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新课标高中物理必修一课后习题答案

2023-05-28 来源:汇智旅游网
第一章: 第一节:

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 第二节:

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,“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.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。 第五节:

1.100 km/h=27.8 m/s

2.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。

3 m 0 第三节:

8 m 5 m 0 -3 m 5 m 5 m -8 m -8 m -3 m -3 m 3.A的斜率最大,加速度最大。

aA=0.63 m/s2,aB=0.083 m/s2,aC=-0.25 m/s2 aA、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v13.0cm/s10cm/s

1.向上海方向运动,平均速度为17.08m/s。

2.(1)1光年=365×24×3600×3.0×10 m=9.5×10 m。 (2)需要时间为4.010154.2年

16815

0.299.510滑块通过第二个光电门的速度v23.0cm/s27cm/s

0.113.(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/s

v1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,0

4.(1)24.9 m/s,(2)36.6 m/s,(3)0 第四节:

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Δx=7.0×10-3 m,时间Δt=0.02 s,Δt很小,可以认为A点速度v=x=0.35 m/s

2滑块加速度av2710cm/s

t3.57第二章: 第一节:

1.(1)15,16,18,19,21,23,24;

t

(2)如图所示;

- - 1 - -

(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1.9 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。

第三节:

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xv0t1at得

22x=10×30 m+1×0.2×302 m=390 m

2根据v=v0+at得

v=10 m/s+0.2×30 m/s=16 m/s

2.初速度v0=18 m/s,时间t=3 s,位移x=36 m

根据xv0t1at得a222(xv0t)2(36183)m/s24m/s2 22t3

图2-9

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 vx、.v∝Δx,

3.位移之比

第四节: 1、54km/h

2、初速度v0=10 m/s,末速度v=0, 位移x=1.2 m

根据v

2

0.1纸条长度可认为表示速度。 4.略。 第二节:

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

-v20=2ax

v2v020102m/s24.2m/s2 得a2x21.22ax25m/s2100n50m/s,所以不行。

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vx根据v2-v20=2ax得 v20=v2-2ax

第五节:

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=1gt2得

弹射装置使飞机初速度为v0,末速度为v=50 m/s

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-0.1×120 m/s=8 m/s

3.(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.

2x=1×10×3.02 m=45 m

2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=1gt2=1×10×2.52 m=31 m

22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 t<2.5 s,我们估算的x偏大。

- - 2 - -

第三章: 第一节:

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。 第二节: 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。

(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 μ=0.3 20 N 第四节:

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3-14

2.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

图3-11 3.略。

4.如图3-13所示。

弹簧的劲度系数为k=26 N/m 小为6

N,方向为西偏南45°。

弹簧伸长量x/m 0 0.012 0.023 0.035 0.046 0.058 第三节: 弹力F/N 0 0.30 0.60 0.90 1.20 1.50

图3-15

3.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=30×6.8/1 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 第五节:

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 - -

图3-16 1.如图3-16所示。

与F的夹角为θ

得θ=53°

图3-17 2.(1)如图3-17甲

(2)如图3-17乙 (3)如图3-17丙

(1)(2)两种情况的解是惟一的,(3)的解不是惟一的。

图3-18 3.如图3-18所示。

OC与OB的夹角为θ。

θ=arctan 0.8=38.7° 1 问题与练习

图4-10

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。

2 问题与练习

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F1

2.解:由

F2a2可得:Fa2F1a2F1。 1a13.解:由

m甲ma乙得:ma乙甲m乙=4.5m乙=3m乙

乙a甲a甲1.5- - 4 - -

图4-11

4.解:根据平行四边形定则(图4-11)这两个力的合力为: F=2×14×cos 45°=19.8 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4-12

5.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=maF阻=F-ma=60 N-30×1.5 N=15 N-F阻=ma′

加速度方向与推力的方向相反。 3 问题与练习

1.解:由v2t-v2

v2v20=2ax可求出自行车的加速度a02x02x42m/s20.2m/s2根据牛顿第二定律,自行车受的阻力F=ma=100×(-0.2)N=-20 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:aFm1.22000104m/s26m/s2 从刹车开始到停下来驶过的路程为:x2v2a21526m19m 3.因为:W=Fl所以1 J=1 N×1 m=1 kg×1 m/s2×1 m=1 kg·m2·s-2

4.证明:1N/kg1kg1m/s21kg1m/s2 4 问题与练习

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。

图4-13

4.(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。

(2)因为A拉B加速行驶,根据牛顿第二定律: FAB-F阻=ma,所以AB>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。 由牛顿第二定律:AB-F阻=ma

FAB=ma+F阻=4.0×103×0.3 N+2.0×103 N=3.2×103 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 FAB=FBA=3.2×103 N

5.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。

5 问题与练习

- - 5 - -

图4-14

1.解:如图4-14所示,用作图法求出物体所受的合力F=87 N

v=at=43.5×3 m/s=131 m/s x=12at2= ×43.5×32 m=196 m

2.解:电车的加速度为:

电车所受阻力为:F=ma=-6.0×103

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。 6 问题与练习

图4-15

1.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4-16

4.解:(1)如图4-16甲所示,由牛顿第二定律: F-mg=ma

F=ma+mg=7mg=70 N 绳子受到的拉力大约为70 N。

(2)如图4-16乙所示,由牛顿第二定律: F+mg=ma

F=ma-mg=5mg=50 N 绳子受到的拉力大约为50 N。

- - 6 - -

图4-17

5.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:直向上

所以,人手对铅球的作用力为F:F-mg=ma F=ma+mg=2.7mg=135 N

方向竖

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