两环间由一根质量不计、不可伸长的细绳相连,小环P受水平向右的外力作用使其匀速向右平动,在P平动过程中,关于Q的运动情况,以下说法正确的是(　　) A.Q匀速上升　　 B.Q减速上升 C.Q匀加速上升　　　 D.Q变加速上升 4.(多选题)(2024河南南阳五校期中联考)如图所示,一个长直轻杆两端分别固定小球A和B,竖直放置,两球质量均为m,两球半径忽略不计,杆的长度为L。由于微小扰动,A球沿竖直光滑槽向下运动,B球沿水平光滑槽向右运动,当杆与竖直方向的夹角为θ时(图中未标出),关于两球速度vA与vB的关系,下列说法正确的是(　　) A.当θ=45°时,A、B两球速度大小相等 B.当θ=60°时,A球速度的大小小于B球 C.vA=vB tan θ D.vA=vB sin θ 答案与分层梯度式解析 专题强化练1　关联速度问题 1.B 2.B 3.D 4.AC 1.B　A沿杆以速度v匀速上升,这个速度是A的合速度,其分速度分别是va、vb,如图所示,其中va的大小与B的速率相等,故刚开始时B的速度vB=v cos θ,A错误,B正确;由于A匀速上升,θ在增大,所以vB在减小,当运动至与定滑轮的连线处于水平位置时,θ=90°,vB=0,所以B下降过程中,做减速运动,处于超重状态,绳对B的拉力大于B的重力,C、D错误。 2.B　物块A与小球B通过彼此之间的接触面形成速度关联,物块A的实际运动速度平行于斜面向下,小球B的实际运动速度垂直于轻杆向上,将A与B的实际运动速度分别沿平行于接触面(即竖直方向)以及垂直于接触面(即水平方向)进行分解,根据A与B沿垂直于接触面方向的速度大小相等可知vB sin 2θ=v·cos θ,得vB=,故选B。 3.D　小环P、小环Q的合运动与分运动的关系如图所示,若细绳与OB的夹角为α,则v0=vP sin α,而vQ=,所以vQ=vP tan α,由于vP保持不变,α增大,所以vQ增大,Q的加速度向上,但速度不是均匀增大,即Q变加速上升,因此只有选项D正确。 模型归纳 常见的速度关联模型 　　 4.AC　当杆与竖直方向的夹角为θ时,如图所示,根据运动的分解可知杆两端小球沿杆方向的速度分量大小相等,则vA cos θ=vB sin θ,可得vA=vB tan θ,则当θ=45°时,vA=vB,当θ=60°时,vA=vB,故A、C正确,B、D错误。 思维模板 处理杆关联问题的一般步骤 21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） 21世纪教育网(www.21cnjy.com) ... ...