《2025年成才之路高中新课程学习指导高中物理必修第二册人教版》

跟踪训练 5：(2025·陕西咸阳高一阶段练习)如图所示，斯特林发动机的机械装置可以将圆周运动转化为直线上的往复运动。连杆$AB$、$OB$可绕图中$A$，$B$，$O$三处的转轴转动，连杆$OB$长为$R$，连杆$AB$长为$L$($L ＞ R$)，当$OB$杆以角速度逆时针匀速转动时，滑块在水平横杆上左右滑动，连杆$AB$与水平方向夹角为$\alpha$，$AB$杆与$OB$杆的夹角为$\beta$。在滑块$A$从右向左滑动过程中 (C)


A.滑块$A$做加速度减小的加速运动
B.滑块$A$做加速度减小的减速运动
C.当$OB$杆与$OA$垂直时，滑块的速度大小为$\omega R$
D.当$\beta = 90°$时，滑块的速度大小为$\omega\sqrt{L^2 + R^2}$

答案： 跟踪训练5:C 滑块A与B点沿杆方向的分速度相等;当B点处于水平杆$O$点左侧时，B点速度垂直杆$OB$向下，此时滑块处于最右端，滑块的速度为零;当B点处于水平杆$O$点右侧时，B点速度垂直杆$OB$向上，此时滑块处于最左端，滑块的速度为零;则滑块A从右向左滑动过程中，滑块A应先加速后减速，故A、B错误;当$OB$杆与$OA$垂直时，此时B点速度与水平杆平行，即B点速度与滑块A的速度方向相同，则有$v_B \cos \alpha = v_A \cos \alpha$，可得滑块的速度大小为$v_A = v_B = \omega R$，故C正确;当$\beta = 90°$时，此时B点速度沿$AB$杆方向，设滑块的速度为$v$，则有$v \cos \alpha = \omega R$，又$\cos \alpha = \frac{L}{\sqrt{L^2 + R^2}}$，联立解得$v = \frac{R\omega \sqrt{L^2 + R^2}}{L}$，故D错误。故选C。

1. 跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目。如图所示，当运动员从直升机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风力的影响。下列说法中正确的是 (C)


A.风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作
B.运动员着地时的速度方向竖直向下
C.运动员下落时间与风力无关
D.运动员着地速度与风力无关

答案： 1.C 运动员下落时间只与竖直方向上的运动有关，与风力的大小无关，故A错误，C正确;运动员在水平方向上受到风力的作用会有速度，风力越大，则水平方向的速度越大，运动员着地时的速度不是竖直向下的，且速度的大小与风力有关，故B、D错误。故选C。

2. 关于合运动与分运动的关系，下列说法中正确的是 (B)

A.合运动的速度一定大于分运动的速度
B.合运动的速度可以小于分运动的速度
C.合运动的位移就是两个分运动位移的代数和
D.合运动的时间与分运动的时间不一样

答案： 2.B 根据平行四边形定则，合运动的速度可能大于、小于或等于分运动的速度，故A错误，B正确;合运动的位移等于两个分运动位移的矢量和，故C错误;合运动与分运动间具有等时性，即合运动的时间与分运动的时间相等，故D错误。故选B。

3. 为保障灾民生命财产安全，消防队员利用无人机为灾民配送物资，某次在执行任务时，无人机从地面起飞，将配送物资运输到预定地点，在飞行过程中，通过速度传感器测出无人机水平方向和竖直方向的分速度$v_x$和$v_y$随飞行时间$t$的关系图像如图甲、乙所示，无人机到达最大高度后释放物资，物资落在预定地点，不计空气阻力，$g$取$10m/s^2$，以下说法正确的是 (B)


A.在$0 \sim 10s$内，无人机做曲线运动
B.$30s$时无人机速度为$10m/s$
C.$25s$时无人机加速度大小为$0.3m/s^2$
D.$20s$时物资从无人机上释放

答案： 3.B $0 \sim 10 s$时间内，无人机在水平方向上做初速度为零的匀加速运动，在竖直方向上做初速度为零的匀加速运动，则合运动为初速为零的匀加速直线运动，故A错误;$30 s$时无人机水平方向速度$v_x = 8 m/s$，竖直方向上速度$v_y = 6 m/s$，此时速度$v = \sqrt{v_x^2 + v_y^2} = 10 m/s$，故B正确;$25 s$时无人机水平方向加速度为零，竖直方向加速度即为无人机的加速度，其大小为$a_y = \frac{12 - 0}{40 - 20} m/s^2 = 0.6 m/s^2$，故C错误;$0 \sim 40 s$时间内无人机竖直方向上速度均向上，一直升高，无人机到达最大高度后释放物资，故$40 s$时物资从无人机上释放，故D错误。故选B。