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05 抛体运动
[-考点-04-] 关联速度问题
1．题型特点
与绳(杆)相连的物体运动方向与绳(杆)不在一条直线上．
2．明确合速度与分速度
合速度→绳(杆)拉物体的实际运动速度v→平行四边形对角线
把物体的实际速度分解为垂直于绳(杆)和平行于绳(杆)两个分速度，根据
沿绳(杆)方向的分速度大小相等求解．常见的模型如图所示．
典例1 (绳关联速度的分解)(2023·南昌市·期中)如图所示，物体A 套在竖
直杆上，经细绳通过光滑轻质定滑轮拉动物体B 在水平面上运动，开始
时A、B 间的细绳呈水平状态，现由计算机控制物体A 的运动，使其恰
好以速度v 沿杆匀速下滑(B 始终未与滑轮相碰)，则( )
A．绳与杆的夹角为α 时，B 的速率为vsin α
B．绳与杆的夹角为α 时，B 的速率为vcos α
C．物体B 也做匀速直线运动
D．物体B 做匀加速直线运动
典例2 (杠关联速度问题的分解)如图所示，一轻杆两端分别固定质量为
mA和mB的小球A 和B(A、B 均可视为质点)．将其放在一个光滑球形容器
中从位置1 开始下滑，当轻杆到达位置2 时球A 与球形容器球心等
高，其速度大小为v1，已知此时轻杆与水平面成θ＝30°角，球B 的速
度大小为v2，则( )
A．v2＝v1 B．v2＝2v1 C．v2＝v1 D．v2＝v1
1．(2023·江苏·高一月考)如图，汽车甲用绳以速度v1拉着汽车乙前进，
乙的速度为v2，甲、乙都在水平面上运动，则此时甲、乙两车的速度
之比为( )
A．cos α∶1 B．1∶cos α C．sin α∶1 D．1∶sin α
2.(多选)如图所示，人在岸上用跨过定滑轮的绳子拉船，已知船的质
量为m，水的阻力恒为Ff，当轻绳与水面的夹角为θ 时，船的速度为
v，人的拉力大小为F，则此时( )
A.人拉绳行走的速度大小为vcos θ
B.人拉绳行走的速度大小为
C.船的加速度大小为
D.船的加速度大小为
3.如图所示， 一根长直轻杆AB 在墙角沿竖直墙和水平地面滑动.当
AB 杆和墙的夹角为θ 时，杆的A 端沿墙下滑的速度大小为v1，B 端
沿地面滑动的速度大小为v2，则v1、v2的关系是( )
A.v1＝v2 B.v1＝v2cos θ
C.v1＝v2tan θ
D.v1＝v2sin θ
4.如图所示，不可伸长的轻质细绳绕过光滑定滑轮C，与质量为m 的
物体A 连接，A 放在倾角为θ 的光滑固定斜面上，绳的另一端和套在
固定竖直杆上的物体B 连接，B、C 间细绳恰沿水平方向，A、C 间细
绳与斜面平行，从当前位置开始，B 在外力作用下以速度v0匀速下滑，
设绳子的张力为FT，重力加速度为g，在此后的运动过程中，下列说
法正确的是( )
A.物体A 做加速运动
B.物体A 做匀速运动
C.FT可能小于mgsin θ
D.FT一定大于mgsin θ
5.(2023·江苏·开学考试)质量为m 的物体P 置于倾角为θ1的固定光滑斜面
上，轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P 与小车，P 与滑轮间的细绳平
行于斜面，小车以速率v 水平向右做匀速直线运动，当小车与滑轮间的
细绳和水平方向成夹角θ2时(如图所示)，下列判断正确的是(重力加速度
为g)( )
A．P 的速率为v
B．P 的速率为
C．绳的拉力大于mgsin θ1
D．绳的拉力小于mgsin θ1
6.如图所示，人用轻绳通过光滑轻质定滑轮拉穿在光滑竖直杆上的物块
A，人以速度v0向左匀速拉绳，某一时刻，定滑轮右侧绳与竖直杆的夹
角为θ，左侧绳与水平面的夹角为α，此时物块A 的速度v1为( )
A．v0sin αcos θ
B.
C．v0cos αcos θ
D.
7.(2023·凯里·月考)如图所示，在不计滑轮摩擦和
绳子质量的条件下，当汽车匀速向左运动时，物
体M 的受力和运动情况是( )
A．绳的拉力等于M 的重力
B．绳的拉力大于M 的重力
C．物体M 向上做匀速运动
D．物体M 向上做匀加速运动
8.如图所示，有两条位于同一竖直平面内的水平轨道，轨道上有两个物
体A 和B，它们通过一根绕过光滑轻质定滑轮O 的不可伸长的轻绳相连
接，物体A 以速率vA＝10 m/s 匀速运动，在绳与轨道成30°角时，物体B
的速度大小vB为( )
A．5 m/s
B. m/s
C．20 m/s
D. m/s
9.(2023·潍坊·检测)如图，在一棵大树下有一张石凳子，上面水平摆放着
一排香蕉．小猴子为了一次拿到更多的香蕉，它紧抓住软藤摆下，同时
树上的老猴子向上拉动软藤的另一端，使得小猴子到达石凳子时保持身
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体水平向右运动．已知老猴子以恒定大小的速率v 拉动软藤，当软藤与
竖直方向成θ 角时，小猴子的水平运动速度大小为( )
A．vcos θ B．vsin θ C. D.
10．如图所示，绳子通过固定在天花板上的定滑轮，左端与套在固定竖
直杆上的物体A 连接，右端与放在水平面上的物体B 相连，到达如图所
示位置时，两段绳与水平面的夹角分别为37°、53°，两物体的速率分别
为vA、vB，且此时vA＋vB＝ m/s，sin 37°＝，cos 37°＝，则vA的大小为(
)
A. m/s
B. m/s
C．2 m/s
D．4 m/s
11.A、B 两物体通过一根跨过光滑轻质定滑轮的轻绳相连放在水平面上，
现物体A 以v1的速度向右匀速运动，当绳被拉成与水平面夹角分别是
α、β 时，如图所示，物体B 的运动速度vB为(绳始终有拉力)( )
A.
B.
C.
D.
12.一辆车通过一根跨过光滑轻质定滑轮的轻绳提升一个质量为m 的重物，
开始车在滑轮的正下方，绳子的端点离滑轮的距离是H.车由静止开始向
左做匀加速直线运动，经过时间t 绳子与水平方向的夹角为θ，如图所示.
试求：
(1)车向左运动的加速度的大小；
(2)重物m 在t 时刻速度的大小.
13.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.由于微小的扰动，
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和vB的关系，下
列说法正确的是( )
A．若θ＝30°，则A、B 两球的速度大小相等
B．若θ＝60°，则A、B 两球的速度大小相等
C．vA＝vBtan θ
D．vA＝vBsin θ
14.曲柄连杆结构是发动机实现工作循环、完成能量转换的主要运动
零件，如图所示，连杆下端连接活塞Q，上端连接曲轴P.在工作过程
中，活塞Q 在汽缸内上下做直线运动，带动曲轴绕圆心O 旋转，若P
做线速度大小为v0的匀速圆周运动，则下列说法正确的是( )
A．当OP 与OQ 垂直时，活塞运动的速度等于v0
B．当OP 与OQ 垂直时，活塞运动的速度大于v0
C．当O、P、Q 在同一直线时，活塞运动的速度等于v0
D．当O、P、Q 在同一直线时，活塞运动的速度大于v0
15.(2023·重庆·期中)如图所示，水平固定的光滑细长杆上套有一物块
Q，跨过悬挂于O 点的轻小光滑圆环的细线一端连接Q，另一端悬挂
一物块P.设细线的左边部分与水平方向的夹角为θ，初始时θ 很小，
现将P、Q 由静止同时释放，关于P、Q 以后的运动，下列说法正确
的是( )
A．当θ＝90°时，Q 的速度为零
B．当θ＝90°时，P 的速度为零
C．当θ＝60°时，P、Q 的速度大小之比是∶2
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