高中物理专题关联速度
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高中物理专题关联速度
关联速度是指用绳、杆相连的物体，在运动过程中，其两个物体的速度通常不同，但物体沿绳或杆方向的速度分量大小相等，即连个物体有关联的速度。解此类题的思路有两个：明确合运动即物体的实际运动速度和明确分运动，一般情况下，分运动表现在沿绳方向的伸长或收缩运动和垂直于绳方向的旋转运动。解题的原则是速度的合成遵循平行四边形定则。解题方法是把物体的实际速度分解为垂直于绳（杆）和平行于绳（杆）两个分量，根据沿绳（杆）方向的分速度大小相等求解。
典例1描述了一个人以恒定速度v通过定滑轮竖直向下拉小车在水平面上运动的情形。当细绳与水平面成60°角时，小车在水平面上做加速运动。典例2描述了一个均匀直杆上连着两个小球A、B，不计一切摩擦。当杆滑到某个位置时，B球水平速度为v
B
加速度为a
B 杆与竖直夹角为α，求此时A球速度和加速度大小。根据公式，v
A
v
B
tanα，a
A
a
B
tanα。
专练提升中，问题1描述了一个人在岸上拉船的情形。已知船的质量为m，水的阻力恒为Ff，当轻绳与水平面的夹角为θ时，船的速度为v，此时人的拉力大小为F，则人拉绳行走的速度为v/cosθ。问题2描述了一个用一小车通过轻绳提升一货物的情形。某一时刻，两段绳恰好垂直，且拴在小车一端的绳与水平方向的夹角为θ，此时货物的速度为v/sinθ。问题3描述了两车通过细绳跨接在定滑轮两侧，并分别置于光滑水平面上的情形。若A车以速度v向右匀速运动，当绳与水平面的夹角分别为α和β时，B车的速度为v(sinα+sinβ)。最后一个问题描述了水平面上固定一个与水平面夹角为θ的斜杆A。另一竖直杆B以速度v水平向左匀速直线运动，则从两杆开始相交到最后分离的过程中，两杆交点P的速度方向和大小分别为沿A杆向上，大小为v/cosθ。
5.一根长度为L的杆OA，O端用铰链固定，另一端固定着一个小球A，靠在一个质量为M，高为h的物块上，如图4-7所示。假设物块与地面的摩擦不计，求当物块以速度v向右运动时，小球A的线速度vA（此时杆与水平方向夹角为θ）。
6.如图所示，在水平力F作用下，物体B沿水平面向右运动，物体A恰匀速上升。以下哪种说法是正确的？
A。物体B正向右做匀减速运动。
B。物体B正向右做加速运动。
C。地面对B的摩擦力减小。
D。斜绳与水平成30°时。
7.如图所示，中间有孔的物块A套在光滑的竖直杆上，通过定滑轮用不可伸长的轻绳将物体拉着匀速向上运动。则关于拉力F及拉力作用点的移动速度v的下列说法中，哪些是正确的？
A。F不变，v不变。
B。F增大，v不变。
C。F增大，v增大。
D。F增大，v减小。
8.如图所示，轻质不可伸长的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的光滑斜面上，绳的另一端和套在固定竖直杆上的物体B连接。现BC连线恰沿水平方向，从当前位置开始B以速度v0匀速下滑。设绳子的张力为FT，在此后的运动过程中，以下哪些说法是正确的？
A。物体A做加速运动。
B。物体A做匀速运动。
C。FT可能小于mgsinθ。
D。FT一定大于mgsinθ。
9.一辆车通过一根跨过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运动，经过时间t，绳子与水平方向的夹角为θ，如图所示。求：
1) 车向左运动的加速度的大小。
