高中物理必修1必修2课后习题答案

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1、人教版高中物理课后习题答案第一章:运动的描述第1节:质点 参照系和坐标系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照系。云与我俱东是说以两岸为参照系,云与船均向东运动,可觉得云相对船不动。3、=-0.44 ,x=0.36 m第2节:时间和位移18点42分指时刻,8分钟指一段时间。B“早”指时刻,“等了好久”指一段时间。“前秒钟”、“最后3秒钟”、“第3秒钟”指一段时间,“3秒末”指时刻

2、。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10 m,位移大小是100m。(2)路程是8 m,对起跑点和终点相似的运动员,位移大小为0;其她运动员起跑点各不相似而终点相似,她们的位移大小、方向也不同。4.解答3 m8 m5 m-8 m-3m0 m-3 m5 m- m-3m第3节:运动快慢的描述速度1.()光年=6246003.010 =.51015 。(2)需要时间为 (1)前 s平均速度v1=9 m/s前2 s平均速度v2 m前3 s平均速度v=7前4 s平均速度v4 m/s全程的平均速度v=5 /sv1最接近汽车关闭油门时的瞬时速度, v1不不小于关闭油门时的瞬时速度。

3、(2) m,0.(1)24.9 m/s,(2)36 m,(3)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。由于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=70103 m,时间=0.02 s,很小,可以觉得A点速度v=.3ms3解()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变化。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1100km/h7 ms2.A汽车做匀速直线运动时

4、。B.列车启动慢慢达到最大速度50 m/s,速度变化量较大,但加速时间较长,如通过2m,则加速度为0.42m/s,比汽车启动时的加速度小。、汽车向西行驶,汽车减速时加速度方向向东。.汽车启动加速达到最大速度的过程中,后一阶段加速度比前一阶段小,但速度却比前一阶段大。.A的斜率最大,加速度最大。a=.3 m/s2,aB=0.83 m/,aC=-0.2ms2aA、a与速度方向相似,C与速度方向相反。.解答滑块通过第一种光电门的速度 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)5,16,18,9,1,23,4;()如图所示;(3

5、)可觉得是一条直线。2.A做匀速直线运动,速度为5/s;做初速度为零,加速度为1.9 ms的匀加速直线运动;C做初速度为4 /s,加速度为0.6 2的匀减速直线运动, s时速度为0。3.(1)图2-9,(2)剪下的纸条长度表达0.1 s时间内位移大小,可近似觉得速度、vx,纸条长度可觉得表达速度。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036 km/=1 s,加速度a=0.2m/s2,末速度v=5 kh根据vv0a得2.初速度v072 km/2m/s,加速度-01 m/s2,时间=2 min=120s根据v=0+at得v=0 m/-.120 m/s=8 m/s3(1)4

6、末速度为2m/s,最大,7s末速度为1 ms,最小。(2)这三个时刻的速度均为正值,速度方向相似。(3)4 s末加速度为零,最小,7 s末加速度为1m/s、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。阐明速度、加速度都是矢量,比较矢量的大小是按矢量的绝对值鉴定。.第3节:匀变速直线运动的位移与时间的关系1.初速度0=36 km/h10 ms,加速度=02 /s,时间t=3s根据得x=10 m+.32 m=390m根据=v0+at得v0 m/s0230 m/=16/s2.初速度v0=1 m/s,时间t=3s,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

7、与速度的关系1、km/h2、初速度0=10 /s,末速度v0,位移x=12 m根据2-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= m/2,位移00 m,末速度vx由v2x=2ax得,因此不行。弹射装置使飞机初速度为0,末速度为v=0 m/s根据2-v2=2ax得=v2-2a第5节:自由落体运动文具橡皮下落得快。纸片揉成很紧的小纸团后,小纸团下落变快。这是由于空气阻力的作用,纸片受的空气阻力大,小纸团受的空气阻力小。2.根据x=t得x=1.02 m=45 m由于空气阻力,下落加速度不不小于g,计算成果应不不小于45m。3.设井口到水面的距离为,石块下落做自由落体运动,设

8、石块落到水面的时间为t,则有xg2=02.5m31 m由于声音传播需要一定的时间,因此石块自由下落到水面的时间t2. s,我们估算的x偏大。第三章:互相作用第1节:重力 基本互相作用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,人对凳子有一种压力,该力的施力物体是人,受力物体是凳子。.略。3是位于同一点。第2节:弹力(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)。重力的施力物体是地球,地面的支持力1的施力物体是地面、绳的拉力

9、F2的施力物体是绳。图3113.略。4.如图所示。弹簧的劲度系数为k26 N/m弹簧伸长量x/m弹力F/N00001030.0230.60.35900.046.20005.5第节: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。由于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(瓶子处在竖直状态)。(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

10、方向。3答:Fmax=40N F=0 .3 N第4节:力的合成.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 ;当两个力的夹角由0逐渐增长到180时,它们的合力逐渐减小,即合力的大小在2 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 和1 N。图3-14.当两个力的合力为时,由于一种力向东,大小为6,则另一种力的方向必向西,大小也为6 N。将方向向东的、大小为6 的力改为向南时,二力互相垂直,如图3-所示,它们的合力的大小为6,方向为西偏南45。图353.如图3-15所示,选1c长的线段表达30 的力,作出力的平行四边形,量得表

11、达合力的对角线长6.m,则合力的大小F08/1 N=204 N,量得F与F的夹角为7。当两个力的夹角为150时,解答略。4.(1)对的(2)错 (3)错第节:力的分解图16如图3-16所示。与F的夹角为,得=532.(1)如图3-7甲(2)如图317乙()如图17丙图3-1(1)(2)两种状况的解是惟一的,(3)的解不是惟一的。图-183.如图3-18所示。 O与OB的夹角为。=arctan 0.838第四章:牛顿运动定律第1节:牛顿第一定律图4-10.(1)不能炸中目的。如图4-0所示,由于,炸弹被投下后,由于惯性,仍有与飞机相似的水平速度,如果目的是静止的,炸弹就会落到目的的前方。()由于

12、,当你跳起时,由于惯性,你仍有与地球相似的速度,因此还回到原处,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,不是由于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照系,人在车上观测大树,大树做远离汽车的加速运动。大树的运动状态变化不是由于受到了力的作用,而是由于惯性定律在选择的参照系中不成立。第节:牛顿第二定律1.答:没有矛盾。牛顿第二定律公式F=a中的指的是物体所

13、受的合力,而不是其中的某一种力。我们用力提一种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,以及向上的支持力F2。如果FG,只是支持力2减小,这三个力的合力=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。F阻。而FAB与FA是一对互相作用力,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=FABma+F阻4.01030.3 2.003N=3.2103 N由牛顿第三定律:FAB与BA是一对互相作用力,它们总是大小相等方向相反。即FABFA=3.103 N.小强没

14、有注意到,互相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互相作用的两个物体上的,它们不也许是互相平衡的力。第6节:用牛顿运动定律解决问题(一)图4141解:如图14所示,用作图法求出物体所受的合力F87 Nv=at=4.53m/s=11 m/s=a2= 43.532m=96m2解:电车的加速度为:电车所受阻力为:F=a-6010N,负号表达与初速度方向相反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:因此:该车超速。第6节:用牛顿运动定律解决问题(二)图4-11取足球作为研究对象,由共点力的平衡条件可知,F

15、1和的合力与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,其他四个力不变,它们的合力大小等于1,方向与F1相反。答:当饮料瓶自由下落时,小孔没有水喷出。由于,瓶和水均处在完全失重状态,瓶中各处的水(涉及水孔处的水)的压强都是大气压强,故水不能从瓶中流出。图174当坐舱离地面50 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,因此,球对手无作用力,人没有受到压力的感觉。坐舱做匀减速

16、运动时的加速度为:方向竖直向上因此,人手对铅球的作用力为:F-mg=ma=mmg2.7mg15 N人教版高中物理课后习题答案第五章:曲线运动第节曲线运动1. 答:如图6-所示,在A、C位置头部的速度与入水时速度v方向相似;在B、D位置头部的速度与入水时速度v方向相反。图6122. 答:汽车行驶半周速度方向变化1。汽车每行驶10s,速度方向变化0,速度矢量示意图如图6-13所示。图-133. 答:如图-1所示,AB段是曲线运动、BC段是直线运动、C段是曲线运动。图614第2节 质点在平面内的运动1. 解:炮弹在水平方向的分速度是v=800os6400m/;炮弹在竖直方向的分速度是=00sin0=

17、62ms。如图-5。图6152. 解:根据题意,无风时跳伞员着地的速度为v,风的作用使她获得向东的速度,落地速度为v、v1的合速度(图略),即:,速度与竖直方向的夹角为,tn0.8,8.73. 答:应当偏西某些。如图6-16所示,由于炮弹有与船相似的由西向东的速度v,击中目的的速度v是1与炮弹射出速度v2的合速度,因此炮弹射出速度v应当偏西某些。图-14. 答:如图6-17所示。图7第3节抛体运动的规律1. 解:()摩托车能越过壕沟。摩托车做平抛运动,在竖直方向位移为y1.5 经历时间在水平方向位移x=t400.55=22m20m因此摩托车能越过壕沟。一般状况下,摩托车在空中飞行时,总是前轮高

18、于后轮,在着地时,后轮先着地。(2)摩托车落地时在竖直方向的速度为vy=g=9.8./5.39s摩托车落地时在水平方向的速度为vv=40m/摩托车落地时的速度: 摩托车落地时的速度与竖直方向的夹角为,tax40539=7.422. 解:该车已经超速。零件做平抛运动,在竖直方向位移为=245m 经历时间,在水平方向位移x=vt1.3m,零件做平抛运动的初速度为:=xt=13.3/01/18.7/s67.4m/60km/h因此该车已经超速。3. 答:(1)让小球从斜面上某一位置A无初速释放;测量小球在地面上的落点P与桌子边沿的水平距离x;测量小球在地面上的落点P与小球静止在水平桌面上时球心的竖直距

19、离y。小球离开桌面的初速度为。第节 实验:研究平抛运动1. 答:还需要的器材是刻度尺。实验环节: (1)调节木板高度,使木板上表面与小球离开水平桌面时的球心的距离为某一拟定值y;(2)让小球从斜面上某一位置无初速释放; (3)测量小球在木板上的落点P1与重垂线之间的距离1; (4)调节木板高度,使木板上表面与小球离开水平桌面时的球心的距离为某一拟定值y; ()让小球从斜面上同一位置A无初速释放; (6)测量小球在木板上的落点P2与重垂线之间的距离x2;(7)比较1、x2,若2x1=x2,则阐明小球在水平方向做匀速直线运动。变化墙与重垂线之间的距离,测量落点与抛出点之间的竖直距离y,若2x2,有

20、y1y2,则阐明小球在水平方向做匀速直线运动。第节圆周运动1. 解:位于赤道和位于北京的两个物体随处球自转做匀速圆周运动的角速度相等,都是。位于赤道的物体随处球自转做匀速圆周运动的线速度v1=R45/s位于北京的物体随处球自转做匀速圆周运动的角速度v2Rcos0=56.43ms2. 解:分针的周期为Th,时针的周期为T12(1)分针与时针的角速度之比为1T2T1=12(2)分针针尖与时针针尖的线速度之比为v1vr1r14.3. 答:(1)A、两点线速度相等,角速度与半径成反比(2)A、C两点角速度相等,线速度与半径成正比()、C两点半径相等,线速度与角速度成正比 阐明:该题的目的是让学生理解线

21、速度、角速度、半径之间的关系:v=;同步理解传动装置不打滑的物理意义是接触点之间线速度相等。4. 需要测量大、小齿轮及后轮的半径r1、r2、3。自行车迈进的速度大小 阐明:本题的用意是让学生结合实际状况来理解匀速圆周运动以及传动装置之间线速度、角速度、半径之间的关系。但是,车轮上任意一点的运动都不是圆周运动,其轨迹都是滚轮线。因此在解决这个问题时,应当以轮轴为参照物,地面与轮接触而不打滑,因此地面向右运动的速度等于后轮上一点的线速度。5. 解:磁盘转动的周期为=.2s (1)扫描每个扇区的时间t=T/1=1/0s。 ()每个扇区的字节数为512个,内读取的字节数为512=46080个。 阐明:

22、本题的用意是让学生结合实际状况来理解匀速圆周运动。第节 向心加速度1. 答:A.甲、乙线速度相等时,运用,半径小的向心加速度大。因此乙的向心加速度大;.甲、乙周期相等时,运用,半径大的向心加速度大。因此甲的向心加速度大; C甲、乙角速度相等时,运用an=,线速度大的向心加速度大。因此乙的向心加速度小; 甲、乙线速度相等时,运用an=,角速度大的向心加速度大。由于在相等时间内甲与圆心的连线扫过的角度比乙大,因此甲的角速度大,甲的向心加速度大。阐明:本题的目的是让同窗们理解做匀速圆周运动物体的向心加速度的不同体现式的物理意义。2. 解:月球公转周期为T=2.24600s=23106。月球公转的向心

23、加速度为3. 解:、B两个快艇做匀速圆周运动,由于在相等时间内,它们通过的路程之比是43,因此它们的线速度之比为3;由于在相等时间内,它们运动方向变化的角度之比是3,因此它们的角速度之比为32。由于向心加速度a=v,因此它们的向心加速度之比为2。阐明:本题的用意是让学生理解向心加速度与线速度和角速度的关系an。4. 解:(1)由于皮带与两轮之间不发生滑动,因此两轮边沿上各点的线速度大小相等,设电动机皮带轮与机器皮带轮边沿上质点的线速度大小分别为v、v2,角速度大小分别为1、2,边沿上质点运动的半径分别为1、r,则1=211r1 v2r2又2n因此n1212=2r1=1(2)A点的向心加速度为

24、(3)电动机皮带轮边沿上质点的向心加速度为 第7节 向心力解:地球在太阳的引力作用下做匀速圆周运动,设引力为F;地球运动周期为T35360s315107s。根据牛顿第二运动定律得: 阐明:本题的目的是让学生理解向心力的产生,同步为下一章知识做准备。1. 答:小球在漏斗壁上的受力如图6-19所示。 小球所受重力、漏斗壁对小球的支持力FN的合力提供了小球做圆周运动的向心力。2. 答:(1)根据牛顿第二运动定律得:Fm2r0.1420.1N0.16N ()甲的意见是对的的。 静摩擦力的方向是与物体相对接触面运动的趋势方向相反。设想一下,如果在运动过程中,转盘忽然变得光滑了,物体将沿轨迹切线方向滑动。

25、这就犹如在光滑的水平面上,一根细绳一端固定在竖直立柱上,一端系一小球,让小球做匀速圆周运动,忽然剪断细绳同样,小球将沿轨迹切线方向飞出。这阐明物体在随转盘匀速转动的过程中,相对转盘有沿半径向外的运动趋势。 阐明:本题的目的是让学生综合运用做匀速圆周运动的物体的受力和运动之间的关系。3. 解:设小球的质量为m,钉子A与小球的距离为r。根据机械能守恒定律可知,小球从一定高度下落时,通过最低点的速度为定值,设为v。小球通过最低点时做半径为r的圆周运动,绳子的拉力FT和重力G的合力提供了向心力,即: 得在G,v一定的状况下,r越小,FT越大,即绳子承受的拉力越大,绳子越容易断。4. 答:汽车在行驶中速

26、度越来越小,因此汽车在轨迹的切线方向做减速运动,切线方向所受合外力方向如图Ft所示;同步汽车做曲线运动,必有向心加速度,向心力如图n所示。汽车所受合外力F为Ft、Ft的合力,如图-20所示。丙图对的。阐明:本题的意图是让学生理解做一般曲线运动的物体的受力状况。第8节 生活中的圆周运动1. 解:小螺丝钉做匀速圆周运动所需要的向心力由转盘提供,根据牛顿第三运动定律,小螺丝钉将给转盘向外的作用力,转盘在这个力的作用下,将对转轴产生作用力,大小也是F。 阐明:本题的意图在于让学生联系生活实际,理解匀速圆周运动。2. 解:这个题有两种思考方式。第一种,假设汽车不发生侧滑,由于静摩擦力提供的向心力,因此向

27、心力有最大值,根据牛顿第二运动定律得,因此一定相应有最大拐弯速度,设为v,则因此,如果汽车以72km/的速度拐弯时,将会发生侧滑。第二种,假设汽车以2k/的速度拐弯时,不发生侧滑,所需向心力为,因此静摩擦力局限性以提供相应的向心力,汽车以7k/h的速度拐弯时,将会发生侧滑。3. 解:(1)汽车在桥顶部做圆周运动,重力G和支持力F的合力提供向心力,即汽车所受支持力 根据牛顿第三定律得,汽车对桥顶的压力大小也是740N。 (2)根据题意,当汽车对桥顶没有压力时,即FN0,相应的速度为v, ()汽车在桥顶部做圆周运动,重力G和支持力FN的合力提供向心力,即 汽车所受支持力,对于相似的行驶速度,拱桥圆

28、弧半径越大,桥面所受压力越大,汽车行驶越安全。(4)根据第二问的结论,相应的速度为v0,第六章万有引力与航天第节行星的运动1. 解:行星绕太阳的运动按圆轨道解决,根据开普勒第三定律有:2. 答:根据开普勒第二定律,卫星在近地点速度较大、在远地点速度较小。3. 解:设通信卫星离地心的距离为r1、运营周期为1,月心离地心的距离为r2,月球绕地球运营的周期为T,根据开普勒第三定律, 4. 解:根据开普勒第三定律 得到: 则哈雷彗星下次浮现的时间是:86+7=2年。第2节太阳与行星间的引力1. 答:这节的讨论属于根据物体的运动探究它受的力。前一章平抛运动的研究属于根据物体的受力探究它的运动,而圆周运动

29、的研究属于根据物体的运动探究它受的力。2. 答:这个无法在实验室验证的规律就是开普勒第三定律,是开普勒根据研究天文学家第谷的行星观测记录发现的。第3节 万有引力定律1. 答:假设两个人的质量都为60kg,相距1m,则它们之间的万有引力可估算:这样小的力我们是无法察觉的,因此我们一般分析物体受力时不需要考虑物体间的万有引力。 阐明:两个人相距1m时不能把人当作质点,简朴套用万有引力公式。上面的计算是一种估算。2. 解:根据万有引力定律 可见天体之间的万有引力是很大的。3. 解:第4节 万有引力理论的成就1. 解:在月球表面有:得到: g月约为地球表面重力加速度的1。在月球上人感觉很轻。习惯在地球

30、表面行走的人,在月球表面行走时是跳跃迈进的。2. 答:在地球表面,对于质量为m的物体有:,得: 对于质量不同的物体,得到的成果是相似的,即这个成果与物体自身的质量m无关。 又根据万有引力定律:高山的r较大,因此在高山上的重力加速度g值就较小。3. 解:卫星绕地球做圆周运动的向心力由地球对卫星的万有引力提供,有: 得地球质量:4. 解:对于绕木星运营的卫星m,有:,得:,需要测量的量为:木星卫星的公转周期T和木星卫星的公转轨道半径r。第5节 宇宙航行1. 解:“神舟”5号绕地球运动的向心力由其受到的地球万有引力提供。 其中周期T=260-(26+37)/14min9.64in,则: 其距地面的高

31、度为hrR=.7106.4106m105m=300km。 阐明:前面“神舟”5号周期的计算是一种近似的计算,教师还可以根据“神舟”5号绕地球运营时离地面的高度的精确数据,让学生计算并验证一下其周期的精确值。已知:“神舟”5号绕地球运营时离地面的高度为43km。根据牛顿第二定律有:在地面附近有:,r+h根据以上各式得:2. 解:环绕地球表面匀速圆周运动的人造卫星需要的向心力,由地球对卫星的万有引力提供,即:,得: 在地面附近有:,得: 将其带入(1)式:3. 解:(1)设金星质量为M1、半经为R、金星表面自由落体加速度为g1。在金星表面: 设地球质量为M、半径为2、地球表面自由落体加速度为g2。

32、 在地球表面有:由以上两式得: ,则(),第七章 机械能守恒定律第节 追寻守恒量 1. 答:做自由落体运动的物体在下落过程中,势能不断减少,动能不断增长,在转化的过程中,动能和势能的总和不变。第节 功1. 解:甲图:WFsco(8-50)=121732J 图乙:=Fscos(18-0)-102=-1.3J图丙:WFscos30=10J=7.32J2. 解:重物被匀速提高时,合力为零,钢绳对重物的拉力的大小等于重物所受的重力,即 F=G=104钢绳拉力所做的功为:=cos024115J 重力做的功为:W2scs8-210J-105J 物体克服重力所做的功为1105,这些力做的总功为零。3. 解:

33、如图51所示,滑雪运动员受到重力、支持力和阻力的作用,运动员的位移为:s=h/sin320m,方向沿斜坡向下。 因此,重力做功:WG=mgsos600020J=6.013 支持力所做的功:WN=Ns0=0阻力所做的功:Wf=Fscos180-5020J-.03这些力所做的总功W总Wg+WN+Wf.0103J。4. 解:在这两种状况下,物体所受拉力相似,移动的距离也相似,因此拉力所做的功也相似,为.5J。拉力做的功与与否有其她力作用在物体上没有关系,与物体的运动状态也没有关系。光滑水平面上,各个力对物体做的总功为.5J。粗糙水平面上,各个力对物体做的总功为.N。第3节 功率1. 解:在货品匀速上

34、升时,电动机对货品的作用力大小为:F=G=2.7105N由Pv可得:2. 解:这台抽水机的输出功率为 它半小时能做功WPt303800J406J。3. 答:此人推导的前提不明确。当F增大,根据PF推出,P增大的前提应是v不变,从推出,增大则v增大的前提是F不变,从推出,v增大F减小的前提是P不变。 阐明:对此类物理问题的方向,应注意联系实际,有时机械是以一定功率运营的,这时一定,则F与v成反比。有时机械是以恒定牵引力工作的,这时P与v成正比。4. 解:(1)汽车的加速度减小,速度增大。由于,此时开始发动机在额定功率下运动,即P=F牵v。增大则F牵减小,而,因此加速度减小。(2)当加速度减小到零

35、时,汽车做匀速直线运动,F牵=F,因此,此为汽车在功率P下行驶的最大速度。第4节 重力势能1. 证明:设斜面高度为h,相应于倾角为1、2、的斜面长分别为l1、l、l。 由功的公式可知,在倾角为1的斜面,重力与位移的夹角为(),重力所做的功为:G=l1cos()=gl1sih。同理可证,在倾角为、3的斜面上,重力所做的功都等于mh,与斜面倾角无关。2. 答:(1)足球由位置1运动到位置时,重力所做的功为-mgh,足球克服重力所做的功为h,足球的重力势能增长了mgh。 (2)足球由位置2运动到位置时,重力做的功为mgh,足球的重力势能减少了gh。(3)足球由位置1运动到位置时,重力做功为零,重力势

36、能变化为零。阐明:本题的意图是使学生体会,重力势能的变化是与重力做功相相应的。重力做了多少功,重力势能就变化多少。重力做正功重力势能减少,重力做负功重力势能增长。3. 答:()所选择的参照平面小球在点的重力势能小球在B点的重力势能整个下落过程中小球重力做的功整个下落过程中小球重力势能的变化桌面58J-92J9.89.8J地面9.80.8J.8J (2)如果下落过程中有空气阻力,表格中的数据不变。阐明:本题的意图是使学生结识,重力势能跟零势面的选用有关,而重力势能的变化跟重力的功相相应,与零势能面的选用无关。重力做的功只跟物体位置的变化有关,与与否存在其她力无关。4. 答:A对的。例如:物体在向

37、上的拉力作用下,如果做匀加速直线运动,这时拉力的功不小于重力势能的增长量。如果物体做匀减速直线运动,这时拉力的功不不小于重力势能的减少量。 B 错误。物体匀速上升,拉力的大小等于重力,拉力的功一定等于重力势能的增长量。C错误。根据=Ep-E2可知,重力做-J的功,物体势能的增长量为J。 错误。重力做功只与起点和终点的位置有关,与途径无关,A、两点的位置不变,从A点到点的过程中,无论通过什么途径,重力的功都是相似的。第7节 动能和动能定理1. 答:a动能是本来的4倍。b动能是本来的2倍。动能是本来的倍。d.动能不变。2. 解:由动能定理=Ek2-1=可知,在题目所述的两种状况下,()较大的,需要

38、做的功较多。 速度由10k/h加速到20km/h的状况下: (20-102)(km/)00(kms)2速度由5km加快到0m/h状况下:()(2502)(kms)2=1100(km/s) 可见,后一种状况所做的功比较多。3. 解:设平均阻力为f,根据动能定理W ,有 s80= =1.103,子弹在木板中运动5时,所受木板的阻力各处不同,题目所说的平均阻力是对这5cm说的。4. 解:人在下滑过程中,重力和阻力做功,设人受到的阻力为f,根据动能定理W=Ek, W+W=,mgfs .解方程得:v=4m/s5.66m/s解:设人将足球踢出的过程中,人对球做的功为W,根据动能定理可从人踢球到球上升至最大

39、高度的过程中:G+W0,即:-mh= W 05202J+0.010J150第8节 机械能守恒定律1. 解:()小球在从A点下落至B点的过程中,根据动能定理W=Ek, g(h1h2) (2)由mg(1-2)=,得:mgh+mgh2+ 等式左边表达物体在点时的机械能,等式右边表达物体在点时的机械能,小球从A点运动到B点的过程中,机械能守恒。2. A飞船升空的阶段,动力对飞船做功,飞船的机械能增长。B.飞船在椭圆轨道上绕地球运营的阶段,只有引力对飞船做功,机械能守恒。.飞船在空中减速后,返回舱与轨道分离,然后在大气层以外向着地球做无动力飞行的过程中,只有引力做功,机械能守恒。D.进入大气层并运动一段

40、时间后,降落伞张开,返回舱下降的过程中,空气阻力做功,机械能减少。3. 解:(1)石块从抛出到落地的过程中,只有重力做功,因此机械能守恒。设地面为零势能面,根据机械能守恒定律:,得 根据动能定理:WEktEk0,即mgh ,vt 15m/s (2)由vt=知,石块落地时速度大小与石块初速度大小和石块抛出时的高度有关,与石块的质量和石块初速度的仰角无关。4. 解:根据题意,切断电动机电源的列车,假定在运动中机械能守恒,要列车冲上站台,此时列车的动能k至少要等于列车在站台上的重力势能p。 列车冲上站台时的重力势能:Epmgh=0m2/s2列车在A点时动能:Ekmm/224.5mms2 可见EkEp

41、,因此列车能冲上站台。设列车冲上站台后的速度为v。根据机械能守恒定律,有:Ek=Ep+ EkE24.5mm2/s-0m2/s2=.5ms2,可得1/第9节 实验:验证机械能守恒定律1. 答:(1)从状态甲至状态丙过程中,弹性势能逐渐减少,动能和重力势能逐渐增大,当弹簧对小球向上的弹力大小与小球所受重力大小相等时,小球动能最大。之后,弹性势能和动能逐渐减小,重力势能逐渐增大,当弹簧恢复到自然长度时,弹性势能为0。之后,重力势能仍然逐渐增大,动能逐渐减小,达到C点时,动能减少到0,重力势能达到最大。小球从状态甲运动到状态丙的过程中,机械能守恒。故状态甲中,弹簧的弹性势能J(2)小球从状态乙到状态丙

42、的过程中,动能逐渐减少,重力势能逐渐增大。小球从状态乙到状态丙的过程中,机械能守恒,因此小球在B点的动能与小球在C点的势能相等。故小球在状态乙中的动能 2. 解:设小球的质量为,小球运动到圆轨道最高点B时的速度为v,受到圆轨道的压力为FN。小球从点下滑至最高点B的过程中,由于只有重力做功,机械能守恒。设在圆轨道最低点为重力势能的零参照平面,则在这个过程中,根据机械能守恒定律,有在圆轨道的最高点B处,根据牛顿第二定律,有欲使小球顺利地通过圆轨道在最高点,则小球在最高点B处时,必须满足条件F0即联立以上两式,可得可见,为了使小球顺利通过圆轨道的最高点,h至少应为3. 答:用平抛运动的知识测出的小球

43、离开桌面时的速度要略不小于小球从斜面上滚下的过程中用机械能守恒定律算出的速度,这是由于小球从斜面与桌面上运动时受到的摩擦阻力远不小于小球做平抛运动时所受的空气阻力。第节 能量守恒定律与能源 1答:家用电饭锅是把电能转化为内能;洗衣机是把电能转化为动能,等等。 2解:(1)依题意可知,三峡水库第二期蓄水后,用于发电的水流量每秒为:13510m335003000m3/s, 每秒钟转化为电能是:mgh20%=Vh0=1.0031040320J/s2.7109J/s 发电功率最大是10W=.710W。 (2)设三口之家每户的家庭生活用电功率为1k,考虑到不是每家同步用1k的电,我们平均每家同步用电0.5kW,则三峡发电站能供应5.106户用电,人口数为3.8106=17106人,即可供17个百万人口都市的生活用电。

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