人教版高中物理必修一课后练习答案详解

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1.A . 8 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，“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：运动快慢的描述一一速度1.( 1) 1 光年=36524X3600 3.0X08m=9.5X015m。16(2)需要时间为4.1015=4,2年9.5102.( 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AX=7. 0X0-3m,时间 t=002 s, 很小，可以认为 A 点速度V=0.35 m/sAt3.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一一加速度1.100 km/h=27.8 m/s27.82十、.j=-mi= 2.46/w/s11.32? */ 7站1 F 2- -mis= 2.1LW/S13.2ac=空_和甘=1.79加s15.52.A .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 2min，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。3.A 的斜率最大，加速度最大。2 2 2aA=0.63 m/s ,龟=0.083 m/s ,比=-0.25 m/saA、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vj =029cm/s = 1Ocm/s滑块通过第二个光电门的速度V230cm/ s二27cm/s0.11滑块加速度a=27：0cm/s2At3.57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。2.A 做匀速直线运动，速度为15 m/s； B 做初速度为零，加速度为1.9m/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、.v*Ax，纸0.1条长度可认为表示速度。1 .初速度 vo=36 km/h=10 m/s，加速度 a=0.2 m/s2,时间 t=30 s 根据 X =vtat2得12X=10 30 m+ 丄 0.200 m=390 m2根据 v=V0+at 得v=10 m/s+0.2 30 m/s=16 m/s2.初速度 V0=18 m/s，时间 t=3 s，位移X=36 m4.略。第 2 节：匀变速直线运动的速度与时间的关系初速度 vo=36 km/h=10 m/s，加速度 a=0.2 m/s，末速度 v=54 km/h 根据v=vo+at 得i=rk =15-10s = 2fe初速度 vo=72 km/h=20 m/s，加速度 a=-0.1 m/s2，时间 t=2 min=120 s 根据 v=vo+at 得(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。1.2.3.4.o图 2-9根据xpt 1at2得 a 二2于卫=2（36一18 3）m/s24m/s22t3根据 v2-v20=2ax 得2 2v0=v -2axv0=xP -2x5x100= 39於h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=2gt2得12x= X10X3.0 m=45 m2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=丄X10X.52m=31 m2 2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tv2.5 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,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、2、54km/h初速度 vo=10 m/s，末速度 v=0,位移 x=1.2 m222根据 -v2o=2ax 得a =V空=m/ s2= -4.2m/ s2x 2x1.23.2若飞机靠自身发动机起飞，飞机初速度为0,加速度 a=5 m/s，位移 x=100 m，末速度v由 v2x=2ax 得 vx = . 2ax = 25m/s2100n : 50m / s，所以不行。弹射装置使飞机初速度为V0,末速度为 v=50 m/s图 3- 113.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/N007枇0. 0120.300.0230.600.035 :0.900.0461.200.0581.50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=40NF=30N 卩=C3 20 N第 4 节：力的合成1.两个力的夹角为 0寸，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 3- 142.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 6 儿 N , 方向为西偏南 453ON图 3- 153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6.8 cm，则合力的大小 F=30 6.8/1 N=204 N，量得 F 与 Fi的夹角为 17当两个力的夹角为 答略。4.( 1)正确(2)错 (3)错 第 5 节：力的分解图 3- 161.如图 3-16 所示。-f.-1与 F 的夹角为 0卫耳4 tan & =一F3 ,得 0 =532.( 1)如图 3-17 甲(2) 如图 3-17 乙(3) 如图 3-17 丙0 =arctan GB=38 . 7F 的对角线长150时，解丙 图 3-17(1)( 2)两种情况的解是惟一的，(3)的解不是惟一的。图 3- 183.如图 3-18 所示。 _一 一 I rOC 与 0B 的夹角为 00A0B-=0.85甲乙第四章：牛顿运动定律第 1 节：牛顿第一定律1.（ 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F=ma 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 F= 0,故物体的加速度为零，物体保持 不动。a可得:2解:3解:m甲乙得mta甲4解：根据平行四边形定则（图 4-11）这两个力的合力为:F= 2 X14 Cos 45 =19.8 N加速度的大小为:图 4 10m加速度的方向为：与合力方向相同，与两个分力成45夹角。图 4 125.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F F阻=ma, F阻=F ma= 60 N 30 XI.5 N = 15 N F阻=maa = - = -0.5m/e3m42.解：货车刹车后加速度大小为：“ m七。；0 m/s6m/s2从刹车开始到停下来驶过的路程为：X二卫 逑m = 19m2a 2汉62 2 23.因为：W = Fl 所以 1 J= 1 NXm = 1 kgXm/s X1 m = 1 kg m s-21kg 1m/s ,24证明：1N / kg1m/s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 G FN= 0G= FN。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。BA图 4 134.(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 FAB=F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。FAB加速度方向与推力的方向相反。第 4 节：力学单位制2 21解：由 v2t-v2o=2ax 可求出自行车的加速度2 2v -V)0 - 422x2xm/ s2= -0.2 m/s2根据牛顿第二定律，自行车受的阻力负号表示阻力方向与 Vo方向相反。F=ma=100X (0.2)N=20 N（2）因为 A 拉 B 加速行驶，根据牛顿第二定律：FAB F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：AB F阻=ma333FAB= ma+ F阻=4.0 10 XQ.3 N + 2.0 氷 0 N = 3.2XO 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3FAB= FBA= 3.2 10 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 4 141.解：如图 4-14 所示，用作图法求出物体所受的合力F = 87 Na- -一s2= 43.5tnfs2m2v=at=43.5 343.5 3 m=196 m2.解：电车的加速度为:电车所受阻力为：F= ma= 6.0 103N,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：吨池8 _ F.F=10 X A3 /s2-4.060=4.0is24.解：卡车急刹车时的加速度大小为：根据运动学公式：v =忑血-7x7 r-10.73w/s讯37. Rws/h h所以：该车超速。第 6 节：用牛顿运动定律解决问题（二）1 取足球作为研究对象，由共点力的平衡条件可知，Fi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：F 二 Gtano丄CGStJ2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 Fi以外的四个力的合力与力Fi大小相等、方向相反。撤去Fi,其余四个力不变,它们的合力大小等于 Fi，方向与 Fi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。4.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-i7）,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。F = ma+ mg = 2.7mg = i35 N坐舱做匀减速运动时的加速度为:所以，人手对铅球的作用力为2x98x482x28F： F mg= mamis2-16.8方向竖直向上图 4 15图 4 i7自由落怵速2x