高中物理必修1必修2課后習(xí)題答案

36--高中物理必修1必修2課后習(xí)題答案人教版高中物理Ⅰ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(duì)地面（岸）的運(yùn)動(dòng)，“地球的公轉(zhuǎn)”是說(shuō)地球相對(duì)太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)，“鐘表時(shí)、分、秒針都在運(yùn)動(dòng)”是說(shuō)時(shí)、分、秒針相對(duì)鐘表表面的運(yùn)動(dòng)，“太陽(yáng)東升西落”是太陽(yáng)相對(duì)地面的運(yùn)動(dòng)。2、詩(shī)中描寫船的運(yùn)動(dòng)，前兩句詩(shī)寫景，詩(shī)人在船上，臥看云動(dòng)是以船為參考系。云與我俱東是說(shuō)以兩岸為參考系，云與船均向東運(yùn)動(dòng)，可認(rèn)為云相對(duì)船不動(dòng)。3、xA=-0.44m，xB第2節(jié)：時(shí)間和位移1．A．8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，“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100m，位移大小是100m。（2）路程是800m，對(duì)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3m8m05m-8m-3m05m-3m5m-8m-3m第3節(jié)：運(yùn)動(dòng)快慢的描述——速度1．（1）1光年=365×24×3600×3.0×108m=9.5×（2）需要時(shí)間為2．（1）前1s平均速度v1=9m/s前2s平均速度v2=8m/s前3s平均速度v3=7m/s前4s平均速度v4=6m/s全程的平均速度v5=5m/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）1m/s，03．（1）24.9m/s，（2）第4節(jié)：實(shí)驗(yàn)：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)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Δx=7．0×10-3m，時(shí)間Δt=0.02s，Δt很小，可以認(rèn)為A點(diǎn)速度v==0.3．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。紙帶速度與相鄰兩點(diǎn)時(shí)間無(wú)關(guān)。第5節(jié)：速度變化快慢的描述——加速度1．100km/h=27.2．A．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50m/s，速度變化量較大，但加速時(shí)間較長(zhǎng)，如經(jīng)過(guò)2min，則加速度為0.42m/sC、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(guò)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。3．A的斜率最大，加速度最大。aA=0.63m/s2，aB=0.083m/s2，aCaA、aB與速度方向相同，aC與速度方向相反。4．解答滑塊通過(guò)第一個(gè)光電門的速度滑塊通過(guò)第二個(gè)光電門的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。2．A做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度為15m/s；B做初速度為零，加速度為1.9m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)；C做初速度為4m/s，加速度為0.3．（1）圖2-9，（2）剪下的紙條長(zhǎng)度表示0.1s時(shí)間內(nèi)位移大小，可近似認(rèn)為速度、.v∝Δx，紙條長(zhǎng)度可認(rèn)為表示速度。圖2－94．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=36km/h=10m/s，加速度a=0.2m/s2，末速度v根據(jù)v=v0+at得2．初速度v0=72km/h=20m/s，加速度a=-0.1m/s根據(jù)v=v0+at得v=20m/s-0.1×120m/s=8m/s3．（1）4s末速度為2m/s，最大，7s末速度為1m/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）4s末加速度為零，最小，7s末加速度為1m/s2、最大。（4）1s加速度為正值，7s末加速度為負(fù)值，加速度方向相反。說(shuō)明速度、加速度都是矢量，比較矢量的大小是按矢量的絕對(duì)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=36km/h=10m/s，加速度a=0.2m/s2，時(shí)間t=30s根據(jù)x=10×30m+×0.2×302m=根據(jù)v=v0+at得v=10m/s+0.2×30m/s=16m/s2．初速度v0=18m/s，時(shí)間t=3s，位移x=36m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=10m/s，末速度v=0,位移x=1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=5m/s2，位移x=100m，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=50m/s根據(jù)v2-v20=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淖饔茫埰艿目諝庾枇Υ螅〖垐F(tuán)受的空氣阻力小。2．根據(jù)x=gt2得x=×10×3.02由于空氣阻力，下落加速度小于g，計(jì)算結(jié)果應(yīng)小于45m。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=×10×2.52m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t＜2.5s，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(lái)越快；被擲出去的鉛球，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(zhǎng)。（2）人坐在凳子上，人對(duì)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3－113．略。4．如圖所示。彈簧的勁度系數(shù)為k=26N/m彈簧伸長(zhǎng)量x/m彈力F/N000．0120.300.0230.600.0350.900.0461.200.0581.50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(duì)桌面的壓力越大，手指受到的滑動(dòng)摩擦力越大，對(duì)手指相對(duì)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(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。（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(duì)瓶子的運(yùn)動(dòng)方向。3．答：Fmax=40NF=30Nμ=0.320N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12N；當(dāng)兩個(gè)力的夾角為180°時(shí)，它們的合力最小，為8N；當(dāng)兩個(gè)力的夾角由0°逐漸增加到180°時(shí)，它們的合力逐漸減小，即合力的大小在12N和8N之間；由此可見(jiàn)，兩個(gè)力的合力可以等于10N，不能等于5N和15N。圖3－142．當(dāng)兩個(gè)力的合力為0時(shí)，由于一個(gè)力向東，大小為6N，則另一個(gè)力的方向必向西，大小也為6N。將方向向東的、大小為6N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3－153．如圖3-15所示，選1cm長(zhǎng)的線段表示30N的力，作出力的平行四邊形，量得表示合力F的對(duì)角線長(zhǎng)6.8cm，則合力的大小F=30×6.8／1N=204N，量得F與F4．（1）正確（2）錯(cuò)（3）錯(cuò)第5節(jié)：力的分解圖3－161．如圖3-16所示。與F的夾角為θ，得θ=53°2．（1）如圖3-17甲（2）如圖3-17乙（3）如圖3-17丙圖3－17（1）（2）兩種情況的解是惟一的，（3）的解不是惟一的。圖3－183．如圖3-18所示。OC與OB的夾角為θ。θ=arctan0.8=38．7°第四章：牛頓運(yùn)動(dòng)定律第1節(jié)：牛頓第一定律圖4－101．（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)椋?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(duì)于靜止的大樹(shù)做加速運(yùn)動(dòng)的汽車為參考系，人在車上觀察大樹(shù)，大樹(shù)做遠(yuǎn)離汽車的加速運(yùn)動(dòng)。大樹(shù)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(méi)有矛盾。牛頓第二定律公式F＝ma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(duì)物體向上的作用力F1，豎直向下的重力G，以及向上的支持力F2。如果F1<G，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F＝0，故物體的加速度為零，物體保持不動(dòng)。<p>2．解：由可得：。3．解：由得：圖4－114．解：根據(jù)平行四邊形定則(圖4-11)這兩個(gè)力的合力為：F＝2×14×cos45°＝19.8N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4－125．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＝F－ma＝60N－30×1.5N＝15N－F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-v20=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F＝ma＝100×（－0.2）N＝－20N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(kāi)始到停下來(lái)駛過(guò)的路程為：3．因?yàn)?W＝Fl所以1J＝1N×1m＝1kg×1m/s2×1m＝1kg·m2·s-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(duì)，一對(duì)是木箱受到的重力和木箱吸引地球的力；一對(duì)是木箱受到地面對(duì)它的支持力和木箱對(duì)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(duì)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G－FN＝0G＝FN。臺(tái)式彈簧秤受到物體對(duì)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(duì)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(lái)。圖4－134．（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FAB＝F阻。而FAB與FBA是一對(duì)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。（2）因?yàn)锳拉B加速行駛，根據(jù)牛頓第二定律：FAB－F阻＝ma，所以AB>F阻。而FAB與FBA是一對(duì)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：AB－F阻＝maFAB＝ma＋F阻＝4.0×103×0.3N＋2.0×103N＝3.2×103N由牛頓第三定律：FAB與FBA是一對(duì)相互作用力，它們總是大小相等方向相反。即FAB＝FBA＝3.2×103N5．小強(qiáng)沒(méi)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(wèn)題（一）圖4－141．解：如圖4-14所示，用作圖法求出物體所受的合力F＝87Nv=at=43.5×3m/s=131m/sx=at2=×43.5×32m=2．解：電車的加速度為：電車所受阻力為：F＝ma＝－6.0×103N,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(wèn)題（二）圖4－151．取足球作為研究對(duì)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。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(méi)有水噴出。因?yàn)?，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4－174．當(dāng)坐艙離地面50m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(wú)作用力，人沒(méi)有受到壓力的感覺(jué)。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(duì)鉛球的作用力為F：F－mg＝maF＝ma＋mg＝2.7mg＝135N人教版高中物理Ⅱ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)答：如圖6－12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6－12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6－13所示。圖6－13答：如圖6－14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6－14第2節(jié)質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)解：炮彈在水平方向的分速度是vx＝800×cos60°＝400m/s;炮彈在豎直方向的分速度是vy＝800×sin60°＝692m/s。如圖6－15。圖6－15解：根據(jù)題意，無(wú)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（圖略），即：，速度與豎直方向的夾角為θ，tanθ＝0.8，θ＝38.7°答：應(yīng)該偏西一些。如圖6－16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6－16答：如圖6－17所示。圖6－17第3節(jié)拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律解：（1）摩托車能越過(guò)壕溝。摩托車做平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向位移為y＝1.5m＝經(jīng)歷時(shí)間在水平方向位移x＝vt＝40×0.55m＝22m＞20m所以摩托車能越過(guò)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vy＝gt＝9.8×0.55m/s＝5.39m/s摩托車落地時(shí)在水平方向的速度為vx＝v＝40m/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θ，tanθ＝vx／vy＝405.39＝7.42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y＝2.45m＝經(jīng)歷時(shí)間，在水平方向位移x＝vt＝13.3m，零件做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為：v＝x／t＝13.3／0.71m/s＝18.7m/s＝67.4km/h＞60km/h答：（1）讓小球從斜面上某一位置A無(wú)初速釋放；測(cè)量小球在地面上的落點(diǎn)P與桌子邊沿的水平距離x；測(cè)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(kāi)桌面的初速度為。第4節(jié)實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動(dòng)答：還需要的器材是刻度尺。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(kāi)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(wú)初速釋放；（3）測(cè)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(kāi)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(wú)初速釋放；（6）測(cè)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2x1＝x2，則說(shuō)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(cè)量落點(diǎn)與拋出點(diǎn)之間的豎直距離y，若2x1＝x2，有4y1＝y(tǒng)2，則說(shuō)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)解：位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v1＝ωR＝465.28m/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v2＝ωRcos40°＝356.43m/s解：分針的周期為T1＝1h，時(shí)針的周期為T2＝12h（1）分針與時(shí)針的角速度之比為ω1∶ω2＝T2∶T1＝12∶1（2）分針針尖與時(shí)針針尖的線速度之比為v1∶v2＝ω1r1∶ω2r2＝14.4∶1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(shuō)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＝ωr；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。需要測(cè)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(shuō)明：本題的用意是讓學(xué)生結(jié)合實(shí)際情況來(lái)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(wèn)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。解：磁盤轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為T＝0.2s（1）掃描每個(gè)扇區(qū)的時(shí)間t＝T/18＝1/90s。（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90×512＝46080個(gè)。說(shuō)明：本題的用意是讓學(xué)生結(jié)合實(shí)際情況來(lái)理解勻速圓周運(yùn)動(dòng)。第6節(jié)向心加速度答：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an＝vω，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an＝vω，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(guò)的角度比乙大，所以甲的角速度大，甲的向心加速度大。說(shuō)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。解：月球公轉(zhuǎn)周期為T＝27.3×24×3600s＝2.36×106s。月球公轉(zhuǎn)的向心加速度為解：A、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(guò)的路程之比是4∶3，所以它們的線速度之比為4∶3；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3∶2，所以它們的角速度之比為3∶2。由于向心加速度an＝vω，所以它們的向心加速度之比為2∶1。說(shuō)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an＝vω。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ω1、ω2，邊緣上質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的半徑分別為r1、r2，則v1＝v2v1＝ω1r1v2＝ω2r2又ω＝2πn所以n1∶n2＝ω1∶ω2＝r2∶r1＝3∶1(2)A點(diǎn)的向心加速度為（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(yáng)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T＝365×24×3600s＝3.15×107s。根據(jù)牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律得：說(shuō)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。答：小球在漏斗壁上的受力如圖6－19所示。小球所受重力G、漏斗壁對(duì)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。答：（1）根據(jù)牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律得：F＝mω2r＝0.1×42×0.1N＝0.16N（2）甲的意見(jiàn)是正確的。靜摩擦力的方向是與物體相對(duì)接觸面運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)方向相反。設(shè)想一下，如果在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，轉(zhuǎn)盤突然變得光滑了，物體將沿軌跡切線方向滑動(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(shuō)明物體在隨轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，相對(duì)轉(zhuǎn)盤有沿半徑向外的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。說(shuō)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。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(guò)最低點(diǎn)的速度為定值，設(shè)為v。小球通過(guò)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。答：汽車在行駛中速度越來(lái)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6－20所示。丙圖正確。說(shuō)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)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(duì)轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生作用力，大小也是F。說(shuō)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)。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(duì)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。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(duì)橋頂?shù)膲毫Υ笮∫彩?440N。(2)根據(jù)題意，當(dāng)汽車對(duì)橋頂沒(méi)有壓力時(shí)，即FN＝0，對(duì)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(duì)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(wèn)的結(jié)論，對(duì)應(yīng)的速度為v0，第六章萬(wàn)有引力與航天第1節(jié)行星的運(yùn)動(dòng)解：行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)按圓軌道處理，根據(jù)開(kāi)普勒第三定律有：答：根據(jù)開(kāi)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。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(kāi)普勒第三定律，解：根據(jù)開(kāi)普勒第三定律得到：則哈雷彗星下次出現(xiàn)的時(shí)間是：1986+76＝2062年。第2節(jié)太陽(yáng)與行星間的引力答：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。答：這個(gè)無(wú)法在實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證的規(guī)律就是開(kāi)普勒第三定律，是開(kāi)普勒根據(jù)研究天文學(xué)家第谷的行星觀測(cè)記錄發(fā)現(xiàn)的。第3節(jié)萬(wàn)有引力定律答：假設(shè)兩個(gè)人的質(zhì)量都為60kg，相距1m，則它們之間的萬(wàn)有引力可估算：這樣小的力我們是無(wú)法察覺(jué)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(wàn)有引力。說(shuō)明：兩個(gè)人相距1m時(shí)不能把人看成質(zhì)點(diǎn)，簡(jiǎn)單套用萬(wàn)有引力公式。上面的計(jì)算是一種估算。解：根據(jù)萬(wàn)有引力定律可見(jiàn)天體之間的萬(wàn)有引力是很大的。解：第4節(jié)萬(wàn)有引力理論的成就解:在月球表面有：得到：g月約為地球表面重力加速度的1/6。在月球上人感覺(jué)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。答:在地球表面，對(duì)于質(zhì)量為m的物體有：，得：對(duì)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(wú)關(guān)。又根據(jù)萬(wàn)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。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(wàn)有引力提供，有：得地球質(zhì)量：解：對(duì)于繞木星運(yùn)行的衛(wèi)星m，有：，得：，需要測(cè)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(wàn)有引力提供。其中周期T＝［24×60－（2×60+37）］/14min＝91.64min，則：其距地面的高度為h＝r－R＝6.7×106m－6.4×106m＝3×10說(shuō)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：，r＝R+h根據(jù)以上各式得：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(wàn)有引力提供，即：，得：⑴在地面附近有：，得：將其帶入（1）式：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M2、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１節(jié)追尋守恒量答：做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體在下落過(guò)程中，勢(shì)能不斷減少，動(dòng)能不斷增加，在轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，動(dòng)能和勢(shì)能的總和不變。第2節(jié)功解：甲圖：W＝Fscos(180°－150°)＝10×2×J＝17.32J圖乙：W＝Fscos(180°－30°)＝－10×2×J＝－17.32J圖丙：W＝Fscos30°＝10×2×J＝17.32J解：重物被勻速提升時(shí)，合力為零，鋼繩對(duì)重物的拉力的大小等于重物所受的重力，即F＝G＝2×104N．鋼繩拉力所做的功為：W1＝Fscos0°＝2×104×5J＝1×105J重力做的功為：W2＝Gscos180°＝－2×104×5J＝－1×105J物體克服重力所做的功為1×105J，這些力做的總功為零。解：如圖5－14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：s＝h／sin30°＝20m，方向沿斜坡向下。所以，重力做功：WG＝mgscos60°＝60×10×20×J＝6.0×103J支持力所做的功：WN＝FNscos90°＝0阻力所做的功：Wf＝Fscos180°＝－50×20J＝－1.0×103J這些力所做的總功W總＝Wg+WN+Wf＝5.0×103J。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(méi)有關(guān)系，與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也沒(méi)有關(guān)系。光滑水平面上，各個(gè)力對(duì)物體做的總功為7.5J。粗糙水平面上，各個(gè)力對(duì)物體做的總功為6.5N。第3節(jié)功率解：在貨物勻速上升時(shí)，電動(dòng)機(jī)對(duì)貨物的作用力大小為：F＝G＝2.7×105N由P＝Fv可得：解：這臺(tái)抽水機(jī)的輸出功率為它半小時(shí)能做功W＝Pt＝3×103×1800J＝5.4×106J。答：此人推導(dǎo)的前提不明確。當(dāng)F增大，根據(jù)P＝Fv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(shuō)明：對(duì)這類物理問(wèn)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。解：（1）汽車的加速度減小，速度增大。因?yàn)?，此時(shí)開(kāi)始發(fā)動(dòng)機(jī)在額定功率下運(yùn)動(dòng)，即P＝F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(shì)能證明：設(shè)斜面高度為h，對(duì)應(yīng)于傾角為θ1、θ2、θ3的斜面長(zhǎng)分別為l1、l2、l3。由功的公式可知，在傾角為θ1的斜面，重力與位移的夾角為（），重力所做的功為：WG＝mgl1cos（）＝mgl1sinθ1＝mgh。同理可證，在傾角為θ2、θ3的斜面上，重力所做的功都等于mgh，與斜面傾角無(wú)關(guān)。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(shì)能增加了mgh。（2）足球由位置2運(yùn)動(dòng)到位置3時(shí)，重力做的功為mgh，足球的重力勢(shì)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(shì)能變化為零。說(shuō)明：本題的意圖是使學(xué)生體會(huì)，重力勢(shì)能的變化是與重力做功相對(duì)應(yīng)的。重力做了多少功,重力勢(shì)能就變化多少。重力做正功重力勢(shì)能減少，重力做負(fù)功重力勢(shì)能增加。答：（1）所選擇的參考平面小球在A點(diǎn)的重力勢(shì)能小球在B點(diǎn)的重力勢(shì)能整個(gè)下落過(guò)程中小球重力做的功整個(gè)下落過(guò)程中小球重力勢(shì)能的變化桌面5.88J－3.92J9.8J9.8J地面9.8J09.8J9.8J（2）如果下落過(guò)程中有空氣阻力，表格中的數(shù)據(jù)不變。說(shuō)明：本題的意圖是使學(xué)生認(rèn)識(shí)，重力勢(shì)能跟零勢(shì)面的選取有關(guān)，而重力勢(shì)能的變化跟重力的功相對(duì)應(yīng)，與零勢(shì)能面的選取無(wú)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(wú)關(guān)。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(shì)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(shì)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(shì)能的增加量。C錯(cuò)誤。根據(jù)WG＝Ep1－Ep2可知，重力做－1J的功，物體勢(shì)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(wú)關(guān)，A、B兩點(diǎn)的位置不變，從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程中，無(wú)論經(jīng)過(guò)什么路徑，重力的功都是相同的。第7節(jié)動(dòng)能和動(dòng)能定理答：a．動(dòng)能是原來(lái)的4倍。b．動(dòng)能是原來(lái)的2倍。c．動(dòng)能是原來(lái)的8倍。d．動(dòng)能不變。解：由動(dòng)能定理W＝Ek2－Ek1＝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＝（202－102）（km/s）2＝300（km/s）2速度由50km/h加快到60km/h情況下：()＝（602－502）（km/s）2＝1100（km/s）2可見(jiàn)，后一種情況所做的功比較多。解：設(shè)平均阻力為f，根據(jù)動(dòng)能定理W＝，有fscos180°＝f＝1.6×103N，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(shuō)的平均阻力是對(duì)這5cm說(shuō)的。解：人在下滑過(guò)程中，重力和阻力做功，設(shè)人受到的阻力為f，根據(jù)動(dòng)能定理W＝ΔEk,WG+Wf＝，mgh－fs＝．解方程得：vt＝4m/s≈5.66m/s5．解：設(shè)人將足球踢出的過(guò)程中，人對(duì)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(guò)程中：WG+W＝－0，即：－mgh+W＝

W＝×0.5×202J+0.5×10×10J＝150J第8節(jié)機(jī)械能守恒定律解：（1）小球在從A點(diǎn)下落至B點(diǎn)的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理W＝ΔEk，mg(h1－h(huán)2)＝（2）由mg(h1－h(huán)2)＝，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(guò)程中，機(jī)械能守恒。A．飛船升空的階