资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
2026人教版高中物理必修第二册
专题强化练1　关联速度模型
题组一　绳关联模型
1.(2025河南郑州十校期中联考)如图所示,在钓鱼收尾阶段,鱼已经浮在水面不再挣扎,钓鱼者以恒定速率v收鱼线(钓鱼者和鱼竿视为不动),鱼线与水平面的夹角为θ,已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则 (　　)
A.鱼在靠近钓鱼者过程中速率减小
B.当θ=60°时,鱼的速率为2v
C.当θ=37°时,鱼的速率为0.8v
D.鱼受到的合外力恒定
2.(2025湖北荆州中学月考)如图所示,水平光滑长杆上套有物块A(可视为质点),一细线跨过固定在天花板上O点、大小可以忽略的轻质定滑轮,一端连接A,另一端悬挂物块B。开始时A位于P点,M为O点正下方杆上一点,现将A、B由静止释放,忽略一切阻力。当A通过杆上N点时,细线与水平方向夹角为37°,L与N关于M对称,已知 sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,关于释放后的过程,下列说法正确的是 (　　)
A.A从P到L过程,A的速度先增大后减小
B.A从P到L过程,B的速度先减小后增大
C.A通过N点时的速度与B的速度之比为4∶5
D.A到达M前,B所受拉力始终大于其重力
题组二　杆关联模型
3.(创新题新情境)(2025浙江绍兴期末)直角侧移门可简化成图甲(俯视),玻璃门的两端滑轮A、B通过一根可自由转动的轻杆连接,滑轮可沿直角导轨自由滑动(滑轮可视为质点)。玻璃门的宽度为L=1 m。在某次关门时,使用者拉住把手使滑轮A从初始位置由静止开始做加速度为a=0.25 m/s2的匀加速运动,当A到达图乙所示位置时,滑轮B的速度大小为 (　　)
　
A. m/s　B. m/s　C. m/s　D. m/s
4.(多选题)(2025湖北武汉期末)如图所示,轻杆AB的中点固定着小球C,现使A端不脱离墙面,B端在水平面上以v向右匀速运动。当杆与水平面成α角时,下列说法正确的是 (　　)
A.杆上A端的速度大小为
B.小球C的速度大小为
C.杆对小球C的作用力方向一定沿竖直方向
D.杆对小球C的作用力方向一定沿杆方向
题组三　接触关联模型
5.(2025江苏南通海安高级中学月考)如图为某种机械装置,物块B放置在两固定挡板中间,物块B和木楔A的质量均为m,木楔倾角为30°,所有接触面均光滑。现用水平恒力F推动木楔A水平向左运动,物块B被顶起。已知重力加速度为g,则 (　　)
A.物块B与左侧挡板间无挤压
B.当F>mg时,物块B才会被顶起
C.若A向左匀速运动,B将被加速顶起
D.A运动的速度始终大于B上顶的速度
答案与分层梯度式解析
1.B　将鱼沿水面运动的速度分解为沿绳方向的速度和垂直于绳方向的速度,如图所示,则v=v鱼 cos θ;钓鱼者以恒定速率v收鱼线过程中θ增大,则v鱼增大,鱼做变加速运动,受到的合外力不是恒定值,故A、D错误;根据v=v鱼 cos θ,可知当θ=60°时v鱼=2v,当θ=37°时v鱼=1.25v,B正确,C错误。
方法技巧
绳关联问题中速度分解的三个原则
2.A　
关键点拨
物块A从P→M过程,B向下运动;M→L过程,B向上运动;A到达M点时,B到达最低点,速度为零。
选项 分析过程 结论
A选项 A正确
B选项 开始时B的速度为0,当A运动到M点时,B下降到最低点,B的速度为0;A过了M点后,B又有了向上的速度,A的速度逐渐减小,当A的速度减为0时,B的速度又为0,此后B将向下运动,则A从P到L过程,B的速度先增大后减小再增大最后又减小 B错误
C选项 A通过N点时,设A、B速度分别为vA、vB,根据题意有 C错误
D选项 通过B项分析可知,A到达M之前B先向下加速后向下减速,故B先失重后超重,B所受拉力先小于B的重力后大于B的重力 D错误
3.A　
模型建构
滑轮A从初始位置运动到图乙位置过程,构建关联速度的杆模型,各物理量关系如图:
根据几何关系可知,A从甲图位置运动到乙图位置的位移为x=,由于A由静止开始做匀加速直线运动,根据速度位移公式可得=2ax,解得滑轮A到达图乙位置时的速度大小为vA= m/s;滑轮A、B连接在同一轻杆两端,则两滑轮沿杆方向的速度分量相等,故有vA cos 60°=vB cos 30°,解得vB= m/s,A正确。
4.AC　分解A、B两点的速度,如图所示,则有vA sin α=v cos α(点拨:沿杆方向的分速度大小相等),解得vA=,A正确;以墙角为坐标原点,设杆长为L,小球C位置的横、纵坐标分别为x、y,则A点纵坐标为2y,B点横坐标为2x,有(2x)2+(2y)2=L2,可得小球C的轨迹方程为x2+y2=,即轨迹为圆弧,其速率满足vC=,代入数据得vC=,B错误;C点的水平分速度为B速度的一半,所以C在水平方向上做匀速运动,水平方向的合力为0,在竖直方向上做变速运动,所以杆对小球C的作用力一定沿竖直方向,C正确,D错误。
方法技巧
处理杆关联问题的一般步骤
5.D　用水平恒力F推动木楔A时,设A对B垂直于斜面向上的弹力为FN,物块B的受力如图甲所示,B与左侧挡板间存在挤压,当FN的竖直分量FN cos 30°>mg时,物块B才会被顶起;对木楔A受力分析如图乙所示,其中FN'=FN,F>FN' sin 30°,解得F>mg,A、B错误。A水平向左运动,将物块B顶起,设A的速度为vA,B的速度为vB,将A、B的速度分解如图丙所示,A、B在接触过程中沿垂直斜面方向的分速度大小相等,即有vA sin 30°=vB cos 30°,可得vB=vA tan 30°=vA,若A向左匀速运动,则B将被匀速顶起,A运动的速度始终大于B上顶的速度,C错误,D正确。
方法技巧　接触关联模型的求解方法:
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)

展开更多......

收起↑