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1、人教版高中物理必修一課后習題答案第一章:運動的描述第1節(jié):質(zhì)點 參考系和坐標系1、“一江春水向東流”是水相對地面(岸)的運動,“地球的公轉(zhuǎn)”是說地球相對太陽的運動,“鐘表時、分、秒針都在運動”是說時、分、秒針相對鐘表表面的運動,“太陽東升西落”是太陽相對地面的運動。2、詩中描寫船的運動,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,云與船均向東運動,可認為云相對船不動。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
2、間,“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,對起跑點和終點相同的運動員,位移大小為0;其他運動員起跑點各不相同而終點相同,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=
3、5 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:用打點計時器測速度1電磁打點記時器引起的誤差較大。因為電磁打點記時器打點瞬時要阻礙紙帶的運動。2(1)紙帶左端與重物相連。(2)A點和右方鄰近一點的距離x=7010-3 m,時間t=0.02 s,t很小,可以認為A點速度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、最后勻減速運動。(3)甲、乙物體運動方向都不改變。4紙帶速度越大,相鄰兩點的距離也越大。紙帶
4、速度與相鄰兩點時間無關(guān)。第5節(jié):速度變化快慢的描述加速度1100 km/h=27.8 m/s2A汽車做勻速直線運動時。B列車啟動慢慢到達最大速度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
5、的速度 滑塊加速度 第二章:勻變速直線運動的描述第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)可認為是一條直線。2A做勻速直線運動,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,可近似認為速度 、.vx,紙條長度可認為表示速度。圖294略。第2節(jié):勻變速直線運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/
6、s2,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若飛機靠自身發(fā)動機起飛,飛機初速度為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。彈射裝置使飛機初速度為v0,末速度為v=50 m/s根據(jù)v2-v
8、20=2ax得v20=v2-2ax第5節(jié):自由落體運動1文具橡皮下落得快。紙片揉成很緊的小紙團后,小紙團下落變快。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,運動得越來越快;被擲出去的
9、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。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
10、滑動摩擦力作用?;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;當兩個力的夾角為180時,它們的合力最小,為8 N;當兩個力的夾角由0逐漸增加到180時,它們的合
11、力逐漸減小,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
12、的分解圖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:牛頓運動定律第1節(jié):牛頓第一定律圖4101(1)不能炸中目標。如圖4-10所示,因為,炸彈被投下后,由于慣性,仍有與飛機相同的水平速度,如果目標是靜止的,炸彈就會落到目標的前方。(2)因為,當你跳起時,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,當緊急剎車時,車雖然停下了,但人因慣性而
13、仍然向前運動,會發(fā)生危險。系上安全帶后,人雖然因慣性向前運動,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,在空中向上運動,是由于物體具有慣性,而繼續(xù)向上運動,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動的汽車為參考系,人在車上觀察大樹,大樹做遠離汽車的加速運動。大樹的運動狀態(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
14、向上的支持力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)牛頓運動定律:設(shè)小車運動方向為正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):力學單位制1解:由v2t-v
15、20=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。
16、臺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,你和巨石均由靜止狀態(tài)變?yōu)檫\動,二者分離后均做勻速直線運動,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,巨石才能運動起來。圖4134(1)因為A拉B勻速運動(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
17、頓第三定律,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):用牛頓運動定律解決問題(一)圖4141解:如圖4-14所示,用
18、作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)運動學公式: 所以:該車超速。第6節(jié):用牛頓運動定律解決問題(二)圖4151取足球作為研究對象,由共點力的平衡條件可知,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。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)的壓強都是大氣壓強,故水不能從瓶中流出。圖4174當坐艙離地面50 m的位置時,升降機在做自由落體運動(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- - 10 - -