人教版高中物理必修一课后练习答案详解.doc

人教版高中物理必修一课后习题答案第一章：运动的描述第1节：质点 参考系和坐标系1、“一江春水向东流”是水相对地面（岸）的运动，“地球的公转”是说地球相对太阳的运动，“钟表时、分、秒针都在运动”是说时、分、秒针相对钟表表面的运动，“太阳东升西落”是太阳相对地面的运动。2、诗中描写船的运动，前两句诗写景，诗人在船上，卧看云动是以船为参考系。云与我俱东是说以两岸为参考系，云与船均向东运动，可认为云相对船不动。3、xA=-0.44 m，xB=0.36 m第2节：时间和位移1A8点42分指时刻，8分钟指一段时间。B“早”指时刻，“等了很久”指一段时间。C“前3秒钟”、“最后3秒钟”、“第3秒钟”指一段时间，“3秒末”指时刻。2公里指的是路程，汽车的行驶路线一般不是直线。3（1）路程是100 m，位移大小是100 m。（2）路程是800 m，对起跑点和终点相同的运动员，位移大小为0；其他运动员起跑点各不相同而终点相同，他们的位移大小、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节：运动快慢的描述速度1（1）1光年=3652436003.0108 m=9.51015 m。（2）需要时间为 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 m/sv1最接近汽车关闭油门时的瞬时速度， v1小于关闭油门时的瞬时速度。（2）1 m/s，03（1）24.9 m/s，（2）36.6 m/s，（3）0第4节：实验：用打点计时器测速度1电磁打点记时器引起的误差较大。因为电磁打点记时器打点瞬时要阻碍纸带的运动。2（1）纸带左端与重物相连。（2）A点和右方邻近一点的距离x=7010-3 m，时间t=0.02 s，t很小，可以认为A点速度v=0.35 m/s3解（1）甲物体有一定的初速度，乙物体初速度为0。（2）甲物体速度大小不变，乙物体先匀加速、匀速、最后匀减速运动。（3）甲、乙物体运动方向都不改变。4纸带速度越大，相邻两点的距离也越大。纸带速度与相邻两点时间无关。第5节：速度变化快慢的描述加速度1100 km/h=27.8 m/s2A汽车做匀速直线运动时。B列车启动慢慢到达最大速度50 m/s，速度变化量较大，但加速时间较长，如经过2 min，则加速度为0.42 m/s2，比汽车启动时的加速度小。C、汽车向西行驶，汽车减速时加速度方向向东。D汽车启动加速到达最大速度的过程中，后一阶段加速度比前一阶段小，但速度却比前一阶段大。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与速度方向相同，aC与速度方向相反。4解答滑块通过第一个光电门的速度 滑块通过第二个光电门的速度 滑块加速度 第二章：匀变速直线运动的描述第1节：实验：探究小车速度随时间变化的规律1（1）15，16，18，19，21，23，24；（2）如图所示；（3）可认为是一条直线。2A做匀速直线运动，速度为15 m/s；B做初速度为零，加速度为1.9 m/s2的匀加速直线运动；C做初速度为4 m/s，加速度为0.67 m/s2的匀减速直线运动，6 s时速度为0。3（1）图2-9，（2）剪下的纸条长度表示0.1 s时间内位移大小，可近似认为速度 、.vx，纸条长度可认为表示速度。图294略。第2节：匀变速直线运动的速度与时间的关系1初速度v0=36 km/h=10 m/s，加速度a=0.2 m/s2，末速度v=54 km/h根据v=v0+at得2初速度v0=72 km/h=20 m/s，加速度a=-0.1 m/s2，时间t=2 min=120 s根据v=v0+at得v=20 m/s-0.1120 m/s=8 m/s3（1）4 s末速度为2 m/s，最大，7 s末速度为1 m/s，最小。（2）这三个时刻的速度均为正值，速度方向相同。（3）4 s末加速度为零，最小，7 s末加速度为1m/s2、最大。（4）1 s加速度为正值，7 s末加速度为负值，加速度方向相反。说明速度、加速度都是矢量，比较矢量的大小是按矢量的绝对值判定。4第3节：匀变速直线运动的位移与时间的关系1初速度v0=36 km/h=10 m/s，加速度a=0.2 m/s2，时间t=30 s根据得x=1030 m+0.2302 m=390 m根据v=v0+at得v=10 m/s+0.230 m/s=16 m/s2初速度v0=18 m/s，时间t=3 s，位移x=36 m根据得3位移之比 第4节：匀变速直线运动的位移与速度的关系1、54km/h2、初速度v0=10 m/s，末速度v=0, 位移x=1.2 m根据v2-v20=2ax得3若飞机靠自身发动机起飞，飞机初速度为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。弹射装置使飞机初速度为v0，末速度为v=50 m/s根据v2-v20=2ax得v20=v2-2ax第5节：自由落体运动1文具橡皮下落得快。纸片揉成很紧的小纸团后，小纸团下落变快。这是因为空气阻力的作用，纸片受的空气阻力大，小纸团受的空气阻力小。2根据x=gt2得x=103.02 m=45 m由于空气阻力，下落加速度小于g，计算结果应小于45 m。3设井口到水面的距离为x，石块下落做自由落体运动，设石块落到水面的时间为t，则有x=gt2=102.52 m=31 m由于声音传播需要一定的时间，所以石块自由下落到水面的时间t2.5 s，我们估算的x偏大。第三章：相互作用第1节：重力 基本相互作用1（1）玻璃杯从桌子上掉下，在重力作用下，运动得越来越快；被掷出去的铅球，在重力作用下沿曲线落回地面；蹦蹦床在人的压力作用下，向下凹；橡皮筋在拉力作用下变得细长。（2）人坐在凳子上，人对凳子有一个压力，该力的施力物体是人，受力物体是凳子。2略。3是位于同一点。第2节：弹力1（略）2钢管受到3个力作用：重力G，地面的支持力F1、绳的拉力F2（图3-11）。重力G的施力物体是地球，地面的支持力F1的施力物体是地面、绳的拉力F2的施力物体是绳。图3113略。4如图所示。弹簧的劲度系数为k=26 N/m弹簧伸长量x/m弹力F/N0000120.300.0230.600.0350.900.0461.200.0581.50第3节：摩擦力1手压着桌面向前移动时，手受到桌面的滑动摩擦力作用。滑动摩擦力的方向与手指移动的方向相反，阻碍手指的运动。手对桌面的压力越大，手指受到的滑动摩擦力越大，对手指相对桌面运动的阻碍作用越明显。2（1）不受。因为瓶子与桌面之间没有相对运动的趋势。（2）受静摩擦力作用，静摩擦力的方向沿桌面斜向上。（3）受静摩擦力作用，静摩擦力的方向竖直向上（瓶子处于竖直状态）。（4）受滑动摩擦力作用，摩擦力的方向沿纸条相对瓶子的运动方向。3答：Fmax=40N F=30N =0.3 20 N第4节：力的合成1两个力的夹角为0时，它们的合力最大，为12 N；当两个力的夹角为180时，它们的合力最小，为8 N；当两个力的夹角由0逐渐增加到180时，它们的合力逐渐减小，即合力的大小在12 N和8 N之间；由此可见，两个力的合力可以等于10 N，不能等于5 N和15 N。图3142当两个力的合力为0时，由于一个力向东，大小为6 N，则另一个力的方向必向西，大小也为6 N。将方向向东的、大小为6 N的力改为向南时，二力相互垂直，如图3-14所示，它们的合力的大小为6N，方向为西偏南45。图3153如图3-15所示，选1 cm长的线段表示30 N的力，作出力的平行四边形，量得表示合力F的对角线长6.8 cm，则合力的大小F=306.81 N=204 N，量得F与F1的夹角为17。当两个力的夹角为150时，解答略。4（1）正确（2）错 （3）错第5节：力的分解图3161如图3-16所示。与F的夹角为，得=532（1）如图3-17甲（2）如图3-17乙（3）如图3-17丙图317（1）（2）两种情况的解是惟一的，（3）的解不是惟一的。图3183如图3-18所示。 OC与OB的夹角为。=arctan 0.8=387第四章：牛顿运动定律第1节：牛顿第一定律图4101（1）不能炸中目标。如图4-10所示，因为，炸弹被投下后，由于惯性，仍有与飞机相同的水平速度，如果目标是静止的，炸弹就会落到目标的前方。（2）因为，当你跳起时，由于惯性，你仍有与地球相同的速度，所以还回到原处，而不落在原地的西边。2如果不系安全带，当紧急刹车时，车虽然停下了，但人因惯性而仍然向前运动，会发生危险。系上安全带后，人虽然因惯性向前运动，但受安全带的约束，不致发生危险。3物体以一定速度向上抛出，在空中向上运动，是由于物体具有惯性，而继续向上运动，不是因为受到了向上的力的作用。4如果选择了相对于静止的大树做加速运动的汽车为参考系，人在车上观察大树，大树做远离汽车的加速运动。大树的运动状态改变不是因为受到了力的作用，而是因为惯性定律在选择的参考系中不成立。第3节：牛顿第二定律1答:没有矛盾。牛顿第二定律公式Fma中的F指的是物体所受的合力，而不是其中的某一个力。我们用力提一个放在地面上的很重的物体时，物体受到的力共有三个：手对物体向上的作用力F1，竖直向下的重力G，以及向上的支持力F2。如果F1G，只是支持力F2减小，这三个力的合力F=0，故物体的加速度为零，物体保持不变。G，只是支持力F2减小，这三个力的合力F0，故物体的加速度为零，物体保持不动。 2解：由可得：。3解：由得：图4114解：根据平行四边形定则(图4-11)这两个力的合力为：F214cos 4519.8 N加速度的大小为：加速度的方向为：与合力方向相同，与两个分力成45夹角。图4125解：如图4-12,物体在水平方向受到两个力的作用，根据牛顿运动定律：设小车运动方向为正FF阻ma，F阻Fma60 N301.5 N15 NF阻ma加速度方向与推力的方向相反。第4节：力学单位制1解：由v2t-v20=2ax可求出自行车的加速度根据牛顿第二定律，自行车受的阻力Fma100（0.2）N20 N负号表示阻力方向与v0方向相反。2解：货车刹车后加速度大小为：从刹车开始到停下来驶过的路程为：3因为:WFl所以1 J1 N1 m1 kg1 m/s21 m1 kgm2s-24证明： 第5节：牛顿第三定律1答：涉及木箱和地球的作用力和反作用力有两对，一对是木箱受到的重力和木箱吸引地球的力；一对是木箱受到地面对它的支持力和木箱对地面的压力。木箱受到的是重力和支持力。地球受到的是木箱对它的引力和压力。2物体静止地放在台式弹簧秤上，物体受到重力G和支持力FN的作用，因为物体处于平衡状态，故GFN0GFN。台式弹簧秤受到物体对它的压力F，物体受到的支持力与弹簧秤受到的压力为一对作用力和反作用力，根据牛顿第三定律，FN和F大小相等方向相反，故F的大小与G相等。3答：当你轻轻地推巨石时，你和巨石同时受到大小相等方向相反的力的作用，你和巨石均由静止状态变为运动，二者分离后均做匀速直线运动，但二者的速度不一定相同。如果巨石放在地面上，结果会不同，如果巨石与地面的摩擦力足够大，你将推不动巨石，只有当你给巨石的力大于巨石受到的最大静摩擦力时，巨石才能运动起来。图4134（1）因为A拉B匀速运动(图4-13)，即物体处于平衡状态，因此B车厢所受的合力为0，故FABF阻。而FAB与FBA是一对相互作用力，根据牛顿第三定律，它们总是大小相等方向相反。（2）因为A拉B加速行驶，根据牛顿第二定律：FABF阻ma，所以ABF阻。而FAB与FBA是一对相互作用力，根据牛顿第三定律，它们总是大小相等方向相反。由牛顿第二定律：ABF阻maFABmaF阻4.01030.3 N2.0103 N3.2103 N由牛顿第三定律：FAB与FBA是一对相互作用力，它们总是大小相等方向相反。即FABFBA3.2103 N5小强没有注意到，相互平衡的两个力是作用在同一物体上的，而作用力和反作用力是分别作用在发生相互作用的两个物体上的，它们不可能是相互平衡的力。第6节：用牛顿运动定律解决问题（一）图4141解：如图4-14所示，用作图法求出物体所受的合力F87 Nv=at=43.53 m/s=131 m/sx=at2= 43.532 m=196 m2解：电车的加速度为：电车所受阻力为：Fma6.0103 N,负号表示与初速度方向相反3解：人在气囊上下滑的加速度为：滑至底端时的速度为： 4解：卡车急刹车时的加速度大小为： 根据运动学公式： 所以：该车超速。第6节：用牛顿运动定律解决问题（二）图4151取足球作为研究对象，由共点力的平衡条件可知，F1和G的合力F与F2大小相等、方向相反。从图4-15中力的平行四边形定则可求得:2物体在五个力作用下保持平衡，它们的合力为零。其中任意四个力的合力一定与第五个力大小相等、方向相反。依题意，除F1以外的四个力的合力与力F1大小相等、方向相反。撤去F1，其余四个力不变，它们的合力大小等于F1，方向与F1相反。3答：当饮料瓶自由下落时，小孔没有水喷出。因为，瓶和水均处于完全失重状态，瓶中各处的水（包括水孔处的水）的压强都是大气压强，故水不能从瓶中流出。图4174当坐舱离地面50 m的位置时，升降机在做自由落体运动（图4-17），人和人手中的铅球均完全失重，所以，球对手无作用力，人没有受到压力的感觉。坐舱做匀减速运动时的加速度为：方向竖直向上所以，人手对铅球的作用力为F：FmgmaFmamg2.7mg135 N- - 10 - -