(完整版)高中物理专题练习《牵连运动》

1、如图所示，用船A拖着岸上的车B前进，当行至图 中位置时（即拉绳与水平方向夹角为），船A的速度为Va,则车B的速度Vb应为（）A. V b= VaB. Vb= Va/cosC. Vb= VA - cos 0 D. Vb=VA - sin 0答案：C来源:题型：单选题，难度：理解如图所示，重物MB挂于两滑轮间的绳的中点川下落时通过滑轮竖直吊起两则相同的重物m,若两滑轮之间的绳夹角为 时，重物MM勺速率为vi,两侧重物速度为 则（）A. v 2=2vi cos 2B. v 2=2vi/cos 2C. v 2=vi cos 2D. v 2=vi/cos 2v2,答案：C来源：题型：单选题，难度：理解如

2、图所示，质量相等的A、B两球，通过轻绳绕过两个光滑的定滑轮带动C球上升，某时刻连接C球的两绳的夹角为e时，A、B两球的下落速度均为V,则此时C球上升的速度为（）A . V /cos( ) B . Vcos C . V/cos 0 D . V cos 0答案：B来源: 题型：单选题，难度：理解如图所示，在河岸上用细绳拉船，为了使船匀速靠岸，拉绳的速度必须是:A.C.加速拉;匀速拉;B.减速拉；D.先加速，后减速。来源:题型:单选题,难度：理解如图6, 一半圆形碗的边缘上装有一定滑轮，滑轮两边通过一不可伸长的轻质细线挂着两个小物体，质量分别为m、m2, m>m。现让m从靠近定滑轮处由静止开始

3、沿碗内壁下滑。设碗固定不动，其内壁光滑、半径为 为：（）R。则m滑到碗最低点的速度A. 2(mi 、2m2)gR2mi m2B.2(mi m2)gRmim2m2OmiC.2(m1、2m2)gRD.(mi mh)gRmim22 2mim2来源:题型:单选题，难度：综合如图所示，在水平地面上作匀速直线运动的汽车，通一时过定滑轮用绳子吊起一物体， 若汽车和被吊物体在同 刻的速度分别为Vi和V2,则下面说法正确的是（A.物体在作匀速运动，V2=VlB.物体在作加速运动，V2> VlC.物体在作加速运动，V2 V ViD.物体在作减速运动，V2 V Vi答案：C来源: 题型：单选题，难度：理解2D

4、. m o如图所示，质量为m的物体静止放在水平光滑的平 台上，系在物体上的绳子跨过光滑定滑轮，在地面上的 人以速度0向右匀速走。设人从地面上平台的边缘开始 向右行至绳与水平方向夹角 0=45。处，在此过程中人 所做的功为A. m02/2B .v'2 m 02/2C . m 02/4答案：C来源: 题型：单选题，难度：理解如图所示，人用跨过光滑滑轮的细绳牵拉静止于光滑水平平台上的质量为m的滑块，从绳竖直的位置到绳与水平方向夹角为30。的过程中，人始终以速度 vo匀速走动，则在这个过程中人拉重物做的功为( )D.32-mvo2812一 mvo8B. - mvo2C. mvo224答案：A

5、来源: 题型：单选题，难度：理解绳的物体如图所示，用一根轻绳拉住一置于水平地面上的物体，另一端通过定滑轮被人拉住， 则当人用手匀速向左拉绳时， 将做A.匀速运动B.减速运动C.加速运动D.不能确定答案：C来源: 题型：单选题，难度：理解如图所示，汽车向右沿水平面作匀速直线运动，通过绳子 提升重物M若不计绳子质量和绳子与滑轮间的摩擦，则在提 升重物的过程中，下列有关判断正确的A.重物M加速上升B.重物减速上升C.绳子张力大于 M的重力 D.地面对汽车的支持力增大答案：ACD 来源: 题型：多选题，难度：理解的物块, 地上的 的距离 该过程如图所示，高为h的光滑平台上有一质量为 轻绳一端系在物块上

6、，另一端跨过定滑轮后由在 人抓住。当人从平台的边缘以速度 V0匀速前进了（不计绳的质量以及绳与滑轮间的摩擦）。则在中（）A.物体的动能越来越大B.人对物块做功m2/2C.人对物块做功m2oS2/2 ( h2+s2)D.物块运动的速率为V0h/ Jh2s2答案：AC来源: 题型：多选题，难度：理解如图所示.一条质量不计的细线一端拴一个质量为M的祛码.另一端系一个质量为 m的圆环.将圆环套 在一根光滑的竖直杆上.滑轮与竖直杆相距 0.3m.环 与滑轮在同一水平位置.由静止开始释放.环向下滑的 最大距离是0.4m.不计摩擦力.问(1)M : m= (2)圆环 下滑0.3m时速度多大？答案：M : m

7、=2 : 10.72m/s来源:题型：计算题，难度：应用m1、高 轻质杆 面内自 始时系 块的速如图所示，在光滑水平面上放着一个质量为 度为a的长方体滑块，长度为l (l >a)的光滑 斜靠在滑块的右上侧棱上，轻杆能绕。轴在竖直 由转动，杆的上端固定一个质量为m2小球。开统静止，轻杆处于竖直状态。 试求系统释放后滑 度vi随。的变化规律(滑块不翻滚)。答案：提示：对杆与滑块的接触点用速度的合成与分解；对系统用机械能守恒定律。答:, 12m2gl(1 sin )rol2 . 4mi m2 _2 sin来源: 题型：计算题，难度：综合止释 细绳如图所示，在光滑水平地面上放一个质量为 M96.

8、4kg的木箱A,它用细绳跨过定滑轮与质量 m10.0kg的重物相连，已知木箱到定滑轮的绳长 L8.0m,绳与水平面间的夹角0300,重物距地面高h3.0m.它们原先都处于静止状态，现将重物B由静 放，当它落地瞬间木箱 A勺滑行速度多大？不计滑轮、 质量及一切摩擦.答案：解：对系统列动能定理有：mgh mv21Mu 2由速度得分解可得：v - u225解之可得u 、6 2.4m/s来源：题型：计算题，难度：理解一质量为 m=1kg的物体在光滑水平面上，初速度为零，先对物体施加一向东的恒力 F=1N,历时1s钟，随即把此力改为向西，大小不变，历时 1s钟；接着又把此力改为向东， 大小不变，历时1s

9、钟，如此反复，只改变力的方向而不改变力的大小，共用时间1min,则在此1min内，物体运动的位移和最终的速度分别为多少？1s内做向东的匀加速答案:解：物体受到大小不变的恒力，则其加速度大小不变。物体在第 运动，在第2s内仍做向东的匀减速运动， 如此反复，可用 图象v-t图示，则1min内的位移为30个2s内的位移，且 1min末的速度为零。力口速度 a=F/m v=at=Ft/m= 1(m/s)1c1min内的总位移为S=30 2V 30 1 30 m2来源: 题型：计算题，难度：应用根不计重 定在O 杆光滑。块的速在光滑水平上放一质量为 M、高度为h的木块，一 量的细杆长为L,它的一端连有质

10、量为 m小球，另一固 点，使细杆靠在木块上，如图所示，杆可绕。点转动、开始时，细杆与水平a角，求细棒与水平成3角时，木 度？答案：解：选地为参考平面。当细杆与水平a角时：总机械能为:E=MgH/2+mLgsin a .细棒与水平成3角时：总机械能为：E'= MgH/2+mLgsin 3 +Mvi2/2+ mv22/2 .(2)因为没摩擦力的存在，所以机械能守恒E.'.轻杆与木块在接触处速度为V3 v2 / L = V3/h/ sin 3 .(4)轻杆与木块在接触的条件为：触点与木块具有相同的水平速度:(5)故：vi sin 3 = V3解得：vi= 2 m L g (sin a

11、 - sin 3 ) .h2 / M h2+mL2 sin 4 3 1/2来源: 题型：计算题，难度：应用如图所示，质量相等的重物 A, B用绕过轻小的定滑轮M 细绳连接在一起，重物A, B处于同一水平面上保持静止状态， 将质量与重物A相同的C挂于与滑轮轴处于同一水平线上的 两轮的中点(MNk 2a)。问：(1)物体CT落达到平衡位置时的速度是多少？(2)下落最大位移是多少？答案:4a3来源:连在一 轮中点 加速 最大位题型：计算题，难度：理解等质量的两个物体解口 B,用绕过定滑轮的细绳 起，两轮相距21 ,现将与A 晒质量的C物挂在两滑 的绳上，如图所示，求：（1） CF落过程中的最大 度；

12、（2） C下落过程中的最大速度；（3） C下落的 移。答案:(1) g (2)2J32 J3gl(3)41/3来源: 题型：计算题，难度：理解球与质 M点由 度大如图所示，有一半径为R的半圆形圆柱面 MPQ质量为2m的A 量为m的B球，用轻质绳连接后挂在圆柱面边缘.现将A球从边缘静止释放，若不计一切摩擦，求 A球沿圆柱面滑到最低点 P时的速 小.答案:gR来源:质量为M勺 滑的竖直杆 面上的位 不计摩擦。题型：计算题，难度：应用如图所示，用一条质量不计的细线，一端拴一个 祛码，一端系一个质量为 m勺圆环，将圆环套在一根光 上，滑轮与竖直杆相距 0.3米，使环与滑轮在同一水平 置，由静止开始释放

13、，圆环向下滑的最大距离是 0.4米, 问：(1) M： m=?(2)圆环下滑0.3米时速度大小是多少?答案:0.721米/秒;来源: 题型：计算题，难度：理解度v匀速速度的如图所示，直杆ab搁在半径为r的固定圆环上以速 平动，求直杆ab运动到图示位置时，杆与环的交点M的大小和方向.（已知ab±ON, / MON= 0 ）答案:由题设知，交点 M做圆周运动（4分），如图所示，由图可知，Vm的方向沿M点的切线方向与杆ab成0角（4分）由运动的分解知v VM为v和V1的合速度（3分），故VM = （4分）sin来源: 题型：计算题，难度：理解O一质量为m的质点，系于长为R的轻绳的一端，绳的

14、另一端固定 在空间的。点，假定绳是不可伸长的、柔软且无弹性的。今把质点从 O点的正上方离。点的距离为8R的Oi点以水平的速度Vo 3JgR抛94出，如图所示。试求；(1)轻绳即将伸直时，绳与竖直方向的夹角为多少？(2)当质点到达。点的正下方时，绳对质点的拉力为多大?答案:错解：很多同学在求解这道题时，对全过程进行整体思维,设质点到达O点的正下方时速度为V,根据能量守恒定律可得:根据向心力公式得：T mg12-mVo mg(R2mV,解得：TR1 2mV2分析纠错：上述解法是错误的。这些同学对物理过程没有弄清楚，忽视了在绳被拉直瞬时过程中机械能的瞬时损失。其 实质点的运动可分为三个过程：第一过程

15、：质点做平抛运动。设绳即将伸直时，绳与竖直方向的夹角为，如图所示，则V0t Rsin ,1934 mg .1441 j 8 gt R29Rcos3 一，其中 Vo J, gR4联立解得,t 24但3% 0第二过程:绳绷直过程。绳棚直时，绳刚好水平，如图mgR1一mu21. 2-m gt22匚uF mg m -匚43F 3 mg来源: 题型：计算题，难度：理解如图所示，A、 置于光滑水平面上。 平面的夹角分别为并分别 绳与水B两车通过细绳跨接在定滑轮两侧， 若A车以速度0向右匀速运动，当 和时，B车的速度是多少？答案:物体A的实际速度大小为 0,方向水平向右，。沿绳子方向的速度分量 0cos ,

16、物体B 的实际速度大小为 B,沿绳子方向的实际分量 BC0S ,所以0cos = BCOS ,得物体B的速 度 B= 0cos /COS来源: 题型：计算题，难度：理解如图所示，用轴半径 为R的轮轴，通过跨在定滑 轮上的细绳，拉一个放在 水平地面上质量为m的物 体.开始时物体静止在 A 点，这时绳与地面的夹角 为1,后来把物体拉到B 点，这时绳与地面的夹角为2,轮轴转动的角速度为 3如定滑轮的高度为h,物体在运动中受的平均阻力为 f,求:(1)物体通过B点时的速度；(2)物体从 座IJB过程中绳对物体做的功.fh1tg 2答案:(1) -；(2) 1m 2R2 cos 22来源: 题型：计算题

17、，难度：理解细绳的 滑轮O 等，斜面 切摩擦，固定斜面的倾角为 45。，其顶端装有定滑轮 O, 一端与在水平面上放置的， 物块A连接，此细绳跨过定 后于另一端连接一物体 B,如图所示，设 A、B质量相 高为h,滑轮质量及半径与绳的质量均不计，且不计一先用于使A静止于绳与水平面成 30。角的位置，然后放手，求物块A抵达斜面底端时的速答案:(2 ,2)h mg12122 mA5 mB(D vB vAcos45解式得:2 (2 2)gh来源: 题型：计算题，难度：应用摩擦。当 竖直夹角如图所示，均匀直杆上连着两个小球 A、B,不计一切 杆滑到如图位置时，B球水平速度为 b,加速度为a,杆与 为，求这

18、时A球速度和加速度大小。答案:将B球速度和加速度沿杆方向投影，则有:bcos(900)= a cos , A B tanA实际加速度为a,同理可得：3a aB tan来源: 题型：计算题，难度：理解竖直射 绕过中 的观察 那么光如图所示，水面上有一发光点 S向水中发出一束光线，到水平放置于水中且距水面为d的平面镜M上，当平面镜M点垂直于纸面的转轴 O以角速度逆时针匀速转动时，岸上 者发现水面上有一光斑掠过，且光斑在过P点后立即消失，斑在P点的瞬时速度大小为多大？（设水的折射率为J2 ）答案:P点后稍失，说明反射光线解析平面镜转速为，反射光线的转速为2 ,光斑在过OP在水面上P点时正好要发生全反

19、射，OP在水面上的入射角应等于临界角45°,因此光线OP与水面的交点P此时转动的瞬时切向速度大小2d 22.2d因为光斑在P点的实际速度水平向左且是合 它的两个分速度分别是沿 OP方向远离。点，且光 水中的长度增加的径向速度r和绕O点的转动速度者关系可用图表示，利用图可得:/cos45 4 d来源: 题型：计算题，难度：综合M 鸠如图所示，跨过滑轮A.B的细线两端各挂质量为 M1.M2的物体，其中 点C挂质量为 m的物体。且 m<M i.m<M 2.AB = 2L,求：(1)若Mi = 4kg, M2=2kg,为使三个物体保持平衡，求 m的取值(2)当Mi = M2=M时

20、，重物m下降的最大距离 H答案：2,3kg m 6kg H 方来源：2007年广州联考一题型：计算题，难度：应用至摆线 摆球至I如图所示，摆球质量为m,摆线长为L,现将小球拉 与水平方向夹30°角的P点处，然后自由释放，试计算 达最低点时的速度和摆线中的拉力大小。答案:解 设悬线长为1,下球被释放后，先做自由落体运动， 直到下 落高度为h=21sin ,处于松驰状态的细绳被拉直为止。这时，小球的速度竖直向下，大小为 v j2gT。当绳被拉直时，在绳的冲力作用下，速度 v的法向分量vn减为 零（由于绳为理想绳子，能在瞬间产生的极大拉力使球的法向速度 减小为零，相应的动能转化为绳的内能）

21、；小球以切向分量vi vsin 30开始作变速圆周运动到最低点，在绳子拉直后的过程中机械能守恒，有1212在最低点A ,根据牛顿第二定律，有 Fmg2 V m 1-m(vsin 30 ) mg(1 cos 60 ) - mvA 222所以，绳的拉力F mg m宁 3.5mg来源: 题型：计算题，难度：综合的滑块,30°如图，人用跨过光滑定滑轮的细绳牵拉静止于水平平台上的质量为m滑块与水平面间的动摩擦因数为科，从绳竖直的位置到绳与水平方向夹角为 的过程中，人始终以速度 v。匀速走动，试求人拉绳的力做功为多少？答案:W m mg（h/sin30 ° h）=mv2/2（4 分）v

22、=vocos30° （ 3 分）W=3mv 02/8+ i mgh （3 分）来源:题型：计算题，难度：理解轻绳一端挂一质量为 M的物体，另一端系在质量为 m的圆环上，圆 环套在竖直固定的细杆上，定滑轮与细杆相距0.3m,如图所示.将环拉至 与轻质定滑轮在同一水平高度上，再将环由静止释放，圆环沿杆向下滑动 的最大位移为0.4 m ,若不计一切摩擦阻力.求：0.3m(1)物体与圆环的质量之比；(2)圆环下落0.3 m时的速度大小.(g取10m/s2,在1.4, 60 7.7）答案:解：h=0.3m (1)圆环下滑hi=0.4m时,M上升的高度h2=ll0=0.2m ( 2分)由机械能守

23、恒得：mghi=mgh2(3分) - M hl 2(2分)m h21 一 . .、 (2)设当物体下落h1 =0.3m时，圆环的速度为vm,则M上升的h2 =1）l0=0.12mM 的速度 vM=vmcos45o（3 分）由机械能守恒：mghi =Mgh2 +12mvm2+1 MvM2（3 分）2vm= J0.6 m/s =0.77m/s （ 2 分）来源:题型：计算题，难度：应用长为L的细绳一端固定于 0点,如图所示，另一端拴一m的小球，把球拉至最高点 值时，小球运动到最低点A以速度u 0水平抛出，求当U C时的线中张力的大小.质量为为下列02v'glgL0. 2答案:解：(1)由于

24、V0=2 £,rgL大于作圆周运动最高点的最小速度0rgL,故小球做圆周运动。1c1c由机械目匕寸恒信：-mv0 2mgL mv22又 T-mg=mv-故 T=9mg(2)由于V0小于作圆周运动最高点的最小速度设小球运动到B点时绳张紧，此时悬线与水平方向夹角为L(1-sin )= gt2得 =0°说明B与O在同一水平线上。2jgu,故小球开始做平抛运动。,由平抛运动规律有：Lcos =V0t此时VBx=V0''gL , v By= «'2gL 。2接着，由于绳子瞬时张紧，产生瞬时冲量，使小球水平冲量变为零，机械能损失。然后小球以12gL的速

25、度从召开始作圆周运动到C点，机械能守恒有：1 mvB mgL 1 mvC，在最低,2 y2点有：T-mg=mVL ,故小球在最低点 C时绳的拉力T=5mg L来源：题型：计算题，难度：综合通过定滑 上，而穿 M=3mF 始 长为3.0m 至 B如图所示，物块MF口砌一不可伸长的轻绳 轮连接，m放在倾角=30°的固定的光滑斜面 过竖直杆PQ勺物块加沿杆无摩擦地下滑， 时将M台高到A自，使细绳水平，此时。徽的绳 L=4.0m,现将M由静止开始下滑，求当 MTF滑到 点时的速度？答案:解：列系统机械能守恒，有:1 Mgh - Mv2 1 mv2 mgssin 30XM m间的相对运动有:h

26、V2vi.2,2L h解之可得：V1.85 50 84 7.1m/s来源: 题型：计算题，难度：应用如图所示，半径为R的1圆弧支架竖直放置， 支架底ab离地的距 4离为4R,圆弧边缘C处有一小定滑轮，一轻绳两端分别系着质量分别为mi与m2的物体，挂在定滑轮两边，切mi>m2,开始时mi.m2均静止,切mi.m2视为质点(不计一切摩擦)，求：(1) mi经过圆弧最低点a时的速度；(2)若mi到最低点时绳断开， mi与m2之间必须满足什么关系？答案：解：(i)设mi运动到最低点时速度为 vi ,m2的速度为V2,将vi分解为图示V2 Vi sin 45oi 2 i 2 _，由mi与m2组成系

27、统，机械能守恒，有 mgR m2gv2R -mvi m2V22h - 2R一J 2 I s v1t 由两式求得vi 2. (mi晶外界 ,2mi m22叵互施可知当色&m2 ,21ml m2(2)断绳后mi做平抛运动，平抛时间ti2(mi2m2)求得s 4R 由M2ml m2时mi可到达a点。来源：2007年南开模拟4 题型：计算题，难度：理解如图所示，竖置平面内放一光滑直角杆，水平、竖直两部分各套 有质量分别为 mA=2.0kg和mB=1.0kg的小球A和B, A、B间用不可 伸长的轻绳相连，初始位置为OA=1.5m , OB=2.0m.g取10m/s2.(1)若用水平力Fi沿杆向右

28、拉A,使A由初始位置向右极缓慢 地移动0.5 m,则该过程中拉力 Fi做了多少功？(2)若用水平力F2沿杆向右拉A ,使B以1m/s的速度匀速上升， 则在B从初始位置上升0.5 m的过程中，拉力 F2做了多少功？答案：(1)由几何关系得：A向右移动0.5 m时，球B上升的高度为h=0.5 m拉力 Fi 做功：Wi mlBg h=5.0 J(2)设细绳与竖直方向的夹角为,因绳不可伸长，所以:vbcos =VASin贝U VA1=VBCOt41= 一 m/s3拉力F2做功:W 2=mBg代入数据解得:3VA2=VBCOt 2= m/S41 212h+ (二 mAVA2-mAVA1)2 2W2=3.8J来源：2008年南京市月考二题型：计算题，难度：理解一辆车通过一根跨过定滑轮的绳pqi升井中质量为m勺物体,如图所示.绳的p端拴在车后的挂钩 上,q端拴在物体上.设绳的总长不变，绳的质量、定滑 轮的质量和尺寸、滑轮上的摩擦都忽略不计.开始时，车在a直,左右两侧绳都已绷紧并且是竖 直的，左侧绳长为H.提升时，车加速向左运动，沿水平 方向从A经过 映向C.设律|J B的距离也为H,车过B点时的速度为vB.求在车由A移到B的过程中，绳Q端的拉力对物体彳的功.答案:21W - m v B cos 2