关联速度问题(高一)
人教版高一物理必修第二册专题:5.2小船过河和关联速度
2.绳末端速度分解的分析: 如右图所示,取船与绳的连 结点 A 为研究对象(此点既 是船上的点,又是绳子上的 点).因为船上 A 点的速度即船的实际运动速度 v, 绳子 A 点既有沿绳方向的收缩(或伸长)速度 v1(沿 绳方向的直线运动),又有沿垂直绳方向的转动速 度 v2(以绳轮间支点为中心的圆周运动),所以 v 是 v1 和 v2 的合速度.
提示:将船的 运动分解成沿 绳方向的运动 和垂直绳方向 的运动。
V1
V V2
V=V1/cos600=8m/s
8
※6、一人骑自行车向西行驶,当车速为4m/s
时,他感觉到风从正南方向吹来,当车速增加到
7m/s时,他感觉到风从东南(东偏南45°)方
向吹来,则风对地的速度大小为( )
A、4m/s
B、5m/s
C、6m/s
D、7m/s
v合
v合 v2
v2
v1
v1
45
v1 3m / s
9
二、绳拉船模型分析 1.模型展示:船在靠岸的过程中,通过一条跨过定滑轮的绳拉 船.研究拉船的绳端速度与船速的关系.在绳跟滑轮间的支撑点 看绳拉船头部位,该部位的实际运动是受水面约束的直线运动, 这也是合运动.它实际上是同时参与了两个分运动:一是沿绳方 向的直线运动,二是具有沿垂直绳方向线速度的圆周运动.此类 问题在建筑工地的塔吊工作中也很常见.
7.两个典型模型的分析 一、小船渡河模型分析
1.模型展示:小船在渡河时,同时参与了两个运
动:一是随水沿水流方向的运动,二是船本身相
对水的运动.小船实际发生的运动是合运动,而
这两个运动是分运动.模型主要讨论船渡河时间
最短和位移最短这两个问题.设一条河宽 d,船
高一物理导学案3:微专题:小船渡河模型与关联速度问题
高一物理导学案3:微专题:小船渡河模型与关联速度问题知识点1、小船渡河模型1.模型特点(1)船的实际运动是船随水流的运动和船相对静水的运动的合运动。
(2)三个速度v船(船在静水中的速度)、v水(水流速度)、v合(船的实际速度)。
如图甲所示。
2.分析方法如图乙所示,v水表示水流速度,v船表示船在静水中的速度,θ表示船头指向上游与河岸间的夹角,将船的速度v船沿平行于河岸和垂直于河岸方向正交分解,则v水-v船cosθ为船实际上沿水流方向的运动速度,v⊥=v船sinθ为船垂直于河岸方向的运动速度。
两个方向的运动情况相互独立、互不影响。
三种情境(河宽d,位移x,水平位移求渡河的最短航程时,要先弄清船水渡河时间与水流速度的大小无关,只要船头指向与河岸垂直,渡河时间即为最短。
例1、小船在200 m宽的河中横渡,水流速度为2 m/s,船在静水中的速度为4 m/s。
(1)若小船的船头始终正对河对岸,它将在何时、何处到达对岸?(2)要使小船到达河正对岸,应如何航行?历时多长?(3)小船过河的最短时间为多长?(4)若水流速度是5 m/s,船在静水中的速度是4m/s,则怎样渡河才能使船行驶的位移最小?最小位移是多少?变式1、如图所示,河宽d=120 m,设小船在静水中的速度为v1,河水的流速为v2.小船从A点出发,在渡河时,船身保持平行移动.若出发时船头指向河对岸上游的B点,经过10 min,小船恰好到达河正对岸的C点;若出发时船头指向河正对岸的C点,经过8 min,小船到达C点下游的D点.求:(1)小船在静水中的速度v1的大小;(2)河水的流速v2的大小;(3)在第二次渡河中小船被冲向下游的距离s CD.例2、小船横渡一条河,为尽快到达对岸,船头方向始终与河岸垂直,为避免船撞击河岸,小船先做加速运动后做减速运动,使小船到达河对岸时恰好不与河岸相撞。
小船在静水中的行驶速度v 1随时间变化的图像如图甲所示,水的流速v 2随时间变化的图像如图乙所示,则下列关于小船渡河的说法正确的是( )A .小船的运动轨迹为直线B .河宽是150 mC .小船到达对岸时,沿河岸下游运动了60 mD .小船渡河的最大速度是13 m/s变式2、跑马射箭是民族马术中的一个比赛项目,如图甲所示,运动员需骑马在直线跑道上奔跑,弯弓射箭,射击侧方的固定靶标,该过程可简化为如图乙(俯视图)所示的物理模型:假设运动员骑马以大小为1v 的速度沿直线跑道匀速奔驰,其轨迹所在直线与靶心的水平距离为d 。
高考物理计算题复习《关联速度问题》(解析版)
《关联速度》一、计算题1.如图所示,竖直平面内放一直角杆,杆的各部分均光滑,水平部分套有质量为m A=3kg的小球A,竖直部分套有质量为m B=2kg的小球B,A、B之间用不可伸长的轻绳相连。
在水平外力F的作用下,系统处于静止状态,且OA=3m,OB=4m,重力加速度g=10m/s2.(1)求水平拉力F的大小和水平杆对小球A弹力F N的大小;(2)若改变水平力F大小,使小球A由静止开始,向右做加速度大小为4.5m/s2的匀拉力F所做的功。
加速直线运动,求经过23s2.如图所示,某人用绳通过定滑轮拉小船,绳某时刻与水平方向夹角为α.求:(1)若人匀速拉绳的速度为v o,则此时刻小船的水平速度v x为多少?(2)若使小船匀速靠岸,则通过运算分析拉绳的速度变化情况?3.如图,足够长光滑斜面的倾角为θ=30°,竖直的光滑细杆到定滑轮的距离为a=3m,斜面上的物体M和穿过细杆的m通过跨过定滑轮的轻绳相连,开始保持两物体静止,连接m的轻绳处于水平状态,放手后两物体从静止开始运动,已知M=5.5kg,m=3.6kg,g=10m/s2.(1)求m下降b=4m时两物体的速度大小各是多大?(2)若m下降b=4m时恰绳子断了,从此时算起M最多还可以上升的高度是多大?4.如图所示,水平光滑长杆上套有一个质量为m A的小物块A,细线跨过O点的轻小光滑定滑轮一端连接小物块A,另一端悬挂质量为m B的小物块B,C为O点正下方杆上一点,滑轮到杆的距离OC=ℎ.开始时小物块A受到水平向左的拉力静止于P 点,PO与水平方向的夹角为30°.(1)求小物块A受到的水平拉力大小;(2)撤去水平拉力,求:①当PO与水平方向的夹角为45°时,物块A的速率是物块B的速率的几倍?②物块A在运动过程中的最大速度.5.如图所示,左侧为一个半径为R的半球形的碗固定在水平桌面上,碗口水平,O点为球心,碗的内表面及碗口光滑。
专题1关联速度模型-高一物理讲义(人教2019)
第五章 抛体运动 专题1 关联速度模型课程标准核心素养1. 能利用运动的合成与分解的知识,分析关联速度问题.2. 建立常见的绳关联模型和杆关联模型的解法.1、物理观念:理解关联速度模型。
2、科学思维:探究关联速度的分解方法。
3、科学探究:实际速度为合速度,按运动的效果分解速度。
4、科学态度与责任:能按运动分解思想解决关联速度问题。
知识点01 关联速度1.两物体通过不可伸长的轻绳(杆)相连,当两物体都发生运动,且物体运动的方向不在绳(杆)的直线上,两物体的速度是关联的.(下面为了方便,统一说“绳”).2.处理关联速度问题的方法:首先认清哪个是合速度、哪个是分速度.物体的实际速度一定是合速度,分解时两个分速度方向应取沿绳方向和垂直绳方向. 3.常见的速度分解模型情景图示定量结论v =v ∥=v 物cos θv 物′=v ∥=v 物cos θv ∥=v ∥′即v 物cos θ=v 物′cos α目标导航知识精讲v ∥=v ∥′即v 物cos α=v 物′cos β【即学即练1】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v 0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v 1为( ) A .v 0sin αcos θ B.v 0sin αsin θ C .v 0cos αcos θ D.v 0cos αcos θ【答案】 D 【解析】将人、物块的速度分别分解,如图所示,人和A 沿绳方向的分速度大小相等,可得 v 0cos α=v 1cos θ,所以v 1=v 0cos αcos θ,D 正确. 【即学即练2】如图所示,一轻杆两端分别固定质量为m A 和m B 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v 1,已知此时轻杆与水平面成θ=30°角,球B 的速度大小为v 2,则( ) A .v 2=12v 1B .v 2=2v 1C .v 2=v 1D .v 2=3v 1【答案】 C 【解析】小球A 与球形容器球心等高,速度v 1方向竖直向下,速度分解如图所示,有v 11=v 1sin 30°=12v 1,由几何知识可知小球B 此时速度方向与杆成α=60°角,因此v 21=v 2cos 60°=12v 2,两球沿杆方向的速度相等,即v 21=v 11,解得v 2=v 1,故选C.考法01 与绳子联系的关联速度【典例1】如图,汽车甲用绳以速度v 1拉着汽车乙前进,乙的速度为v 2,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∶1D .1∶sin α能力拓展【答案】 A 【解析】将汽车乙的速度分解为沿绳方向和垂直于绳方向,如图,沿绳方向的分速度等于汽车甲的速度,所以v 2cos α=v 1,则甲、乙两车的速度之比为cos α∶1. 故选A.考法02 与杆联系的关联速度【典例2】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v A 和v B 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 .v A =v B tan θ D .v A =v B sin θ 【答案】 C 【解析】当杆与竖直方向的夹角为θ时,根据运动的分解可知(如图所示),沿杆方向两分速度大小相等,v A cos θ=v B sin θ,即v A =v B tan θ.当θ=45°时,v A =v B ,故选C.题组A 基础过关练1.如图所示,一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质缆绳提升一箱货物,已知货箱的质量为M ,货物的质量为m ,货车以速度v 向左做匀速直线运动,重力加速度为g ,则在将货物提升到图示的位置时,下列说法正确的是( )A .缆绳中的拉力F T 等于(M +m )gB .货箱向上运动的速度大于vC .货箱向上运动的速度等于cos vθD .货箱向上运动的速度一直增大【答案】D【解析】BC .将货车的速度进行正交分解,如图所示由于绳子不可伸长,货箱和货物整体向上运动的速度和货车速度沿着绳子方向的分量相等,故v 1=v cosθ则货箱向上运动的速度小于v ,故BC 错误;AD .由于θ不断减小,cos θ增大,故v 1增大,所以货箱和货物整体向上做加速运动,加速度向上,故拉力T F 大于()M m g +,故A 错误,D 正确。
关联速度的问题
关联速度的问题【专题概述】1、什么就是关联速度: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。
2、解此类题的思路:思路(1)明确合运动即物体的实际运动速度(2)明确分运动:一般情况下,分运动表现在:①沿绳方向的伸长或收缩运动;②垂直于绳方向的旋转运动。
解题的原则:速度的合成遵循平行四边形定则3、解题方法:把物体的实际速度分解为垂直于绳(杆)与平行于绳(杆)两个分量,根据沿绳(杆)方向的分速度大小相等求解。
常见的模型如图所示【典例精讲】1、绳关联物体速度的分解典例1(多选) 如图,一人以恒定速度v0通过定滑轮竖直向下拉小车在水平面上运动,当运动到如图位置时,细绳与水平成60°角,则此时( )A.小车运动的速度为v0B.小车运动的速度为2v0C.小车在水平面上做加速运动D.小车在水平面上做减速运动2、杆关联物体的速度的分解典例2如图所示,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的速度方向与大小分别为( )A. 水平向左,大小为vB. 竖直向上,大小为vtanθC. 沿A杆向上,大小为v/cosθD. 沿A杆向上,大小为vcosθ3、关联物体的动力学问题典例3 (多选)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 的光滑斜面上,绳的另一端与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F T,在此后的运动过程中,下列说法正确的就是( )A. 物体A做加速运动B. 物体A做匀速运动C. F T可能小于mgsinθD. F T一定大于mgsinθ【总结提升】有关联速度的问题,我们在处理的时候主要区分清楚那个就是合速度,那个就是分速度,我们只要把握住把没有沿绳子方向的速度向绳方向与垂直于绳的方向分解就可以了,最长见的的有下面几种情况情况一:从运动情况来瞧:A的运动就是沿绳子方向的,所以不需要分解A的速度,但就是B运动的方向没有沿绳子,所以就需要分解B的速度,然后根据两者在绳子方向的速度相等来求解两者之间的速度关系。
专题03 关联速度模型-【模型与方法】2023-2024学年高一物理同步模型易点通(人教版2019必
专题03 关联速度模型1.“关联”速度关联体一般是两个或两个以上由轻绳或轻杆联系在一起,或直接挤压在一起的物体,它们的运动简称为关联运动。
一般情况下,在运动过程中,相互关联的两个物体不是都沿绳或杆运动的,即二者的速度通常不同,但却有某种联系,我们称二者的速度为“关联”速度。
2.“关联”速度分解的步骤(ⅰ)确定合运动的方向:物体实际运动的方向就是合运动的方向,即合速度的方向。
(ⅰ)确定合运动的两个效果。
用轻绳或可自由转动的轻杆连接的物体的问题―→⎩⎪⎨⎪⎧ 效果1:沿绳或杆方向的运动效果2:垂直绳或杆方向的运动 相互接触的物体的问题―→⎩⎪⎨⎪⎧效果1:垂直接触面的运动效果2:沿接触面的运动 (ⅰ)画出合运动与分运动的平行四边形,确定它们的大小关系。
3.常见的速度分解模型(1)绳牵联模型单个物体的绳子末端速度分解:如图甲所示,v ⅰ一定要正交分解在垂直于绳子方向,这样v ⅰ的大小就是拉绳的速率,注意切勿将绳子速度分解。
甲 乙 两个物体的绳子末端速度分解:如图乙所示两个物体的速度都需要正交分解,其中两个物体的速度沿着绳子方向的分速度是相等的,即v A ⅰ=v B ⅰ。
如图丙所示,将圆环的速度分解成沿绳方向和垂直于绳方向的分速度,B 的速度与A 沿绳方向的分速度相等,即v A ⅰ=v B ⅰ。
丙丁(2)杆牵联模型如图丁所示,将杆连接的两个物体的速度沿杆和垂直于杆的方向正交分解,则两个物体沿杆方向的分速度大小相等,即v Aⅰ=v Bⅰ。
【模型演练1】(2024上·甘肃兰州·高一兰州一中校考期末)如图在水平力F作用下,物体B沿水平面向左运动,物体A恰好匀速下降。
以下说法正确的是()【模型演练2】(2023上·云南·高一校联考期末)有两条位于同一竖直平面内的水平轨道,轨道上有两个物块A和B,它们通过一根绕过光滑定滑轮O的不可伸长的轻绳相连接,轻绳始终处于紧绷状态,物块A向右运动。
高中物理绳杆关联速度问题
高中物理绳杆关联速度问题
高中物理中的绳杆关联速度问题,主要是指通过绳子或杆连接的两个物体在运动过程中,其速度之间的关系问题。
在这个问题中,需要理解并掌握关联速度的概念和规律。
1. 速度规律:在绳、杆等连接的两个物体运动过程中,它们的速度通常是不一样的。
但是,两个物体沿绳或杆方向的速度大小是相等的,我们称之为关联速度。
2. 解决关联速度问题的一般步骤:
确定合运动,即物体的实际运动。
确定合运动的两个实际作用效果,一是沿绳(或杆)方向的平动效果,这个效果改变速度的大小;二是沿垂直于绳(或杆)方向的转动效果,这个效果改变速度的方向。
即将实际速度分解为垂直于绳(或杆)和平行于绳(或杆)方向的两个分量。
按平行四边形定则进行分解,作出运动矢量图。
根据沿绳(或杆)方向的速度相等列方程求解。
3. 常见的模型:
车拉船模型:当车匀速前进,速度为v,当绳与水平方向成α角时,船速v′是多少?
在解决这类问题时,需要仔细分析物体的运动状态和相互作用,理解关联速度的概念和规律,按照一定的步骤进行求解。
这有助于提高物理问题的解决能力和物理思维的培养。
运动的合成与分解-关联速度问题 课件-高一物理人教版(2019)必修第二册
沿杆方向的速度应满足v1x=v2x,即v1cos θ=v2sin θ,v1
=v2tan θ,C正确.
5、如图所示,在不计滑轮摩擦和绳
子质量的条件下,当小车以速度v匀速
向右运动到如图所示位置时,物体P
的速度为( B )
A.v
C.
B.vcosθ
D.
6、(多选)如图所示,人在岸上拉船,已知船的质量为m,水的阻力恒
当绳与水平面夹角为θ时,物体B的速度
为( D )
A.
B.
sin
. cos
D.
sin
思路点拨:物体沿杆竖直下滑的速度为合速度,将合速度沿杆和
垂直于杆进行分解。
3、图中套在竖直细杆上的环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重
物B相连.由于B的质量较大,故在释放B后,A将沿杆上升,当A环
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( AC)
A.人拉绳行走的速度为vcosθ
B.人拉绳行走的速度为
C.船的加速度为
D.船的加速度为
−−源自��7.如图所示,水面上方高度为20 m处有一光滑轻质定滑轮,用绳
系住一只船,船离岸的水平距离为20 3 m,岸上的人用3 m/s的
高中物理 必修第二册
第五章
第
2
节
.3
运动的合成与分解
-关联速度问题
学习目标
01.
能利用运动的合成与分解的
知识,分析关联速度问题。
02.
建立常见的绳关联模型和
杆关联模型的解法。
关联速度模型
1.模型特点
沿绳(杆)方向的速度分量大小相等。
(完整版)高一物理-关联速度专题
高一物理-关联速度专题一、定义:绳、杆等有长度的物体,在运动过程中,如果两端点的速度方向不在绳、杆所在直线上,两端的速度通常是不一样的,但两端点的速度是有联系的,称之为“关联”速度。
二、特点:①沿杆或绳方向的速度分量大小必相等;②物体实际运动方向就是合速度的方向;③当物体实际运动方向与绳或杆成一定夹角时,可将合速度分解为沿绳或杆方向和垂直于绳或杆方向的两个分速度。
三、解题思路和方法:先确定合运动的方向,即物体实际运动的方向,然后分析这个合运动所产生的实际效果,即一方面使绳或杆伸缩的效果;另一方面使绳或杆转动的效果。
以确定两个分速度的方向,沿绳或杆方向的分速度和垂直绳或杆方向的分速度,而沿绳或杆方向的分速度大小相同。
四、题型分类1.基础题型【例1】如图1所示, 人在岸上拉船,已知船的质量为m,水的阻力恒为f,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T,则此时A.人拉绳行走的速度为v cosθB.人拉绳行走的速度为v/cosθC.船的加速度为D.船的加速度为解析:船的速度产生了两个效果: 一是滑轮与船间的绳缩短, 二是绳绕滑轮顺时针转动, 因此将船的速度进行分解如图所示, 人拉绳行走的速度v人=v cosθ, A对, B错;绳对船的拉力等于人拉绳的力,即绳的拉力大小为T,与水平方向成θ角,因此T cosθ-f=ma,解得:,C正确,D错误。
答案:AC。
点评:人拉绳行走的速度即绳的速度,易错误地采用力的分解法则,将人拉绳行走的速度。
即若按图3所示进行分解,则水平分速度为船的速度,得人拉绳行走的速度为v/cosθ,会错选B选项。
【例2】如图4所示,在河岸上利用定滑轮拉绳索使小船靠岸,拉绳的速度为v,当拉船头的绳索与水平面的夹角为α时,船的速度是多少?解析:方法1——微元分析法(不要求掌握)取小量θ,如图5所示,设角度变化θ所需的时间为Δt,取CD=CB,在Δt时间内船的位移为AB,绳子端点C的位移大小为绳子缩短的长度AD。
关联速度问题
关联速度问题关联速度分解问题指物体拉绳(杆)或绳(杆)拉物体的问题:(1)物体的实际速度一定是合速度.(2)由于绳不可伸长,一根绳两端物体沿绳方向的速度分量大小相等. (3)常见的速度分解模型 情景图示(注:A 沿斜面下滑) 分解图示定量结论 v B =v A cos θ v A cos θ=v 0 v A cos α=v B cos β v B sin α=v A cos α 基本思路 确定合速度(物体实际运动)→分析运动规律→确定分速度方向→平行四边形定则求解阻力恒为F f ,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v cos θB.人拉绳行走的速度大小为v cos θC.船的加速度大小为F cos θ-F f mD.船的加速度大小为F -F f m【题型2】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v 1,B 端沿地面滑动的速度大小为v 2,则v 1、v 2的关系是( )A.v 1=v 2B.v 1=v 2cos θC.v 1=v 2tan θD.v 1=v 2sin θ【题型3】人用绳子通过光滑轻质定滑轮拉物体A ,A 穿在光滑的竖直杆上,当以速度v 0匀速地拉绳使物体A 到达如图所示位置时,绳与竖直杆的夹角为θ,则物体A 实际运动的速度大小是( )A.v 0sin θB.v 0 sin θC.v 0cos θD.v 0 cos θ【题型4】如图所示,一根长为L 的轻杆OA ,O 端用铰链固定,轻杆靠在一个高为h 的物块上,某时杆与水平方向的夹角为θ,物块向右运动的速度为v ,则此时A 点速度为( )A.Lv sin θhB.Lv cos θhC.Lv sin 2θhD.Lv cos 2θh【题型5】如图所示,长为L 的直棒一端可绕固定轴O 转动,另一端搁在升降平台上,平台以速度v 匀速上升,当棒与竖直方向的夹角为α时,棒的角速度为( )A.v sin αLB.v L sin αC.v cos αLD.v L cos α针对训练1.如图所示,有人在河面上方20 m 的岸上用跨过定滑轮的长绳拴住一条小船,开始时绳与水面的夹角为30°.人以恒定的速率v =3 m/s 拉绳,使小船靠岸,那么( )A.5 s 时绳与水面的夹角为60°B.5 s 时小船前进了15 mC.5 s 时小船的速率为5 m/sD.5 s 时小船到岸边距离为10 m2.一轻杆两端分别固定质量为m A 和m B 的两个小球A 和B (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,如图所示,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v 1,已知此时轻杆与水平方向成θ=30°角,球B 的速度大小为v 2,则( )A .v 2=12v 1 B .v 2=2v 1 C .v 2=v 1 D .v 2=3v 13.如图所示,人用轻绳通过定滑轮拉穿在光滑竖直杆上的物块A ,人以速度v 0向左匀速拉绳,某一时刻,绳与竖直杆的夹角为θ,与水平面的夹角为α,此时物块A 的速度v 1为( )A.v 1=v 0sin αcos θB.v 1=v 0sin αsin θC.v 1=v 0cos αcos θD.v 1=v 0cos αcos θ4.一探照灯照射在云层底面上,云层底面是与地面平行的平面,如图所示,云层底面距地面高h ,探照灯以恒定角速度ω在竖直平面内转动,当光束转到与竖直方向夹角为θ时,云层底面上光点的移动速度是( )A .hω B.θωcos h C. θω2cos h D .Hωtan θ5.如图所示,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( )A .水平向左,大小为vB .竖直向上,大小为vtanθC .沿A 杆向上,大小为v/cosθD .沿A 杆向上,大小为vcosθ6.如图所示,细绳一端固定在天花板上的O 点,另一端穿过一张CD 光盘的中央小孔后拴着一个橡胶球,橡胶球静止时,竖直悬线刚好挨着水平桌面的边沿.现将CD 光盘按在桌面上,并沿桌面边缘以速度v 匀速移动,移动过程中,CD 光盘中央小孔始终紧挨桌面边线,当悬线与竖直方向的夹角为θ时,小球上升的速度大小为( )A .v sin θB .v cos θC .v cos θD .v sin θ关联速度问题参考答案【题型1】【答案】 AC【解析】 船的运动产生了两个效果:一是使滑轮与船间的绳缩短,二是使滑轮与船间的绳偏转,因此将船的速度按如图所示(沿绳方向与垂直于绳方向)方式进行分解,人拉绳行走的速度大小v 人=v ∥=v cos θ,选项A 正确,B 错误;绳对船的拉力大小等于人拉绳的力的大小,即绳的拉力大小为F ,与水平方向成θ角,因此F cos θ-F f =ma ,解得a =F cos θ-F f m,选项C 正确,D 错误.【题型2】【答案】C【解析】将A 端的速度沿杆方向和垂直于杆的方向分解,沿杆方向的分速度为v 1∥=v 1cos θ,将B 端的速度沿杆方向和垂直于杆方向分解,沿杆方向的分速度v 2∥=v 2sin θ.由于v 1∥=v 2∥.所以v 1=v 2tan θ,故C 正确,A 、B 、D 错误.【题型3】【答案】D【解析】由运动的合成与分解可知,物体A 参与两个分运动:一个是沿着与它相连接的绳子的运动,另一个是垂直于绳子斜向上的运动.而物体A 的实际运动轨迹是沿着竖直杆向上的,这一轨迹所对应的运动就是物体A 的合运动,它们之间的关系如图所示.由几何关系可得v =v 0 cos θ,所以D 正确.【题型4】【答案】 C【解析】 根据运动的效果可知物块向右运动的速度,如图所示.沿杆和垂直于杆的方向分解成1v 和2v ,根据平行四边形定则可得θθcos cos 1v v v B ==,θθsin sin 2v v v B ==,根据几何关系可得θsin h OB =,由于B 点的线速度为ωθ⋅==OB v v sin 2,所以h v OB v θθω2sin sin ==,所以A 点的线速度hLv L v A θω2sin ==,故C 正确。
物理高一必修二关联速度知识点
物理高一必修二关联速度知识点速度是物理学中一个重要的概念,它描述了物体在单位时间内的位移变化。
在高中物理的学习过程中,学生们会接触到许多与速度相关的知识点。
本文将介绍高一必修二中与速度相关的几个重要知识点,包括平均速度、瞬时速度、速度的合成与分解、加速度等。
一、平均速度平均速度是指物体在一段时间内的位移与时间的比值。
它的计算公式为:平均速度 = 总位移 / 总时间例如,一个物体初位置为A,末位置为B,物体从A点运动到B点所需时间为t,那么物体的平均速度可以表示为:平均速度 = (B点位置 - A点位置) / t二、瞬时速度瞬时速度是指物体在某一瞬间的速度。
在数学上,瞬时速度可以通过求解物体的瞬时位移与瞬时时间的比值来得到。
瞬时速度可以表示为:瞬时速度 = ds/dt其中,ds表示瞬时位移,dt表示瞬时时间。
在实际问题中,通常可以通过计算物体在极短时间内的位移和时间来逼近瞬时速度。
三、速度的合成与分解速度的合成是指当一个物体同时具有多个速度时,将这些速度合成为一个总速度的过程。
合成速度的方法可以使用平行四边形法则或三角法则。
例如,一个物体以速度v1沿x轴正方向运动,同时以速度v2沿y轴正方向运动,那么物体的合成速度可以表示为:合成速度= √(v1² + v2²)相反地,速度的分解是指将一个速度分解为多个分速度的过程。
分解速度的方法可以使用正弦定理或余弦定理。
例如,一个物体以速度v沿某一斜面上升,可以将这个速度分解为分速度v1和v2,其中v1表示物体在垂直于斜面方向上的分速度,v2表示物体在斜面上的分速度。
四、加速度加速度是速度变化的量度,描述了物体单位时间内速度的变化率。
它的计算公式为:加速度 = (末速度 - 初速度) / 时间在高一必修二中,我们主要学习了匀变速直线运动,该运动下的加速度为常数。
当物体在匀变速直线运动中,我们也可以用加速度的公式来计算位移和时间的关系。
例如,一个物体的初速度为v0,加速度为a,它在时间t内的位移可以计算为:位移 = v0t + (1/2)at²其中,v0t表示初速度v0在时间t内的位移,(1/2)at²表示由于加速度a造成的额外位移。
高一物理必修二【关联速度问题】专题
高一物理必修二【关联速度问题】专题1.“关联”速度关联体一般是两个或两个以上由轻绳或轻杆联系在一起的物体,它们的运动简称为关联运动。
一般情况下二者的速度通常不同,但却有某种联系,我们称二者的速度为“关联”速度。
2.“关联”速度分解的步骤(1)确定合运动的方向:物体实际运动的方向就是合运动的方向,即合速度的方向。
(2)确定合运动的两个效果效果1:沿绳或杆方向的运动;效果2:垂直绳或杆方向的运动。
(3)画出合运动与分运动的平行四边形,确定它们的大小关系。
3.常见的速度分解情形(如图所示)(多选)如图所示,将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端,轻绳的另一端系一质量为m的小环,小环套在竖直固定的光滑直杆上,光滑定滑轮与直杆的距离为d。
现将小环从与定滑轮等高的A处由静止释放,当小环沿直杆下滑距离也为d时(图中B处),下列说法正确的是(重力加速度为g)()A.小环刚释放时轻绳中的张力一定大于2mgB.小环到达B处时,重物上升的高度为(2-1)dC.小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于2 2D.小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于 2[思路点拨](1)由题图显示的几何关系,可找出重物上升的高度。
(2)小环实际上是沿杆下落,该运动是合运动,绳的运动是分运动。
(3)绳子绕过定滑轮与重物相连,所以重物上升速度的大小等于小环沿绳方向的分速度的大小。
[解析]小环释放后,其下落速度v增大,绳与竖直杆间的夹角θ减小,而v1=v cos θ,故v1增大,由此可知小环刚释放时重物具有向上的加速度,绳中张力一定大于2mg,A项正确;小环到达B处时,绳与直杆间的夹角为45°,重物上升的高度h=(2-1)d,B项正确;如图所示,将小环速度v进行正交分解,则v1=v cos 45°=22v,所以小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于2,C项错误,D项正确。
[答案]ABD[名师点评]“四步”巧解关联速度问题第一步:先确定合运动,物体的实际运动就是合运动;第二步:确定合运动的两个实际作用效果,一是使绳或杆伸缩的效果,二是使绳或杆转动的效果;第三步:按平行四边形定则进行分解,作出运动矢量图;第四步:根据沿绳(或杆)牵引方向的速度相等列方程。
1.速度关联问题
9、速度关联问题 题型一、 杆端关联【例题1】如图所示,A 、B 两小球用轻杆连接,A 球只能沿内壁光滑的竖直槽运动,B 球处于光滑水平面内。
开始时杆竖直,A 、B 两球静止。
由于微小的扰动,B 开始沿水平面向右运动。
当轻杆与水平方向的夹角为θ时,A 球的速度v A 与B 球的速度v B 满足的关系是( )A. v A =v B ·cot θB. v A =v B ·tan θC. v A =v B ·sin θD. v A =v B ·cos θ〖变式1—1〗如图所示,A 、B 两小球用轻杆连接,A 球只能沿内壁光滑的竖直槽运动,B 球处于光滑水平面内。
开始时杆竖直,A 、B 两球静止。
由于微小的扰动,B 开始沿水平面向右运动。
在A 球下滑到底端的过程中,下列选项正确的是( )A.B 球的速度先增大后减小B. B 球的速度先减小后增大C.A 球到达竖直槽底部时,B 球的速度为0D. A 球到达竖直槽底部时,B 球的速度不为0〖变式1—2〗在光滑的水平面内建立如图所示的直角坐标系,长为L 的光滑细杆AB 的两个端点A 、B 被分别约束在x 轴和y 轴上运动,现让A 沿x 轴正方向以v 0匀速运动,已知P 点为杆的中点,当杆AB 与x 轴的夹角为θ时,下列关于P 点的运动轨迹或P 点的运动速度大小v 的表达式正确的是( )A .P 点的运动轨迹是一条直线B .P 点的运动轨迹是圆的一部分C .P 点的运动速度大小v =v 0·tan θD .P 点的运动速度大小v =v 02sin θ【例题2】如图所示,AB 杆以恒定角速度ω绕A 点由竖直位置开始顺时针旋转,并带动套在固定水平杆OC 上的小环M 运动。
则小环M 的速度大小变化情况是(小环仍套在AB 和OC 杆上)( )A.保持不变B. 一直增大C.一直减小D. 先增大后减小〖变式2—1〗如图所示的装置中,AB 杆水平固定,另一细杆可绕AB 杆上方距AB 杆高为h 的O 轴以角速度ω转动,两杆都穿过P 环。
【课件】第五章抛体运动专题2:关联速度问题+课件-高一下学期物理人教版(2019)必修第二册
B.吊装滑轮的绳子上的拉力逐渐变大 C.人向左运动过程速度减小
D.运动过程中β可能大于α
A.由于水桶匀速运动,可知绳子中的拉力保持不变,为mg,人对绳的拉力和绳子
对人的拉力为作用力与反作用力,大小相等,所以人对绳的拉力不变,故A错误;
B.以滑轮为结点进行受力分析,左右绳子中的拉力和吊装滑轮的绳子上的拉力平
2.如图所示,不可伸长的轻绳绕过光滑定滑轮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
好水平,从当前位置开始B以速度v0匀速下滑。设绳子的张力为 FT,在此过程中,
下列说法正确的是( )
A.物体A做减速运动
B.物体A做匀速运动
C.FT 可能小于 mg sin D.FT一定大于 mg sin
A. v1 cos cos
B. v1 sin cos
C.v1 cos sin
D. v1 sin sin
5.如图所示,物块B套在倾斜杆上,并用轻绳绕过定滑轮与物块A相连(定滑轮 体积大小可忽略),今使物块B沿杆由J点匀速下滑到N点,运动中连接A、B的轻 绳始终保持绷紧状态,在下滑过程中,下列说法正确的是( B )
乙球沿水平地面向右运动,对于两球的运动,下列说法正确的是( B ) D
A.乙球距离起点3m时,甲、乙两球的速度大小之 比为 7 ∶3 B.乙球距离起点3m时,甲、乙两球的速度大小之 比为3∶ 7 C.甲球即将落地时,乙球的速度与甲球的速度大 小相等 D.甲球即将落地时,乙球的速度为零
7.如图所示,长为l的轻杆,一端固定一个质量为m的小球,另一端有固定转动轴O, 杆可在竖直面内绕转动轴O无摩擦转动;质量为m的物块放置在光滑水平面上,开始 时,使小球靠在物块的光滑侧面上,轻杆与水平面夹角45°,用手控制物块静止,然 后释放物块,在之后球与物块运动的过程中,下列说法正确的是( D )
(推荐)关联速度的问题
(推荐)关联速度的问题
关联速度是指在数据分析中,计算两个或多个变量之间关系的速度。
以下是几种提高关联速度的方法:
1. 数据压缩:对于大型数据集,可以使用数据压缩技术来减少数
据的体积,从而提高关联分析的速度。
2. 并行计算:使用并行计算技术可以将计算任务分配给多个处理
器或计算机进行并行处理,从而加快关联分析的速度。
3. 使用索引:在进行关联分析时,可以使用索引来加快数据的检
索速度,从而提高关联分析的效率。
4. 数据预处理:在进行关联分析之前,对数据进行预处理,如去
除重复项、缺失值处理等,可以减少数据的量,从而提高关联分
析的速度。
5. 采样方法:对于大型数据集,可以使用采样方法来获取一个较
小的数据子集,然后对子集进行关联分析,从而提高关联速度。
6. 使用高效的算法:选择适合的关联算法是提高关联速度的关键。
一些高效的关联算法如Apriori算法、FP-Growth算法等。
7. 数据分区:将数据划分为多个分区,然后对每个分区进行独立
的关联分析任务,最后将结果合并,可以提高关联速度。
8. 内存优化:合理利用内存可以减少磁盘读写的次数,从而提高
关联分析的速度。
高一物理奥赛7:关联速度
高一物理奥赛7:速度关联类问题求解1. 在一光滑水平面上放一个物体,人通过细绳跨过高处的定滑轮拉物体,使物体在水平面上运动,人以大小不变的速度v 运动.当绳子与水平方向成θ角时,物体前进的瞬时速度是多大?2. A 、B 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,若A 车以速度v 0向右匀速运动,当绳与水平面的夹角分别为α和β时,B 车的速度是多少?3.均匀直杆上连着两个小球A 、B ,不计一切摩擦.当杆滑到如图位置时,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.4. 一根长为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5-7所示,若物块与地面摩擦不计,试求当物块以速度v 向右运动时,小球A 的线速度v A (此时杆与水平方向夹角为θ).5. S 为一点光源,M 为一平面镜,光屏与平面镜平行放置.SO 是垂直照射在M 上的光线,已知SO =L ,若M 以角速度ω绕O 点逆时针匀速转动,则转过30°角时,光点 S ′在屏上移动的瞬时速度v 为多大?解答:1. 命题意图:考查分析综合及推理能力,B 级要求.错解分析:弄不清合运动与分运动概念,将绳子收缩的速度按图5-4所示分解,从而得出错解v 物=v 1=v cos θ.解题方法与技巧:解法一:应用微元法设经过时间Δt ,物体前进的位移Δs 1=BC ,如图5-5所示.过C点作CD ⊥AB ,当Δt →0时,∠BAC 极小,在△ACD 中,可以认为AC =AD ,在Δt 时间内,人拉绳子的长度为Δs 2=BD ,即为在Δt 时间内绳子收缩的长度.由图可知:BC =θcos BD ①由速度的定义:物体移动的速度为v 物=t BC t s ∆=∆∆1 ②人拉绳子的速度v =tBD t s ∆=∆∆2 ③ 由①②③解之:v 物=θcos v 解法二:应用合运动与分运动的关系绳子牵引物体的运动中,物体实际在水平面上运动,这个运动就是合运动,所以物体在水平面上运动的速度v 物是合速度,将v 物按如图5-6所示进行分解.其中:v =v 物cos θ,使绳子收缩.v ⊥=v 物sin θ,使绳子绕定滑轮上的A 点转动.所以v 物=θcos v 解法三:应用能量转化及守恒定律由题意可知:人对绳子做功等于绳子对物体所做的功.人对绳子的拉力为F ,则对绳子做功的功率为P 1=Fv ;绳子对物体的拉力,由定滑轮的特点可知,拉力大小也为F ,则绳子对物体做功的功率为P 2=Fv 物cos θ,因为P 1=P 2所以v 物=θcos v2.v B cos α=v A cos β3. v A =v B tan α;a A =a B tan α图5-4 图5-5图5-64.选取物与棒接触点B为连结点.(不直接选A点,因为A点与物块速度的v的关系不明显).因为B点在物块上,该点运动方向不变且与物块运动方向一致,故B点的合速度(实际速度)也就是物块速度v;B点又在棒上,参与沿棒向A点滑动的速度v1和绕O点转动的线速度v2.因此,将这个合速度沿棒及垂直于棒的两个方向分解,由速度矢量分解图得:v2=v sinθ.设此时OB长度为a,则a=h/sinθ.令棒绕O点转动角速度为ω,则:ω=v2/a=v sin2θ/h.故A的线速度v A=ωL=vL sin2θ/h.5. 由几何光学知识可知:当平面镜绕O逆时针转过30°时,则:∠SOS′=60°,OS′=L/cos60°.选取光点S′为连结点,因为光点S′在屏上,该点运动方向不变,故该点实际速度(合速度)就是在光屏上移动速度v;光点S′又在反射光线OS′上,它参与沿光线OS′的运动.速度v1和绕O点转动,线速度v2;因此将这个合速度沿光线OS′及垂直于光线OS′的两个方向分解,由速度矢量分解图5′—1可得:v1=v sin60°,v2=v cos60°又由圆周运动知识可得:当线OS′绕O转动角速度为2ω.则:v2=2ωL/cos60°vc os60°=2ωL/cos60°,v=8ωL.。
关联速度问题
关联速度问题(总5页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除关联速度问题(高一)河南省信阳高级中学陈庆威绳子末端速度的分解问题,是“运动的合成与分解”中的一个难点也是易错点。
同学们在处理此类问题时,往往因搞不清哪一个是合速度(实际速度),哪一个是分速度而导致解题失败。
希望能通过下面几个例题,帮助同学们消除解题中的困惑。
例1:如图1的A所示,在河岸上利用定滑轮拉绳使小船靠岸,拉绳的速度为v,当绳与水平面成θ角时,船的速度是多少?解析:方法一:图11、找关联点(A点)2、判断合速度(水平向左)3、速度的合成与分解(沿绳子与垂直绳子)4、验证正误(新位置在两坐标轴方向上)船的实际运动是水平运动,它产生的实际效果可以从图B中的A 点为例说明:A是绳子和船的公共点,一是A点沿绳的收缩方向的运动,二是A点绕O点沿顺时针方向的转动,所以,船的实际速度v可分解为船沿绳方向的速度v1和垂直于绳的速度v2,如图1所示。
由图可知:v=v1/cosθ方法二:微元法:如图C1、关联点在很短时间内经过一小位移S2、绳子缩短了S′=OA-OB=PA=Scosθ<S3、速度比即是位移比。
例2.如图2所示,一辆匀速行驶的汽车将一重物提起,在此过程中,重物A的运动情况是()A. 加速上升,且加速度不断增大B. 加速上升,且加速度不断减小C. 减速上升,且加速度不断减小D. 匀速上升解析:物体A的速率即为左段绳子上移的速率,而左段绳子上移的速率与右段绳子在沿着绳长方向的分速率是相等的。
右段绳子实际上同时参与两个运动:沿绳方向拉长及向上摆动。
将右段绳子与汽车相连的端点的运动速度v沿绳子方向和与绳子垂直方向分解,如图3所示,则沿绳方向的速率即为物体A的速率v A=v1=vsinθ。
随着汽车的运动,θ增大,v A=v1增大,故A应加速上升。
由v-t图线的意义知,其斜率为加速度,在0°~90°范围内,随θ角的增大,曲线y=sinθ的斜率逐渐减小,所以A上升的加速度逐渐减小。
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关联速度问题(高一)
河南省信阳高级中学陈庆威 2015.02.02
绳子末端速度的分解问题,是“运动的合成与分解”中的一个难点也是易错点。
同学们在处理此类问题时,往往因搞不清哪一个是合速度(实际速度),哪一个是分速度而导致解题失败。
希望能通过下面几个例题,帮助同学们消除解题中的困惑。
例1:如图1的A所示,在河岸上利用定滑轮拉绳使小船靠岸,拉绳的速度为v,当绳与水平面成θ角时,船的速度是多少?
解析:
方法一:
图1
1、找关联点(A点)
2、判断合速度(水平向左)
3、速度的合成与分解(沿绳子与垂直绳子)
4、验证正误(新位置在两坐标轴方向上)
船的实际运动是水平运动,它产生的实际效果可以从图B中的A 点为例说明:A是绳子和船的公共点,一是A点沿绳的收缩方向的运
动,二是A点绕O点沿顺时针方向的转动,所以,船的实际速度v可分解为船沿绳方向的速度v1和垂直于绳的速度v2,如图1所示。
由图可知:v=v1/cosθ
方法二:微元法:如图C
1、关联点在很短时间内经过一小位移S
2、绳子缩短了S′=OA-OB=PA=Scosθ<S
3、速度比即是位移比。
例2.如图2所示,一辆匀速行驶的汽车将一重物提起,在此过程中,重物A的运动情况是()
A. 加速上升,且加速度不断增大
B. 加速上升,且加速度不断减小
C. 减速上升,且加速度不断减小
D. 匀速上升
解析:物体A的速率即为左段绳子上移的速率,而左段绳子上移的速率与右段绳子在沿着绳长方向的分速率是相等的。
右段绳子实际上同时参与两个运动:沿绳方向拉长及向上摆动。
将右段绳子与汽车相连的端点的运动速度v沿绳子方向和与绳子垂直方向分解,如图3所示,则沿绳方向的速率即为物体A的速率v A=v1=vsinθ。
随着汽车的运动,θ增大,v A=v1增大,故A应加速上升。
由v-t图线的意义知,其斜率为加速度,在0°~90°范围内,随θ角的增大,曲线y=sinθ的斜率逐渐减小,所以A上升的加速度逐渐减小。
答案 B
点评本题主要考查了运动的分解,解题的关键是要分清合速度与分速度。
一般情况下,物体相对于给定的参考系(一般为地面)的实际运动就是合运动,本例中,汽车的实际运动就是合运动。
另外,运动的分解要按照它的实际效果进行。
例3.如图4所示,以速度v沿竖直杆匀速下滑的物体A用轻绳通过定滑轮拉物体B,当绳与水平面夹角为θ时,物体B的速度为()
A.v B.v.sinθ C.v.cosθ D.V/sinθ
图4 图5
解析:如图5,将A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,,根据平行四边形定则得,v B=vsinθ.故B正确,A、C、
D错误.故选B.
例4.如图6所示,均匀直杆上连着两个小球A、B,
不计一切摩擦.当杆滑到如图位置时,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?
图6 解析:分别对小球A和B的速度进行分解,设杆上的速度为v
则对A球速度分解,分解为沿着杆方向和垂直于杆方向的两个速度。
v=v A cosα
对B球进行速度分解,得到v=v B sinα
联立得到v A=v B tanα
加速度也是同样的思路,得到a A=a B tanα
例5.如图所示,A、B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,若A车以速度v0向右匀速运
动,当绳与水平面的夹角分别为α和β时,B
车的速度是多少?
解析:
右边的绳子的速度等于A车沿着绳子方向的分速度,设绳子速度为v。
将A车的速度分解为沿着绳子的方向和垂直于绳子的方向,则v=v A cosβ
同理,将B车的速度分解为沿着绳子方向和垂直于绳子的方向,则v=v B cosα
由于定滑轮上绳子的速度都是相同的,得到A
B v v αβcos cos = 例6.如图所示,一块橡皮用细线悬挂于O 点,用钉子靠着线的左侧,沿与水平方向成30°的斜面向右以速度v 匀速运动,运动中始终保持悬线竖直,则橡皮运动的速度( )
A .大小为v ,方向不变和水平方向成60°
B .大小为v ,方向不变和水平方向成60°
C .大小为2v ,方向不变和水平方向成60°
D .大小和方向都会改变
解析:橡皮沿与水平方向成300的斜面向右以速度v 匀速运动,由于橡皮沿与水平方向成300的斜面向右以速度v 匀速运动的位移一定等于橡皮向上的位移,故在竖直方向以相等的速度匀速运动,根据平行四边形定则,可知合速度也是一定的,故合运动是匀速运动;根据平行四边形定则求得合速度大小为v 3,方向不变和水平方向成60°. 故选B .(此题与2013年江苏单科题相似)。