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必修二参考答案及解析第四章曲线运动万有引力与航天第一单元曲线运动运动的合成与分解第二单元平抛和斜抛运动的规律第三单元圆周运动第四单元圆周运动在实际问题中的应用第五单元万有引力与航天章末综合检测第五章机械能守恒定律第一单元功和功率第二单元动能定理第三单元机械能守恒定律第四单元功能关系能量守恒定律第五单元实验：探究动能定理第六单元：实验：验证机械能守恒定律章末综合检测4-11、解析：若物体做匀速直线运动可以不受外力作用，所以A错．做曲线运动的物体，加速度不为零，一定受到外力的作用，B对．物体受到的外力越大，只能说明其加速度越大，C错，D对．答案：BD2、解析：运动员下落过程中，下落时间仅与竖直方向的运动有关，与水平方向的运动无关，即A错，C正确．着地速度是竖直方向速度与风速的合成，即B正确．D错．答案：BC3、解析：本题主要考查物体做曲线运动的条件、物体做匀变速运动的条件，分别分析如下：F1、F2为恒力，质点从静止开始做匀加速直线运动，F1突变后仍为恒力，但合力的方向与速度方向不再共线，所以物体将做匀变速曲线运动，故A正确．由加速度的定义a＝ΔvΔt知在相等时间Δt内Δv＝a·Δt必相等，故B正确．匀速直线运动的条件是F合＝0，所以不可能做匀速直线运动，故C错．由于F1突变后，F1＋ΔF和F2的合力仍为恒力，故加速度不可能变化，故D错．答案：AB4、解析：扶梯运动的速度v1＝ht1，人运动的速度v2＝ht2，所求情况下的速度v3＝v1＋v2，所以t＝hv3＝t1t2t1＋t2，故C正确．答案：C5、解析：依题意画出物理情景示意图，若要在最短时间内靠岸，则必须要求摩托艇相对于水的速度v2的方向垂直于河岸，由于同时参与水的运动，摩托艇将相对河岸沿合速度v的方向运动，在B点登陆．由图示几何关系可以看出，速度三角形与位移三角形相似，故有v1v2＝xd，x＝v1v2d.可见该题的正确选项为C.图16答案：C6、解析：红蜡块水平向右匀加速运动，竖直向上匀速运动，运动轨迹为曲线，并且是抛物线，选项C对．答案：C7、解析：物体做匀速直线运动，则可知F合＝0，当将与速度反方向大小为2N的力旋转90°，F合大小也变为22N，与速度方向成45°，且大小恒定，故物体将做加速度为2m/s2的匀变速曲线运动，故B正确．答案：B8、解析：由x＝3t2及y＝4t2知物体在x、y方向上的初速度为0，加速度分别为ax＝6m/s2，ay＝8m/s2，故a＝a2x＋a2y＝10m/s2.答案：AC9、解析：由图线可知vy0逐渐减小直至为零，结合提供选项可知D对．答案：D10、解析：由于河宽d＝80m，A、B间沿水流方向的距离为l＝100m，所以当船头指向正对岸时有dl＝v船v水，此时合速度刚好沿AB的连线，可以使船从A运动到B，若从B向A运动，则由于水速大于船速，不论船向哪个方向，则渡船均不可能回到A点，只可能向下游运动．故选项B正确．答案：B11、解析：由x方向的速度图象可知，在x方向的加速度为1.5m/s2，受力Fx＝3N，由在y方向的位移图象可知在y方向做匀速直线运动，速度为vy＝4m/s，受力Fy＝0.因此质点的初速度为5m/s，A选项正确；受到的合外力为3N，B选项正确；显然，质点初速度方向与合外力方向不垂直，C选项错误；2s末质点速度应该为v＝62＋42m/s＝23m/s，D选项错误．答案：AB12、解析：小船参与了两个运动：随水漂流和船在静水中的运动．因为分运动之间是互不干扰的，具有等时的性质，故(1)小船渡河时间等于垂直于河岸的分运动时间：t＝t1＝dv船＝2004s＝50s，沿河流方向的位移x水＝v水t＝2×50m＝100m.即在正对岸下游100m处靠岸．图21(2)要小船垂直河岸过河，即合速度应垂直于河岸，如图21所示，则cosθ＝v水v船＝24＝12，所以θ＝60°，即航向与上游河岸成60°角，渡河时间t＝t1＝dv合＝dv船sinθ＝2004sin60°s＝1003s≈57.7s.答案：(1)50s后在正对岸下游100m处靠岸(2)航向与上游河岸成60°角57.7s4-21、解析：该题考查对平抛运动及其分运动的理解，同时考查探究问题的思维能力．实验中A球做平抛运动，B球做自由落体运动，两球同时落地说明A球平抛运动的竖直分运动和B球相同，而不能说明A球的水平分运动是匀速直线运动，所以B项正确．A、C、D三项都不对．答案：B2、解析：在匀速飞行的飞机上释放物体，物体有一水平速度，故从地面上看，物体做平抛运动，C对D错；飞机的速度与物体水平方向上的速度相同，故物体始终在飞机的正下方，且相对飞机的竖直位移越来越大，A、B错．答案：C3、解析：两球在空中相遇，水平位移相等，即v甲t甲＝v乙t乙，但t甲t乙，则需要v甲v乙，甲要早抛出才可以，故只有D项正确．答案：D4、解析：物体平抛运动的时间t＝vyg，由速度的合成与分解可知vy＝v2－v20，故只有D正确．答案：D5、解析：本题的关键是先求出速度方向与水平方向的夹角θ的正切值tanθ随时间t的变化的关系式．由平抛运动的规律可得tanθ＝vyv0＝gv0t，因为gv0为定值，则tanθ与t成正比，故B正确．答案：B6、解析：着地时速度的方向与水平地面的夹角为45°，故vy＝v0＝2gh＝2×10×1.25m/s＝5.0m/s，A正确；x＝v0t＝v02hg＝5×2×1.2510m＝2.5m，B正确；飞行时间t＝2hg＝0.5s，C正确；着地时滑雪者重力做功的瞬时功率P＝mgvy＝60×10×5.0W＝3000W，D错误．答案：D7、解析：由于物体做平抛运动，在竖直方向上h＝12gt2，t＝2hg，因hahb，故tatb；因t＝xv，由于水平方向xa＝xb，tbta，所以vbva，故A项正确．答案：A8、解析：炮弹拦截成功，即两炮弹同时运动到同一位置，设此位置距地面的高度为h，则x＝v1th＝v2t－12gt2H－h＝12gt2由以上各式联立解得：v1＝xHv2答案：D9、解析：竖直方向：据Δy＝5l－3l＝gT2可求出g；水平方向：v0＝xT＝3lT，P点竖直方向分速度vy＝v＝3l＋5l2T，故P点速度大小v＝v20＋v2y；无法求出小球质量m.故B正确．答案：B10、解析：设AC竖直间距为h，子弹过B点有：h－Δh＝12g(x2v0)①子弹过C点有：h＝12g(x＋ΔLv0)2②由①②得v＝gΔLΔh＋(x＋ΔL2)答案：gΔLΔh＋(x＋ΔL2)11、解析：(1)炸弹在空中做平抛运动，沿竖直方向做自由落体运动．其运动时间为t1＝2Hg＝2×50010s＝10s，因此可知炸弹落地爆炸后声音的传播时间为t2＝(13－10)s＝3s，声音沿直线传播距离为x＝v声t2＝1000m，炸弹落地时飞机在其正上方500m处．由几何关系可知：在炸弹落地后的3s内飞机飞行的水平距离为：x＝L2－H2＝5003m＝866m所以飞机的飞行速度为：v＝xt2＝288.7m/s(2)炸弹做平抛运动的初速度与飞机速度相同．设落地时的速度为v′，则由vy＝2gHv′＝v2＋2gH＝305.5m/s.答案：(1)288.7m/s(2)305.5m/s12、解析：(1)若抛靶装置在子弹的射程以外，则不论抛靶速度为何值，都无法击中．H＝12gt2,x＝v1tlx＝v12Hg＝200m即l200m，无论v2为何值都不能被击中．(2)若靶能被击中，则击中处应在抛靶装置的正上方，设经历的时间为t1，则：l＝v1t1，t1＝lv1＝100100s＝1s.y1＝12gt21＝12×10×12m＝5my2＝v2t1－12gt21＝20×12m－12×10×12m＝15m.因为y1＋y2＝5m＋15m＝20m＝H,所以靶恰好被击中．答案：(1)l200m(2)恰好击中4-31、答案：BD2、解析：绳b烧断前，竖直方向合力为零，即Fa＝ma，烧断b后，因惯性，要在竖直面内做圆周运动，且F′a－mg＝mv2l，所以F′aFa，A错B对，当ω足够小时，小球不能摆过AB所在高度，C对，当ω足够大时，小球在竖直面内能通过AB上方最高点，从而做圆周运动，D对．答案：BCD3、答案：A4、解析：三个物块做圆周运动的角速度ω相同，向心加速度a＝ω2r，C离转轴最远，向心加速度最大．三个物块做圆周运动的向心力由静摩擦力Ff提供，Ff＝mω2r，B与A相比，r相同，m小；B与C相比，m相同，r小，所以B的摩擦力最小．当圆盘转速增大时，物块将要滑动，静摩擦力达到最大值，最大静摩擦力提供向心力，μmg＝mω2r，即ω＝μg/r，与质量无关，由于2rA＝2rB＝rC，B与A同时开始滑动，C比B先滑动．选项A、B、D正确．答案：ABD图65、解析：此题涉及物理量较多，当比较多个量中两个量的关系时，必须抓住不变量，而后才能比较变量．先对A、B两球进行受力分析，两球均只受重力和漏斗给的支持力FN.如图6所示，对A球依牛顿第二定律：FNAsinα＝mg①FNAcosα＝mv2ArA＝mω2ArA②对B球依牛顿第二定律：FNBsinα＝mg③FNBcosα＝mv2BrB＝mω2BrB④由两球质量相等可得FNA＝FNB，不选C项．由②④可知，两球所受向心力相等：mv2ArA＝mv2BrB，因为rArB，所以vAvB，A项正确．mω2ArA＝mω2BrB，因为rArB，所以ωAωB，B项是错误的．又因为ω＝2πT，所以TATB，D项是正确的．答案：AD6、答案：AC7、解析：车突然停止时，A球随之停下来，则张力FT1＝mg，而B球会以悬点为圆心向右摆动起来，则有FT2－mg＝mv2L，FT2＝m(g＋v2L)所以FT1FT2＝gg＋v2L＝13.答案：C8、解析：由题可知，平盘边缘与滚轮的线速度相同，又因为v＝rω＝r×2πf，故xf1＝rf2，转速n与f成正比，故n1x＝n2r.A选项正确．答案：A9、解析：设小球在水平面内做半径为R的匀速圆周运动的速度为v图11根据F向＝mv2R有mgtanθ＝mgRh＝mv2R则v＝Rgh若细线突然在A处断裂，小球以速度v做平抛运动，在地面上落点P的位置与A处的切线在同一竖直平面上，设与A处的水平距离为x；则有H＝12gt2x＝vt解得x＝R2Hh答案：R2Hh10、解析：(1)设小球在空中的飞行时间为t1，初速度为v0，圆盘的角速度为ω，则小球平抛时间为t1＝2hg，而R＝v0t1，故v0＝Rt1＝Rg2h.(2)当OB再次与v0平行时，圆盘运动时间t2＝nT(n＝1,2,3,4，…)，T＝2πω依题意有t1＝t2，即2hg＝2nπω(n＝1,2,3,4，…)解得ω＝nπ2gh(n＝1,2,3,4，…)答案：(1)Rg2h(2)ω＝nπ2gh(n＝1,2,3,4，…)11、解析：速度相同包括大小相等和方向相同，由质点P的旋转情况可知，只有当P运动到圆周上的C点时P、Q的速度和方向才相同，即质点P转过n＋34周(n＝0,1,2,3，…)，经历的时间t＝n＋34T(n＝0,1,2,3，…)，质点P的速率为v＝2πRT.在同样的时间内，质点Q做匀加速直线运动，速度应达到v，由牛顿第二定律及速度公式得v＝Fmt，联立以上三式，解得F＝8πmR(4n＋3)T2(n＝0,1,2,3，…)．4-41、解析：因小球做变速圆周运动，在P点的合加速度应是向心加速度与切向加速度的合成，故只有D选项符合要求．答案：D2、解析：绳、钉相碰时，绳的拉力不做功，球速不变，由于半径减小，由v＝ωr知，ω增大，F向＝FT－mg＝mv2r将变大；an＝v2r将变大．答案：BCD3、解析：射出后可认为子弹做匀速直线运动，要使子弹射中目标，需使合速度指向O点，其中一分速度沿P点圆的切线方向，由平行四边形定则如图3sinθ＝ωRv，故选项D正确．答案：D4、解析：因弹簧具有质量，弹簧断后弹力不立刻减为零，瞬间值不变，故an＝ω2l.选项B正确．答案：B5、解析：汽车在水平面内做圆周运动，如果路面是水平的，汽车做圆周运动的向心力