高中物理必修1、必修2課后習(xí)題答案人教版新課標(biāo).doc

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1、人教版高中物理必修課后習(xí)題答案第一章：運(yùn)動(dòng)的描述第1節(jié)：質(zhì)點(diǎn) 參考系和坐標(biāo)系1、“一江春水向東流”是水相對地面（岸）的運(yùn)動(dòng)，“地球的公轉(zhuǎn)”是說地球相對太陽的運(yùn)動(dòng)，“鐘表時(shí)、分、秒針都在運(yùn)動(dòng)”是說時(shí)、分、秒針相對鐘表表面的運(yùn)動(dòng)，“太陽東升西落”是太陽相對地面的運(yùn)動(dòng)。2、詩中描寫船的運(yùn)動(dòng)，前兩句詩寫景，詩人在船上，臥看云動(dòng)是以船為參考系。云與我俱東是說以兩岸為參考系，云與船均向東運(yùn)動(dòng)，可認(rèn)為云相對船不動(dòng)。3、xA=-0.44 m，xB=0.36 m第2節(jié)：時(shí)間和位移1A8點(diǎn)42分指時(shí)刻，8分鐘指一段時(shí)間。B“早”指時(shí)刻，“等了很久”指一段時(shí)間。C“前3秒鐘”、“最后3秒鐘”、“第3秒鐘”指一段時(shí)間

2、，“3秒末”指時(shí)刻。2公里指的是路程，汽車的行駛路線一般不是直線。3（1）路程是100 m，位移大小是100 m。（2）路程是800 m，對起跑點(diǎn)和終點(diǎn)相同的運(yùn)動(dòng)員，位移大小為0；其他運(yùn)動(dòng)員起跑點(diǎn)各不相同而終點(diǎn)相同，他們的位移大小、方向也不同。4解答3 m8 m05 m-8 m-3 m05 m-3 m5 m-8 m-3 m第3節(jié)：運(yùn)動(dòng)快慢的描述速度1（1）1光年=3652436003.0108 m=9.51015 m。（2）需要時(shí)間為 2（1）前1 s平均速度v1=9 m/s前2 s平均速度v2=8 m/s前3 s平均速度v3=7 m/s前4 s平均速度v4=6 m/s全程的平均速度 v5=5

3、 m/sv1最接近汽車關(guān)閉油門時(shí)的瞬時(shí)速度， v1小于關(guān)閉油門時(shí)的瞬時(shí)速度。（2）1 m/s，03（1）24.9 m/s，（2）36.6 m/s，（3）0第4節(jié)：實(shí)驗(yàn)：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測速度1電磁打點(diǎn)記時(shí)器引起的誤差較大。因?yàn)殡姶糯螯c(diǎn)記時(shí)器打點(diǎn)瞬時(shí)要阻礙紙帶的運(yùn)動(dòng)。2（1）紙帶左端與重物相連。（2）A點(diǎn)和右方鄰近一點(diǎn)的距離x=7010-3 m，時(shí)間t=0.02 s，t很小，可以認(rèn)為A點(diǎn)速度v=0.35 m/s3解（1）甲物體有一定的初速度，乙物體初速度為0。（2）甲物體速度大小不變，乙物體先勻加速、勻速、最后勻減速運(yùn)動(dòng)。（3）甲、乙物體運(yùn)動(dòng)方向都不改變。4紙帶速度越大，相鄰兩點(diǎn)的距離也越大。紙帶速

4、度與相鄰兩點(diǎn)時(shí)間無關(guān)。第5節(jié)：速度變化快慢的描述加速度1100 km/h=27.8 m/s2A汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)。B列車啟動(dòng)慢慢到達(dá)最大速度50 m/s，速度變化量較大，但加速時(shí)間較長，如經(jīng)過2 min，則加速度為0.42 m/s2，比汽車啟動(dòng)時(shí)的加速度小。C、汽車向西行駛，汽車減速時(shí)加速度方向向東。D汽車啟動(dòng)加速到達(dá)最大速度的過程中，后一階段加速度比前一階段小，但速度卻比前一階段大。3A的斜率最大，加速度最大。aA=0.63 m/s2，aB=0.083 m/s2，aC=-0.25 m/s2aA、aB與速度方向相同，aC與速度方向相反。4解答滑塊通過第一個(gè)光電門的速度 滑塊通過第二個(gè)光電門的

5、速度 滑塊加速度 第二章：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的描述第1節(jié)：實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律1（1）15，16，18，19，21，23，24；（2）如圖所示；（3）可認(rèn)為是一條直線。2A做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度為15 m/s；B做初速度為零，加速度為1.9 m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)；C做初速度為4 m/s，加速度為0.67 m/s2的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，6 s時(shí)速度為0。3（1）圖2-9，（2）剪下的紙條長度表示0.1 s時(shí)間內(nèi)位移大小，可近似認(rèn)為速度 、.vx，紙條長度可認(rèn)為表示速度。圖294略。第2節(jié)：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系1初速度v0=36 km/h=10 m/s，加速度a=0.2 m/s

6、2，末速度v=54 km/h根據(jù)v=v0+at得2初速度v0=72 km/h=20 m/s，加速度a=-0.1 m/s2，時(shí)間t=2 min=120 s根據(jù)v=v0+at得v=20 m/s-0.1120 m/s=8 m/s3（1）4 s末速度為2 m/s，最大，7 s末速度為1 m/s，最小。（2）這三個(gè)時(shí)刻的速度均為正值，速度方向相同。（3）4 s末加速度為零，最小，7 s末加速度為1m/s2、最大。（4）1 s加速度為正值，7 s末加速度為負(fù)值，加速度方向相反。說明速度、加速度都是矢量，比較矢量的大小是按矢量的絕對值判定。4第3節(jié)：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系1初速度v0=36 km/

7、h=10 m/s，加速度a=0.2 m/s2，時(shí)間t=30 s根據(jù)得x=1030 m+0.2302 m=390 m根據(jù)v=v0+at得v=10 m/s+0.230 m/s=16 m/s2初速度v0=18 m/s，時(shí)間t=3 s，位移x=36 m根據(jù)得3位移之比 第4節(jié)：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與速度的關(guān)系1、54km/h2、初速度v0=10 m/s，末速度v=0, 位移x=1.2 m根據(jù)v2-v20=2ax得3若飛機(jī)靠自身發(fā)動(dòng)機(jī)起飛，飛機(jī)初速度為0，加速度a=5 m/s2，位移x=100 m，末速度vx由v2x=2ax得，所以不行。彈射裝置使飛機(jī)初速度為v0，末速度為v=50 m/s根據(jù)v2-v2

8、0=2ax得v20=v2-2ax第5節(jié)：自由落體運(yùn)動(dòng)1文具橡皮下落得快。紙片揉成很緊的小紙團(tuán)后，小紙團(tuán)下落變快。這是因?yàn)榭諝庾枇Φ淖饔?，紙片受的空氣阻力大，小紙團(tuán)受的空氣阻力小。2根據(jù)x=gt2得x=103.02 m=45 m由于空氣阻力，下落加速度小于g，計(jì)算結(jié)果應(yīng)小于45 m。3設(shè)井口到水面的距離為x，石塊下落做自由落體運(yùn)動(dòng)，設(shè)石塊落到水面的時(shí)間為t，則有x=gt2=102.52 m=31 m由于聲音傳播需要一定的時(shí)間，所以石塊自由下落到水面的時(shí)間t2.5 s，我們估算的x偏大。第三章：相互作用第1節(jié)：重力 基本相互作用1（1）玻璃杯從桌子上掉下，在重力作用下，運(yùn)動(dòng)得越來越快；被擲出去的鉛

9、球，在重力作用下沿曲線落回地面；蹦蹦床在人的壓力作用下，向下凹；橡皮筋在拉力作用下變得細(xì)長。（2）人坐在凳子上，人對凳子有一個(gè)壓力，該力的施力物體是人，受力物體是凳子。2略。3是位于同一點(diǎn)。第2節(jié)：彈力1（略）2鋼管受到3個(gè)力作用：重力G，地面的支持力F1、繩的拉力F2（圖3-11）。重力G的施力物體是地球，地面的支持力F1的施力物體是地面、繩的拉力F2的施力物體是繩。圖3113略。4如圖所示。彈簧的勁度系數(shù)為k=26 N/m彈簧伸長量x/m彈力F/N0000120.300.0230.600.0350.900.0461.200.0581.50第3節(jié)：摩擦力1手壓著桌面向前移動(dòng)時(shí)，手受到桌面的滑

10、動(dòng)摩擦力作用?；瑒?dòng)摩擦力的方向與手指移動(dòng)的方向相反，阻礙手指的運(yùn)動(dòng)。手對桌面的壓力越大，手指受到的滑動(dòng)摩擦力越大，對手指相對桌面運(yùn)動(dòng)的阻礙作用越明顯。2（1）不受。因?yàn)槠孔优c桌面之間沒有相對運(yùn)動(dòng)的趨勢。（2）受靜摩擦力作用，靜摩擦力的方向沿桌面斜向上。（3）受靜摩擦力作用，靜摩擦力的方向豎直向上（瓶子處于豎直狀態(tài)）。（4）受滑動(dòng)摩擦力作用，摩擦力的方向沿紙條相對瓶子的運(yùn)動(dòng)方向。3答：Fmax=40N F=30N =0.3 20 N第4節(jié)：力的合成1兩個(gè)力的夾角為0時(shí)，它們的合力最大，為12 N；當(dāng)兩個(gè)力的夾角為180時(shí)，它們的合力最小，為8 N；當(dāng)兩個(gè)力的夾角由0逐漸增加到180時(shí)，它們的合力

11、逐漸減小，即合力的大小在12 N和8 N之間；由此可見，兩個(gè)力的合力可以等于10 N，不能等于5 N和15 N。圖3142當(dāng)兩個(gè)力的合力為0時(shí)，由于一個(gè)力向東，大小為6 N，則另一個(gè)力的方向必向西，大小也為6 N。將方向向東的、大小為6 N的力改為向南時(shí)，二力相互垂直，如圖3-14所示，它們的合力的大小為6N，方向?yàn)槲髌?5。圖3153如圖3-15所示，選1 cm長的線段表示30 N的力，作出力的平行四邊形，量得表示合力F的對角線長6.8 cm，則合力的大小F=306.81 N=204 N，量得F與F1的夾角為17。當(dāng)兩個(gè)力的夾角為150時(shí)，解答略。4（1）正確（2）錯(cuò) （3）錯(cuò)第5節(jié)：力的

12、分解圖3161如圖3-16所示。與F的夾角為，得=532（1）如圖3-17甲（2）如圖3-17乙（3）如圖3-17丙圖317（1）（2）兩種情況的解是惟一的，（3）的解不是惟一的。圖3183如圖3-18所示。 OC與OB的夾角為。=arctan 0.8=387第四章：牛頓運(yùn)動(dòng)定律第1節(jié)：牛頓第一定律圖4101（1）不能炸中目標(biāo)。如圖4-10所示，因?yàn)?，炸彈被投下后，由于慣性，仍有與飛機(jī)相同的水平速度，如果目標(biāo)是靜止的，炸彈就會(huì)落到目標(biāo)的前方。（2）因?yàn)?，?dāng)你跳起時(shí)，由于慣性，你仍有與地球相同的速度，所以還回到原處，而不落在原地的西邊。2如果不系安全帶，當(dāng)緊急剎車時(shí)，車雖然停下了，但人因慣性而仍

13、然向前運(yùn)動(dòng)，會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)。系上安全帶后，人雖然因慣性向前運(yùn)動(dòng)，但受安全帶的約束，不致發(fā)生危險(xiǎn)。3物體以一定速度向上拋出，在空中向上運(yùn)動(dòng)，是由于物體具有慣性，而繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，不是因?yàn)槭艿搅讼蛏系牧Φ淖饔谩?如果選擇了相對于靜止的大樹做加速運(yùn)動(dòng)的汽車為參考系，人在車上觀察大樹，大樹做遠(yuǎn)離汽車的加速運(yùn)動(dòng)。大樹的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變不是因?yàn)槭艿搅肆Φ淖饔?，而是因?yàn)閼T性定律在選擇的參考系中不成立。第3節(jié)：牛頓第二定律1答:沒有矛盾。牛頓第二定律公式Fma中的F指的是物體所受的合力，而不是其中的某一個(gè)力。我們用力提一個(gè)放在地面上的很重的物體時(shí)，物體受到的力共有三個(gè)：手對物體向上的作用力F1，豎直向下的重力G，以及向

14、上的支持力F2。如果F1G，只是支持力F2減小，這三個(gè)力的合力F=0，故物體的加速度為零，物體保持不變。G，只是支持力F2減小，這三個(gè)力的合力F0，故物體的加速度為零，物體保持不動(dòng)。 2解：由可得：。3解：由得：圖4114解：根據(jù)平行四邊形定則(圖4-11)這兩個(gè)力的合力為：F214cos 4519.8 N加速度的大小為：加速度的方向?yàn)椋号c合力方向相同，與兩個(gè)分力成45夾角。圖4125解：如圖4-12,物體在水平方向受到兩個(gè)力的作用，根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律：設(shè)小車運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎鼺F阻ma，F(xiàn)阻Fma60 N301.5 N15 NF阻ma加速度方向與推力的方向相反。第4節(jié)：力學(xué)單位制1解：由v2t-v2

15、0=2ax可求出自行車的加速度根據(jù)牛頓第二定律，自行車受的阻力Fma100（0.2）N20 N負(fù)號(hào)表示阻力方向與v0方向相反。2解：貨車剎車后加速度大小為：從剎車開始到停下來駛過的路程為：3因?yàn)?WFl所以1 J1 N1 m1 kg1 m/s21 m1 kgm2s-24證明： 第5節(jié)：牛頓第三定律1答：涉及木箱和地球的作用力和反作用力有兩對，一對是木箱受到的重力和木箱吸引地球的力；一對是木箱受到地面對它的支持力和木箱對地面的壓力。木箱受到的是重力和支持力。地球受到的是木箱對它的引力和壓力。2物體靜止地放在臺(tái)式彈簧秤上，物體受到重力G和支持力FN的作用，因?yàn)槲矬w處于平衡狀態(tài)，故GFN0GFN。臺(tái)

16、式彈簧秤受到物體對它的壓力F，物體受到的支持力與彈簧秤受到的壓力為一對作用力和反作用力，根據(jù)牛頓第三定律，F(xiàn)N和F大小相等方向相反，故F的大小與G相等。3答：當(dāng)你輕輕地推巨石時(shí)，你和巨石同時(shí)受到大小相等方向相反的力的作用，你和巨石均由靜止?fàn)顟B(tài)變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)，二者分離后均做勻速直線運(yùn)動(dòng)，但二者的速度不一定相同。如果巨石放在地面上，結(jié)果會(huì)不同，如果巨石與地面的摩擦力足夠大，你將推不動(dòng)巨石，只有當(dāng)你給巨石的力大于巨石受到的最大靜摩擦力時(shí)，巨石才能運(yùn)動(dòng)起來。圖4134（1）因?yàn)锳拉B勻速運(yùn)動(dòng)(圖4-13)，即物體處于平衡狀態(tài)，因此B車廂所受的合力為0，故FABF阻。而FAB與FBA是一對相互作用力，根據(jù)牛頓

17、第三定律，它們總是大小相等方向相反。（2）因?yàn)锳拉B加速行駛，根據(jù)牛頓第二定律：FABF阻ma，所以ABF阻。而FAB與FBA是一對相互作用力，根據(jù)牛頓第三定律，它們總是大小相等方向相反。由牛頓第二定律：ABF阻maFABmaF阻4.01030.3 N2.0103 N3.2103 N由牛頓第三定律：FAB與FBA是一對相互作用力，它們總是大小相等方向相反。即FABFBA3.2103 N5小強(qiáng)沒有注意到，相互平衡的兩個(gè)力是作用在同一物體上的，而作用力和反作用力是分別作用在發(fā)生相互作用的兩個(gè)物體上的，它們不可能是相互平衡的力。第6節(jié)：用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問題（一）圖4141解：如圖4-14所示，用作

18、圖法求出物體所受的合力F87 Nv=at=43.53 m/s=131 m/sx=at2= 43.532 m=196 m2解：電車的加速度為：電車所受阻力為：Fma6.0103 N,負(fù)號(hào)表示與初速度方向相反3解：人在氣囊上下滑的加速度為：滑至底端時(shí)的速度為： 4解：卡車急剎車時(shí)的加速度大小為： 根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式： 所以：該車超速。第6節(jié)：用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問題（二）圖4151取足球作為研究對象，由共點(diǎn)力的平衡條件可知，F(xiàn)1和G的合力F與F2大小相等、方向相反。從圖4-15中力的平行四邊形定則可求得:2物體在五個(gè)力作用下保持平衡，它們的合力為零。其中任意四個(gè)力的合力一定與第五個(gè)力大小相等、方向相反。

19、依題意，除F1以外的四個(gè)力的合力與力F1大小相等、方向相反。撤去F1，其余四個(gè)力不變，它們的合力大小等于F1，方向與F1相反。3答：當(dāng)飲料瓶自由下落時(shí)，小孔沒有水噴出。因?yàn)椋亢退幱谕耆е貭顟B(tài)，瓶中各處的水（包括水孔處的水）的壓強(qiáng)都是大氣壓強(qiáng)，故水不能從瓶中流出。圖4174當(dāng)坐艙離地面50 m的位置時(shí)，升降機(jī)在做自由落體運(yùn)動(dòng)（圖4-17），人和人手中的鉛球均完全失重，所以，球?qū)κ譄o作用力，人沒有受到壓力的感覺。坐艙做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為：方向豎直向上所以，人手對鉛球的作用力為F：FmgmaFmamg2.7mg135 N人教版高中物理課后習(xí)題答案第五章：曲線運(yùn)動(dòng)第1節(jié)曲線運(yùn)動(dòng)1. 答：如

20、圖612所示，在A、C位置頭部的速度與入水時(shí)速度v方向相同；在B、D位置頭部的速度與入水時(shí)速度v方向相反。圖6122. 答：汽車行駛半周速度方向改變180。汽車每行駛10s，速度方向改變30，速度矢量示意圖如圖613所示。圖6133. 答：如圖614所示，AB段是曲線運(yùn)動(dòng)、BC段是直線運(yùn)動(dòng)、CD段是曲線運(yùn)動(dòng)。圖614第2節(jié)質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)1. 解：炮彈在水平方向的分速度是vx800cos60400m/s;炮彈在豎直方向的分速度是vy800sin60692m/s。如圖615。圖6152. 解：根據(jù)題意，無風(fēng)時(shí)跳傘員著地的速度為v2，風(fēng)的作用使他獲得向東的速度v1，落地速度v為v2、v1的合速度

21、（圖略），即：，速度與豎直方向的夾角為，tan0.8，38.73. 答：應(yīng)該偏西一些。如圖616所示，因?yàn)榕趶椨信c船相同的由西向東的速度v1，擊中目標(biāo)的速度v是v1與炮彈射出速度v2的合速度，所以炮彈射出速度v2應(yīng)該偏西一些。圖6164. 答：如圖617所示。圖617第3節(jié)拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律1. 解：（1）摩托車能越過壕溝。摩托車做平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向位移為y1.5m 經(jīng)歷時(shí)間在水平方向位移xvt400.55m22m20m所以摩托車能越過壕溝。一般情況下，摩托車在空中飛行時(shí)，總是前輪高于后輪，在著地時(shí)，后輪先著地。（2）摩托車落地時(shí)在豎直方向的速度為vygt9.80.55m/s5.39m/s摩托車

22、落地時(shí)在水平方向的速度為vxv40m/s摩托車落地時(shí)的速度： 摩托車落地時(shí)的速度與豎直方向的夾角為， tanvxvy405.397.422. 解：該車已經(jīng)超速。零件做平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向位移為y2.45m 經(jīng)歷時(shí)間，在水平方向位移xvt13.3m，零件做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為：vxt13.30.71m/s18.7m/s67.4km/h60km/h所以該車已經(jīng)超速。3. 答：（1）讓小球從斜面上某一位置A無初速釋放；測量小球在地面上的落點(diǎn)P與桌子邊沿的水平距離x；測量小球在地面上的落點(diǎn)P與小球靜止在水平桌面上時(shí)球心的豎直距離y。小球離開桌面的初速度為。第4節(jié)實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動(dòng)1. 答：還需要的器材是

23、刻度尺。實(shí)驗(yàn)步驟：（1）調(diào)節(jié)木板高度，使木板上表面與小球離開水平桌面時(shí)的球心的距離為某一確定值y；（2）讓小球從斜面上某一位置A無初速釋放；（3）測量小球在木板上的落點(diǎn)P1與重垂線之間的距離x1；（4）調(diào)節(jié)木板高度，使木板上表面與小球離開水平桌面時(shí)的球心的距離為某一確定值4y；（5）讓小球從斜面上同一位置A無初速釋放；（6）測量小球在木板上的落點(diǎn)P2與重垂線之間的距離x2；（7）比較x1、x2，若2x1x2，則說明小球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)。改變墻與重垂線之間的距離x，測量落點(diǎn)與拋出點(diǎn)之間的豎直距離y，若2x1x2，有4y1y2，則說明小球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)。第5節(jié)圓周運(yùn)動(dòng)1. 解：位

24、于赤道和位于北京的兩個(gè)物體隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度相等，都是。位于赤道的物體隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度v1R465.28m/s位于北京的物體隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度v2Rcos40356.43m/s2. 解：分針的周期為T11h，時(shí)針的周期為T212h（1）分針與時(shí)針的角速度之比為12T2T1121（2）分針針尖與時(shí)針針尖的線速度之比為v1v21r12r214.413. 答：（1）A、B兩點(diǎn)線速度相等，角速度與半徑成反比（2）A、C兩點(diǎn)角速度相等，線速度與半徑成正比（3）B、C兩點(diǎn)半徑相等，線速度與角速度成正比說明：該題的目的是讓學(xué)生理解線速度、角速度、半徑之間的關(guān)系：v

25、r；同時(shí)理解傳動(dòng)裝置不打滑的物理意義是接觸點(diǎn)之間線速度相等。4. 需要測量大、小齒輪及后輪的半徑r1、r2、r3。自行車前進(jìn)的速度大小說明：本題的用意是讓學(xué)生結(jié)合實(shí)際情況來理解勻速圓周運(yùn)動(dòng)以及傳動(dòng)裝置之間線速度、角速度、半徑之間的關(guān)系。但是，車輪上任意一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)都不是圓周運(yùn)動(dòng)，其軌跡都是滾輪線。所以在處理這個(gè)問題時(shí)，應(yīng)該以輪軸為參照物，地面與輪接觸而不打滑，所以地面向右運(yùn)動(dòng)的速度等于后輪上一點(diǎn)的線速度。5. 解：磁盤轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為T0.2s（1）掃描每個(gè)扇區(qū)的時(shí)間tT/181/90s。（2）每個(gè)扇區(qū)的字節(jié)數(shù)為512個(gè),1s內(nèi)讀取的字節(jié)數(shù)為9051246080個(gè)。說明：本題的用意是讓學(xué)生結(jié)合實(shí)際情

26、況來理解勻速圓周運(yùn)動(dòng)。第6節(jié) 向心加速度1. 答：A甲、乙線速度相等時(shí)，利用，半徑小的向心加速度大。所以乙的向心加速度大；B甲、乙周期相等時(shí)，利用，半徑大的向心加速度大。所以甲的向心加速度大；C甲、乙角速度相等時(shí)，利用anv，線速度大的向心加速度大。所以乙的向心加速度??；D甲、乙線速度相等時(shí)，利用anv，角速度大的向心加速度大。由于在相等時(shí)間內(nèi)甲與圓心的連線掃過的角度比乙大，所以甲的角速度大，甲的向心加速度大。說明：本題的目的是讓同學(xué)們理解做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體的向心加速度的不同表達(dá)式的物理意義。2. 解：月球公轉(zhuǎn)周期為T27.3243600s2.36106s。月球公轉(zhuǎn)的向心加速度為3. 解：A、

27、B兩個(gè)快艇做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由于在相等時(shí)間內(nèi)，它們通過的路程之比是43，所以它們的線速度之比為43；由于在相等時(shí)間內(nèi)，它們運(yùn)動(dòng)方向改變的角度之比是32，所以它們的角速度之比為32。由于向心加速度anv，所以它們的向心加速度之比為21。說明：本題的用意是讓學(xué)生理解向心加速度與線速度和角速度的關(guān)系anv。4. 解：(1)由于皮帶與兩輪之間不發(fā)生滑動(dòng)，所以兩輪邊緣上各點(diǎn)的線速度大小相等，設(shè)電動(dòng)機(jī)皮帶輪與機(jī)器皮帶輪邊緣上質(zhì)點(diǎn)的線速度大小分別為v1、v2，角速度大小分別為1、2，邊緣上質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的半徑分別為r1、r2，則v1v2v11r1v22r2又2n所以n1n212r2r131 (2)A點(diǎn)的向心加速度為

28、 （3）電動(dòng)機(jī)皮帶輪邊緣上質(zhì)點(diǎn)的向心加速度為 第7節(jié) 向心力解：地球在太陽的引力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)引力為F；地球運(yùn)動(dòng)周期為T365243600s3.15107s。根據(jù)牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律得： 說明：本題的目的是讓學(xué)生理解向心力的產(chǎn)生，同時(shí)為下一章知識(shí)做準(zhǔn)備。1. 答：小球在漏斗壁上的受力如圖619所示。小球所受重力G、漏斗壁對小球的支持力FN的合力提供了小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。2. 答：（1）根據(jù)牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律得：Fm2r0.1420.1N0.16N（2）甲的意見是正確的。靜摩擦力的方向是與物體相對接觸面運(yùn)動(dòng)的趨勢方向相反。設(shè)想一下，如果在運(yùn)動(dòng)過程中，轉(zhuǎn)盤突然變得光滑了，物體將沿軌跡切線方

29、向滑動(dòng)。這就如同在光滑的水平面上，一根細(xì)繩一端固定在豎直立柱上，一端系一小球，讓小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，突然剪斷細(xì)繩一樣，小球?qū)⒀剀壽E切線方向飛出。這說明物體在隨轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，相對轉(zhuǎn)盤有沿半徑向外的運(yùn)動(dòng)趨勢。說明：本題的目的是讓學(xué)生綜合運(yùn)用做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的受力和運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系。3. 解：設(shè)小球的質(zhì)量為m，釘子A與小球的距離為r。根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知，小球從一定高度下落時(shí)，通過最低點(diǎn)的速度為定值，設(shè)為v。小球通過最低點(diǎn)時(shí)做半徑為r的圓周運(yùn)動(dòng)，繩子的拉力FT和重力G的合力提供了向心力，即：得在G，m，v一定的情況下，r越小，F(xiàn)T越大，即繩子承受的拉力越大，繩子越容易斷。4. 答：汽車在

30、行駛中速度越來越小，所以汽車在軌跡的切線方向做減速運(yùn)動(dòng)，切線方向所受合外力方向如圖Ft所示；同時(shí)汽車做曲線運(yùn)動(dòng)，必有向心加速度，向心力如圖Fn所示。汽車所受合外力F為Ft、Ft的合力，如圖620所示。丙圖正確。說明：本題的意圖是讓學(xué)生理解做一般曲線運(yùn)動(dòng)的物體的受力情況。第8節(jié) 生活中的圓周運(yùn)動(dòng)1. 解：小螺絲釘做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力F由轉(zhuǎn)盤提供，根據(jù)牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律，小螺絲釘將給轉(zhuǎn)盤向外的作用力，轉(zhuǎn)盤在這個(gè)力的作用下，將對轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生作用力，大小也是F。說明：本題的意圖在于讓學(xué)生聯(lián)系生活實(shí)際，理解勻速圓周運(yùn)動(dòng)。2. 解：這個(gè)題有兩種思考方式。第一種，假設(shè)汽車不發(fā)生側(cè)滑，由于靜摩擦力提供的向心

31、力，所以向心力有最大值，根據(jù)牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律得，所以一定對應(yīng)有最大拐彎速度，設(shè)為vm，則所以，如果汽車以72km/h的速度拐彎時(shí)，將會(huì)發(fā)生側(cè)滑。第二種，假設(shè)汽車以72km/h的速度拐彎時(shí)，不發(fā)生側(cè)滑，所需向心力為F，所以靜摩擦力不足以提供相應(yīng)的向心力，汽車以72km/h的速度拐彎時(shí)，將會(huì)發(fā)生側(cè)滑。3. 解:（1）汽車在橋頂部做圓周運(yùn)動(dòng)，重力G和支持力FN的合力提供向心力，即汽車所受支持力根據(jù)牛頓第三定律得，汽車對橋頂?shù)膲毫Υ笮∫彩?440N。(2)根據(jù)題意，當(dāng)汽車對橋頂沒有壓力時(shí)，即FN0，對應(yīng)的速度為v， （3）汽車在橋頂部做圓周運(yùn)動(dòng)，重力G和支持力FN的合力提供向心力，即汽車所受支持力，對

32、于相同的行駛速度，拱橋圓弧半徑越大，橋面所受壓力越大，汽車行駛越安全。（4）根據(jù)第二問的結(jié)論，對應(yīng)的速度為v0，第六章萬有引力與航天第1節(jié)行星的運(yùn)動(dòng)1. 解：行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)按圓軌道處理，根據(jù)開普勒第三定律有： 2. 答：根據(jù)開普勒第二定律，衛(wèi)星在近地點(diǎn)速度較大、在遠(yuǎn)地點(diǎn)速度較小。3. 解：設(shè)通信衛(wèi)星離地心的距離為r1、運(yùn)行周期為T1，月心離地心的距離為r2，月球繞地球運(yùn)行的周期為T2，根據(jù)開普勒第三定律， 4. 解：根據(jù)開普勒第三定律 得到： 則哈雷彗星下次出現(xiàn)的時(shí)間是：1986+762062年。第2節(jié)太陽與行星間的引力1. 答：這節(jié)的討論屬于根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)探究它受的力。前一章平拋運(yùn)動(dòng)的研究

33、屬于根據(jù)物體的受力探究它的運(yùn)動(dòng)，而圓周運(yùn)動(dòng)的研究屬于根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)探究它受的力。2. 答：這個(gè)無法在實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證的規(guī)律就是開普勒第三定律，是開普勒根據(jù)研究天文學(xué)家第谷的行星觀測記錄發(fā)現(xiàn)的。第3節(jié)萬有引力定律1. 答：假設(shè)兩個(gè)人的質(zhì)量都為60kg，相距1m，則它們之間的萬有引力可估算：這樣小的力我們是無法察覺的，所以我們通常分析物體受力時(shí)不需要考慮物體間的萬有引力。說明：兩個(gè)人相距1m時(shí)不能把人看成質(zhì)點(diǎn)，簡單套用萬有引力公式。上面的計(jì)算是一種估算。2. 解：根據(jù)萬有引力定律可見天體之間的萬有引力是很大的。3. 解：第4節(jié)萬有引力理論的成就1. 解:在月球表面有：得到：g月約為地球表面重力加速度的1

34、/6。在月球上人感覺很輕。習(xí)慣在地球表面行走的人，在月球表面行走時(shí)是跳躍前進(jìn)的。2. 答:在地球表面，對于質(zhì)量為m的物體有：，得： 對于質(zhì)量不同的物體，得到的結(jié)果是相同的,即這個(gè)結(jié)果與物體本身的質(zhì)量m無關(guān)。又根據(jù)萬有引力定律：高山的r較大，所以在高山上的重力加速度g值就較小。3. 解:衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由地球?qū)πl(wèi)星的萬有引力提供，有： 得地球質(zhì)量：4. 解：對于繞木星運(yùn)行的衛(wèi)星m，有：，得：，需要測量的量為：木星衛(wèi)星的公轉(zhuǎn)周期T和木星衛(wèi)星的公轉(zhuǎn)軌道半徑r。第5節(jié)宇宙航行1. 解：“神舟”5號(hào)繞地球運(yùn)動(dòng)的向心力由其受到的地球萬有引力提供。 其中周期T2460（260+37）/14min

35、91.64min，則： 其距地面的高度為hrR6.7106m6.4106m3105m300km。說明：前面“神舟”5號(hào)周期的計(jì)算是一種近似的計(jì)算，教師還可以根據(jù)“神舟”5號(hào)繞地球運(yùn)行時(shí)離地面的高度的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，讓學(xué)生計(jì)算并驗(yàn)證一下其周期的準(zhǔn)確值。已知：“神舟”5號(hào)繞地球運(yùn)行時(shí)離地面的高度為343km。根據(jù)牛頓第二定律有： 在地面附近有：，rR+h根據(jù)以上各式得：2. 解：環(huán)繞地球表面勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星需要的向心力，由地球?qū)πl(wèi)星的萬有引力提供，即：，得： 在地面附近有：，得：將其帶入（1）式：3. 解：（1）設(shè)金星質(zhì)量為M1、半經(jīng)為R1、金星表面自由落體加速度為g1。在金星表面：設(shè)地球質(zhì)量為M

36、2、半徑為2、地球表面自由落體加速度為g2。在地球表面有：由以上兩式得： ，則（2），第七章機(jī)械能守恒定律第節(jié)追尋守恒量 1. 答：做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體在下落過程中，勢能不斷減少，動(dòng)能不斷增加，在轉(zhuǎn)化的過程中，動(dòng)能和勢能的總和不變。第2節(jié) 功1. 解：甲圖：WFscos(180150)102J17.32J圖乙：WFscos(18030)102J17.32J圖丙：WFscos30102J17.32J2. 解：重物被勻速提升時(shí)，合力為零，鋼繩對重物的拉力的大小等于重物所受的重力，即FG2104N鋼繩拉力所做的功為：W1Fscos021045J1105J重力做的功為：W2Gscos18021045J

37、1105J物體克服重力所做的功為1105J，這些力做的總功為零。3. 解：如圖514所示，滑雪運(yùn)動(dòng)員受到重力、支持力和阻力的作用，運(yùn)動(dòng)員的位移為：shsin3020m，方向沿斜坡向下。所以，重力做功：WGmgscos60601020J6.0103J支持力所做的功：WNFNscos900阻力所做的功：WfFscos1805020J1.0103J這些力所做的總功W總Wg+WN+Wf5.0103J。4. 解：在這兩種情況下，物體所受拉力相同，移動(dòng)的距離也相同，所以拉力所做的功也相同，為7.5J。拉力做的功與是否有其他力作用在物體上沒有關(guān)系，與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也沒有關(guān)系。光滑水平面上，各個(gè)力對物體做的總

38、功為7.5J。粗糙水平面上，各個(gè)力對物體做的總功為6.5N。第3節(jié)功率1. 解：在貨物勻速上升時(shí)，電動(dòng)機(jī)對貨物的作用力大小為：FG2.7105N由PFv可得：2. 解：這臺(tái)抽水機(jī)的輸出功率為它半小時(shí)能做功WPt31031800J5.4106J。3. 答：此人推導(dǎo)的前提不明確。當(dāng)F增大，根據(jù)PFv推出，P增大的前提應(yīng)是v不變，從推出，P增大則v增大的前提是F不變，從推出，v增大F減小的前提是P不變。說明：對這類物理問題的方向，應(yīng)注意聯(lián)系實(shí)際，有時(shí)機(jī)械是以一定功率運(yùn)行的，這時(shí)P一定，則F與v成反比。有時(shí)機(jī)械是以恒定牽引力工作的，這時(shí)P與v成正比。4. 解：（1）汽車的加速度減小，速度增大。因?yàn)?，?/p>

39、時(shí)開始發(fā)動(dòng)機(jī)在額定功率下運(yùn)動(dòng)，即PF牽v。v增大則F牽減小，而，所以加速度減小。（2）當(dāng)加速度減小到零時(shí)，汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)牽F，所以，此為汽車在功率P下行駛的最大速度。第4節(jié) 重力勢能1. 證明：設(shè)斜面高度為h，對應(yīng)于傾角為1、2、3的斜面長分別為l1、l2、l3。由功的公式可知，在傾角為1的斜面，重力與位移的夾角為（），重力所做的功為：WGmgl1cos（）mgl1sin1mgh。同理可證，在傾角為2、3的斜面上，重力所做的功都等于mgh，與斜面傾角無關(guān)。2. 答：（1）足球由位置1運(yùn)動(dòng)到位置2時(shí)，重力所做的功為mgh，足球克服重力所做的功為mgh，足球的重力勢能增加了mgh。（2）足

40、球由位置2運(yùn)動(dòng)到位置3時(shí)，重力做的功為mgh，足球的重力勢能減少了mgh。（3）足球由位置1運(yùn)動(dòng)到位置3時(shí)，重力做功為零，重力勢能變化為零。說明：本題的意圖是使學(xué)生體會(huì)，重力勢能的變化是與重力做功相對應(yīng)的。重力做了多少功,重力勢能就變化多少。重力做正功重力勢能減少，重力做負(fù)功重力勢能增加。3. 答：（1）所選擇的參考平面小球在A點(diǎn)的重力勢能小球在B點(diǎn)的重力勢能整個(gè)下落過程中小球重力做的功整個(gè)下落過程中小球重力勢能的變化桌面5.88J3.92J9.8J9.8J地面9.8J09.8J9.8J（2）如果下落過程中有空氣阻力，表格中的數(shù)據(jù)不變。說明：本題的意圖是使學(xué)生認(rèn)識(shí)，重力勢能跟零勢面的選取有關(guān)，

41、而重力勢能的變化跟重力的功相對應(yīng)，與零勢能面的選取無關(guān)。重力做的功只跟物體位置的變化有關(guān)，與是否存在其他力無關(guān)。4. 答：A正確。例如：物體在向上的拉力作用下，如果做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，這時(shí)拉力的功大于重力勢能的增加量。如果物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，這時(shí)拉力的功小于重力勢能的減少量。B 錯(cuò)誤。物體勻速上升，拉力的大小等于重力，拉力的功一定等于重力勢能的增加量。C 錯(cuò)誤。根據(jù)WGEp1Ep2可知，重力做1J的功，物體勢能的增加量為1J。D 錯(cuò)誤。重力做功只與起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置有關(guān)，與路徑無關(guān)，A、B兩點(diǎn)的位置不變，從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中，無論經(jīng)過什么路徑，重力的功都是相同的。第7節(jié) 動(dòng)能和動(dòng)能定理1. 答：

42、a動(dòng)能是原來的4倍。b動(dòng)能是原來的2倍。c動(dòng)能是原來的8倍。d動(dòng)能不變。2. 解：由動(dòng)能定理WEk2Ek1可知，在題目所述的兩種情況下，()較大的，需要做的功較多。速度由10km/h加速到20km/h的情況下： 0（202102）（km/s）2300（km/s）2速度由50km/h加快到60km/h情況下：()（602502）（km/s）21100（km/s）2可見，后一種情況所做的功比較多。3. 解：設(shè)平均阻力為f，根據(jù)動(dòng)能定理W ，有fscos180 f1.6103N，子彈在木板中運(yùn)動(dòng)5cm時(shí)，所受木板的阻力各處不同，題目所說的平均阻力是對這5cm說的。4. 解：人在下滑過程中，重力和阻力

43、做功，設(shè)人受到的阻力為f，根據(jù)動(dòng)能定理WEk,WG+Wf ，mghfs 解方程得：vt4m/s5.66m/s5解：設(shè)人將足球踢出的過程中，人對球做的功為W，根據(jù)動(dòng)能定理可從人踢球到球上升至最大高度的過程中：WG+W0，即：mgh+W W 0.5202J+0.51010J150J第8節(jié) 機(jī)械能守恒定律1. 解：（1）小球在從A點(diǎn)下落至B點(diǎn)的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理WEk，mg(h1h2) （2）由mg(h1h2)，得：mgh1+mgh2+等式左邊表示物體在A點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能，等式右邊表示物體在B點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能，小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，機(jī)械能守恒。2. A飛船升空的階段，動(dòng)力對飛船做功，飛船的機(jī)械能增

44、加。B飛船在橢圓軌道上繞地球運(yùn)行的階段，只有引力對飛船做功，機(jī)械能守恒。C飛船在空中減速后，返回艙與軌道分離，然后在大氣層以外向著地球做無動(dòng)力飛行的過程中，只有引力做功，機(jī)械能守恒。D進(jìn)入大氣層并運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，降落傘張開，返回艙下降的過程中，空氣阻力做功，機(jī)械能減少。3. 解：（1）石塊從拋出到落地的過程中，只有重力做功，所以機(jī)械能守恒。設(shè)地面為零勢能面，根據(jù)機(jī)械能守恒定律：，得 根據(jù)動(dòng)能定理：WEktEk0，即mgh ，vt vt15m/s（2）由vt知，石塊落地時(shí)速度大小與石塊初速度大小和石塊拋出時(shí)的高度有關(guān)，與石塊的質(zhì)量和石塊初速度的仰角無關(guān)。4. 解：根據(jù)題意，切斷電動(dòng)機(jī)電源的列車，

45、假定在運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能守恒，要列車沖上站臺(tái)，此時(shí)列車的動(dòng)能Ek至少要等于列車在站臺(tái)上的重力勢能Ep。列車沖上站臺(tái)時(shí)的重力勢能：Epmgh20mm2/s2列車在A點(diǎn)時(shí)動(dòng)能：Ekm72m2/s224.5mm2/s2可見EkEp，所以列車能沖上站臺(tái)。設(shè)列車沖上站臺(tái)后的速度為v1。根據(jù)機(jī)械能守恒定律，有：EkEp+ EkEp24.5mm2/s220mm2/s24.5mm2/s2，可得v13m/s第節(jié) 實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律1.答：（1）從狀態(tài)甲至狀態(tài)丙過程中，彈性勢能逐漸減少，動(dòng)能和重力勢能逐漸增大，當(dāng)彈簧對小球向上的彈力大小與小球所受重力大小相等時(shí)，小球動(dòng)能最大。之后，彈性勢能和動(dòng)能逐漸減小，重力勢能

46、逐漸增大，當(dāng)彈簧恢復(fù)到自然長度時(shí)，彈性勢能為0。之后，重力勢能仍然逐漸增大，動(dòng)能逐漸減小，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能減少到0，重力勢能達(dá)到最大。小球從狀態(tài)甲運(yùn)動(dòng)到狀態(tài)丙的過程中，機(jī)械能守恒。故狀態(tài)甲中，彈簧的彈性勢能 J（2）小球從狀態(tài)乙到狀態(tài)丙的過程中，動(dòng)能逐漸減少，重力勢能逐漸增大。小球從狀態(tài)乙到狀態(tài)丙的過程中，機(jī)械能守恒，所以小球在B點(diǎn)的動(dòng)能與小球在C點(diǎn)的勢能相等。故小球在狀態(tài)乙中的動(dòng)能 J2. 解：設(shè)小球的質(zhì)量為m，小球運(yùn)動(dòng)到圓軌道最高點(diǎn)B時(shí)的速度為v，受到圓軌道的壓力為FN。小球從A點(diǎn)下滑至最高點(diǎn)B的過程中，由于只有重力做功，機(jī)械能守恒。設(shè)在圓軌道最低點(diǎn)為重力勢能的零參考平面，則在這個(gè)過程中，

47、根據(jù)機(jī)械能守恒定律，有在圓軌道的最高點(diǎn)B處，根據(jù)牛頓第二定律，有欲使小球順利地通過圓軌道在最高點(diǎn)，則小球在最高點(diǎn)B處時(shí)，必須滿足條件FN0即聯(lián)立以上兩式，可得可見，為了使小球順利通過圓軌道的最高點(diǎn)，h至少應(yīng)為3.答：用平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)測出的小球離開桌面時(shí)的速度要略大于小球從斜面上滾下的過程中用機(jī)械能守恒定律算出的速度，這是由于小球從斜面與桌面上運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦阻力遠(yuǎn)大于小球做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的空氣阻力。第10節(jié) 能量守恒定律與能源1答：家用電飯鍋是把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；洗衣機(jī)是把電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，等等。2解：（1）依題意可知，三峽水庫第二期蓄水后，用于發(fā)電的水流量每秒為：1.35104m33500m310000m3/s，每秒鐘轉(zhuǎn)化為電能是：mgh20Vgh201.01031.01041013520J/s2.7109J/s發(fā)電功率最大是2.7109W2.7106kW。(2)設(shè)三口之家每戶的家庭生活用電功率為1kW，考慮到不是每家同時(shí)用1kW的電，我們平均每家同時(shí)用電0.5kW，則三峽發(fā)電站能供給 5.8106戶用電，人口數(shù)為35.810617106人，即可供17個(gè)百萬人口城市的生活用電。- - 17 - -