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，“地球的公轉(zhuǎn)”是說地球相對太陽的運(yùn)動，“鐘表時、分、秒針都在運(yùn)動”是說時、分、秒針相對鐘表表面的運(yùn)動，“太陽東升西落”是太陽相對地面的運(yùn)動。2、詩中描寫船的運(yùn)動，前兩句詩寫景，詩人在船上，臥看云動是以船為參考系。云與我俱東是說以兩岸為參考系，云與船均向東運(yùn)動，可認(rèn)為云相對船不動。3、xA=-0.44 m，xB=0.36 m第2節(jié)：時間和位移1A8點(diǎn)42分指時刻，8分鐘指一段時間。B“早”指時刻，“等了很久”指一段時間。C“前3秒鐘”、“最后3秒鐘”、“第3秒鐘”指一段時間

2、，“3秒末”指時刻。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)動員，位移大小為0；其他運(yùn)動員起跑點(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)動快慢的描述速度1（1）1光年=3652436003.0108 m=9.51015 m。（2）需要時間為 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)閉油門時的瞬時速度， v1小于關(guān)閉油門時的瞬時速度。（2）1 m/s，03（1）24.9 m/s，（2）36.6 m/s，（3）0第4節(jié)：實驗：用打點(diǎn)計時器測速度1電磁打點(diǎn)記時器引起的誤差較大。因為電磁打點(diǎn)記時器打點(diǎn)瞬時要阻礙紙帶的運(yùn)動。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。（3）甲、乙物體運(yùn)動方向都不改變。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)動時。B列車啟動慢慢到達(dá)最大速度50 m/s，速度變化量較大，但加速時間較長，如經(jīng)過2 min，則加速度為0.42 m/s2，比汽車啟動時的加速度小。C、汽車向西行駛，汽車減速時加速度方向向東。D汽車啟動加速到達(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光電門的速度 滑塊通過第二個光電門的

5、速度 滑塊加速度 第二章：勻變速直線運(yùn)動的描述第1節(jié)：實驗：探究小車速度隨時間變化的規(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，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；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，6 s時速度為0。3（1）圖2-9，（2）剪下的紙條長度表示0.1 s時間內(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)動的速度與時間的關(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）這三個時刻的速度均為正值，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)動的位移與時間的關(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。這是因為空氣阻力的作用，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，設(shè)石塊落到水面的時間為t，則有x=gt2=102.52 m=31 m由于聲音傳播需要一定的時間，所以石塊自由下落到水面的時間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時，手受到桌面的滑

10、動摩擦力作用?；瑒幽Σ亮Φ姆较蚺c手指移動的方向相反，阻礙手指的運(yùn)動。手對桌面的壓力越大，手指受到的滑動摩擦力越大，對手指相對桌面運(yùn)動的阻礙作用越明顯。2（1）不受。因為瓶子與桌面之間沒有相對運(yùn)動的趨勢。（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）受滑動摩擦力作用，摩擦力的方向沿紙條相對瓶子的運(yùn)動方向。3答：Fmax=40N F=30N =0.3 20 N第4節(jié)：力的合成1兩個力的夾角為0時，它們的合力最大，為12 N；當(dāng)兩個力的夾角為180時，它們的合力最小，為8 N；當(dāng)兩個力的夾角由0逐漸增加到180時，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)兩個力的合力為0時，由于一個力向東，大小為6 N，則另一個力的方向必向西，大小也為6 N。將方向向東的、大小為6 N的力改為向南時，二力相互垂直，如圖3-14所示，它們的合力的大小為6N，方向為西偏南45。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)兩個力的夾角為150時，解答略。4（1）正確（2）錯 （3）錯第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，因為，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，炸彈就會落到目標(biāo)的前方。（2）因為，當(dāng)你跳起時，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，車雖然停下了，但人因慣性而仍

13、然向前運(yùn)動，會發(fā)生危險。系上安全帶后，人雖然因慣性向前運(yùn)動，但受安全帶的約束，不致發(fā)生危險。3物體以一定速度向上拋出，在空中向上運(yùn)動，是由于物體具有慣性，而繼續(xù)向上運(yùn)動，不是因為受到了向上的力的作用。4如果選擇了相對于靜止的大樹做加速運(yùn)動的汽車為參考系，人在車上觀察大樹，大樹做遠(yuǎn)離汽車的加速運(yùn)動。大樹的運(yùn)動狀態(tài)改變不是因為受到了力的作用，而是因為慣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力。我們用力提一個放在地面上的很重的物體時，物體受到的力共有三個：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，這三個力的合力F0，故物體的加速度為零，物體保持不動。 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)這兩個力的合力為：F214cos 4519.8 N加速度的大小為：加速度的方向為：與合力方向相同，與兩個分力成45夾角。圖4125解：如圖4-12,物體在水平方向受到兩個力的作用，根據(jù)牛頓運(yùn)動定律：設(shè)小車運(yùn)動方向為正FF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因為: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物體靜止地放在臺式彈簧秤上，物體受到重力G和支持力FN的作用，因為物體處于平衡狀態(tài)，故GFN0GFN。臺

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，你和巨石同時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，二者分離后均做勻速直線運(yùn)動，但二者的速度不一定相同。如果巨石放在地面上，結(jié)果會不同，如果巨石與地面的摩擦力足夠大，你將推不動巨石，只有當(dāng)你給巨石的力大于巨石受到的最大靜摩擦力時，巨石才能運(yùn)動起來。圖4134（1）因為A拉B勻速運(yùn)動(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）因為A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：滑至底端時的速度為： 4解：卡車急剎車時的加速度大小為： 根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式： 所以：該車超速。第6節(jié)：用牛頓運(yùn)動定律解決問題（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物體在五個力作用下保持平衡，它們的合力為零。其中任意四個力的合力一定與第五個力大小相等、方向相反。

19、依題意，除F1以外的四個力的合力與力F1大小相等、方向相反。撤去F1，其余四個力不變，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，小孔沒有水噴出。因為，瓶和水均處于完全失重狀態(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，升降機(jī)在做自由落體運(yùn)動（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)動時的加速度為：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)動第1節(jié)曲線運(yùn)動1. 答：如

20、圖612所示，在A、C位置頭部的速度與入水時速度v方向相同；在B、D位置頭部的速度與入水時速度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、BC段是直線運(yùn)動、CD段是曲線運(yùn)動。圖614第2節(jié)質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)的運(yùn)動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，因為炮彈有與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)動的規(guī)律1. 解：（1）摩托車能越過壕溝。摩托車做平拋運(yùn)動，在豎直方向位移為y1.5m 經(jīng)歷時間在水平方向位移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，總是前輪高于后輪，在著地時，后輪先著地。（2）摩托車落地時在豎直方向的速度為vygt9.80.55m/s5.39m/s摩托車

22、落地時在水平方向的速度為vxv40m/s摩托車落地時的速度： 摩托車落地時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，在豎直方向位移為y2.45m 經(jīng)歷時間，在水平方向位移xvt13.3m，零件做平拋運(yùn)動的初速度為：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球心的豎直距離y。小球離開桌面的初速度為。第4節(jié)實驗：研究平拋運(yùn)動1. 答：還需要的器材是

23、刻度尺。實驗步驟：（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。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。第5節(jié)圓周運(yùn)動1. 解：位

24、于赤道和位于北京的兩個物體隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動的角速度相等，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)動的角速度v2Rcos40356.43m/s2. 解：分針的周期為T11h，時針的周期為T212h（1）分針與時針的角速度之比為12T2T1121（2）分針針尖與時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；同時理解傳動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)合實際情況來理解勻速圓周運(yùn)動以及傳動裝置之間線速度、角速度、半徑之間的關(guān)系。但是，車輪上任意一點(diǎn)的運(yùn)動都不是圓周運(yùn)動，其軌跡都是滾輪線。所以在處理這個問題時，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)動的速度等于后輪上一點(diǎn)的線速度。5. 解：磁盤轉(zhuǎn)動的周期為T0.2s（1）掃描每個扇區(qū)的時間tT/181/90s。（2）每個扇區(qū)的字節(jié)數(shù)為512個,1s內(nèi)讀取的字節(jié)數(shù)為9051246080個。說明：本題的用意是讓學(xué)生結(jié)合實際情

26、況來理解勻速圓周運(yùn)動。第6節(jié) 向心加速度1. 答：A甲、乙線速度相等時，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，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，利用anv，線速度大的向心加速度大。所以乙的向心加速度小；D甲、乙線速度相等時，利用anv，角速度大的向心加速度大。由于在相等時間內(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兩個快艇做勻速圓周運(yùn)動，由于在相等時間內(nèi)，它們通過的路程之比是43，所以它們的線速度之比為43；由于在相等時間內(nèi)，它們運(yùn)動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，所以兩輪邊緣上各點(diǎn)的線速度大小相等，設(shè)電動機(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，設(shè)引力為F；地球運(yùn)動周期為T365243600s3.15107s。根據(jù)牛頓第二運(yùn)動定律得： 說明：本題的目的是讓學(xué)生理解向心力的產(chǎn)生，同時為下一章知識做準(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)動的向心力。2. 答：（1）根據(jù)牛頓第二運(yùn)動定律得：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)動的趨勢方向相反。設(shè)想一下，如果在運(yùn)動過程中，轉(zhuǎn)盤突然變得光滑了，物體將沿軌跡切線方

29、向滑動。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，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)動的過程中，相對轉(zhuǎn)盤有沿半徑向外的運(yùn)動趨勢。說明：本題的目的是讓學(xué)生綜合運(yùn)用做勻速圓周運(yùn)動的物體的受力和運(yùn)動之間的關(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，通過最低點(diǎn)的速度為定值，設(shè)為v。小球通過最低點(diǎn)時做半徑為r的圓周運(yùn)動，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，切線方向所受合外力方向如圖Ft所示；同時汽車做曲線運(yùn)動，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)動的物體的受力情況。第8節(jié) 生活中的圓周運(yùn)動1. 解：小螺絲釘做勻速圓周運(yùn)動所需要的向心力F由轉(zhuǎn)盤提供，根據(jù)牛頓第三運(yùn)動定律，小螺絲釘將給轉(zhuǎn)盤向外的作用力，轉(zhuǎn)盤在這個力的作用下，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)系生活實際，理解勻速圓周運(yùn)動。2. 解：這個題有兩種思考方式。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，將會發(fā)生側(cè)滑。第二種，假設(shè)汽車以72km/h的速度拐彎時，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，將會發(fā)生側(cè)滑。3. 解:（1）汽車在橋頂部做圓周運(yùn)動，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，即FN0，對應(yīng)的速度為v， （3）汽車在橋頂部做圓周運(yùn)動，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1. 解：行星繞太陽的運(yùn)動按圓軌道處理，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)動探究它受的力。前一章平拋運(yùn)動的研究

33、屬于根據(jù)物體的受力探究它的運(yùn)動，而圓周運(yùn)動的研究屬于根據(jù)物體的運(yùn)動探究它受的力。2. 答：這個無法在實驗室驗證的規(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不需要考慮物體間的萬有引力。說明：兩個人相距1m時不能把人看成質(zhì)點(diǎn)，簡單套用萬有引力公式。上面的計算是一種估算。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號繞地球運(yùn)動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號周期的計算是一種近似的計算，教師還可以根據(jù)“神舟”5號繞地球運(yùn)行時離地面的高度的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，讓學(xué)生計算并驗證一下其周期的準(zhǔn)確值。已知：“神舟”5號繞地球運(yùn)行時離地面的高度為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)動的物體在下落過程中，勢能不斷減少，動能不斷增加，在轉(zhuǎn)化的過程中，動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，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)動員受到重力、支持力和阻力的作用，運(yùn)動員的位移為：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)動狀態(tài)也沒有關(guān)系。光滑水平面上，各個力對物體做的總

38、功為7.5J。粗糙水平面上，各個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，電動機(jī)對貨物的作用力大小為：FG2.7105N由PFv可得：2. 解：這臺抽水機(jī)的輸出功率為它半小時能做功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)系實際，有時機(jī)械是以一定功率運(yùn)行的，這時P一定，則F與v成反比。有時機(jī)械是以恒定牽引力工作的，這時P與v成正比。4. 解：（1）汽車的加速度減小，速度增大。因為，此

39、時開始發(fā)動機(jī)在額定功率下運(yùn)動，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，汽車做勻速直線運(yùn)動，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)動到位置2時，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)動到位置3時，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)動到位置3時，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，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)的重力勢能整個下落過程中小球重力做的功整個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，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，這時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，這時拉力的功小于重力勢能的減少量。B 錯誤。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) 動能和動能定理1. 答：

42、a動能是原來的4倍。b動能是原來的2倍。c動能是原來的8倍。d動能不變。2. 解：由動能定理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)動能定理W ，有fscos180 f1.6103N，子彈在木板中運(yùn)動5cm時，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)時的機(jī)械能，等式右邊表示物體在B點(diǎn)時的機(jī)械能，小球從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中，機(jī)械能守恒。2. A飛船升空的階段，動力對飛船做功，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)動一段時間后，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)動能定理：WEktEk0，即mgh ，vt vt15m/s（2）由vt知，石塊落地時速度大小與石塊初速度大小和石塊拋出時的高度有關(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，切斷電動機(jī)電源的列車，

45、假定在運(yùn)動中機(jī)械能守恒，要列車沖上站臺，此時列車的動能Ek至少要等于列車在站臺上的重力勢能Ep。列車沖上站臺時的重力勢能：Epmgh20mm2/s2列車在A點(diǎn)時動能：Ekm72m2/s224.5mm2/s2可見EkEp，所以列車能沖上站臺。設(shè)列車沖上站臺后的速度為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) 實驗：驗證機(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，小球動能最大。之后，彈性勢能和動能逐漸減小，重力勢能

46、逐漸增大，當(dāng)彈簧恢復(fù)到自然長度時，彈性勢能為0。之后，重力勢能仍然逐漸增大，動能逐漸減小，到達(dá)C點(diǎn)時，動能減少到0，重力勢能達(dá)到最大。小球從狀態(tài)甲運(yùn)動到狀態(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)的動能與小球在C點(diǎn)的勢能相等。故小球在狀態(tài)乙中的動能 J2. 解：設(shè)小球的質(zhì)量為m，小球運(yùn)動到圓軌道最高點(diǎn)B時的速度為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，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)動的知識測出的小球離開桌面時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)動時受到的摩擦阻力遠(yuǎn)大于小球做平拋運(yùn)動時所受的空氣阻力。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用1kW的電，我們平均每家同時用電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個百萬人口城市的生活用電。- - 17 - -