精编人教版高中物理必修一课后练习答案详解Word文档格式.docx
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3.
(1)24.9m/s、
(2)36.6m/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Δx=7.0×
10-3m、时间Δt=0.02s、Δt很
小、可以认为A点速度v=x
t
=0.35m/s
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5节:
速度变化快慢的描述——加速度
1.100km/h=27.8m/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50m/s、速度变化量较大、但加速时间较长、如经过2min、则加速度为
0.42m/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。
aA=0.63m/s2、aB=0.083m/s2、aC=-0.25m/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
v13.0
0.29
cm/s
10cm/s
滑块通过第二个光电门的速度
v23.0
0.11
27cm/s
滑块加速度a
v2710
t3.57
cm/s2
第二章:
匀变速直线运动的描述
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。
1.9m/s
2.A做匀速直线运动、速度为15m/s;
B做初速度为零、加速度为2的匀加速直线运动;
C做初速度为4m/s、加速度为0.67m/s2的匀减速直线运动、6s时速度为0。
3.
(1)图2-9、
(2)剪下的纸条长度表示0.1s时间内位移大小、可近似认为速度条长度可认为表示速度。
vx
0.1
、.v∝Δx、纸
图2-9
4.略。
匀变速直线运动的速度与时间的关系
1.初速度v0=36km/h=10m/s、加速度a=0.2m/s2、末速度v=54km/h
根据v=v0+at得
2.初速度v0=72km/h=20m/s、加速度a=-0.1m/s2、时间t=2min=120s
v=20m/s-0.112×
0m/s=8m/s
3.
(1)4s末速度为2m/s、最大、7s末速度为1m/s、最小。
(2)这三个时刻的速度均为正值、速度方向相同。
(3)4s末加速度为零、最小、7s末加速度为1m/s2、最大。
(4)1s加速度为正值、7s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.
匀变速直线运动的位移与时间的关系
1.初速度v
0=36km/h=10m/s、加速度a=0.2m/s2、时间t=30s根据
xv0t
1at2得
2
x=10×
30m+1
×
0.2×
302m=390m
v=10m/s+0.23×
0m/s=16m/s
2.初速度v0=18m/s、时间t=3s、位移x=36m
根据xvt
1
at2得
2(xv0t)2(36183)22
02at2
2m/s
3
4m/s
3.位移之比
匀变速直线运动的位移与速度的关系
1、54km/h
2、初速度v0=10m/s、末速度v=0、位移x=1.2m
根据v2-v
22
v
0=2ax得a0
2x
010
21.2
m/s2
4.2m/s2
3.若飞机靠自身发动机起飞、飞机初速度为0、加速度
2、位移x=100m、末速度v
a=5m/sx
x
由v2x=2ax得v
2ax
25m/s2
100n
50m/s、所以不行。
弹射装置使飞机初速度为v0、末速度为v=50m/s
根据v2-v20=2ax得
2=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=1
gt2得
x=1
10×
3.0m=45m
由于空气阻力、下落加速度小于g、计算结果应小于45m。
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
gt2=1
2.5m=31m
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<2.5s、我们估算的x偏大。
第三章:
相互作用
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。
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3-11
3.略。
4.如图所示。
弹簧的劲度系数为k=26N/m
弹簧伸长
量x/m
0.012
0.30
0.023
0.60
0.035
0.90
0.046
1.20
0.058
1.50
F/N
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=30Nμ=0.320N
力的合成
1.两个力的夹角为0°
时、它们的合力最大、为12N;
当两个力的夹角为180°
时、它们的合力最小、为8N;
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12N和8N之间;
由此可见、两个力的合力可以等于10N、不能等于5N和15N。
图3-14
2.当两个力的合力为0时、由于一个力向东、大小为6N、则另一个力的方向必向西、大小也为6N。
将
方向向东的、大小为6N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3-15
3.如图3-15所示、选
1cm长的线段表示30N的力、作出力的平行四边形、量得表示合力
F的对角线长
6.8cm、则合力的大小
答略。
F=30×
6.8/1N=204N、量得F与F1的夹角为17°
当两个力的夹角为
150°
时、解
4.
(1)正确
(2)错
力的分解
(3)错
图3-16
1.如图3-16所示。
与F的夹角为θ
、得θ=53°
2.
(1)如图3-17甲
(2)如图3-17乙
(3)如图3-17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3-18
3.如图3-18所示。
OC与OB的夹角为θ。
θ=arctan.08=38.7°
第四章:
牛顿运动定律
牛顿第一定律
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。
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F1<
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。
p>
F2a2a2
2.解:
由
可得:
F2F1。
Fa
a
111
m甲
3.解:
a乙
甲
得:
m
a乙m=4.5m
=3m
m乙a甲
乙1.5乙乙
图4-114.解:
根据平行四边形定则(图4-11)这两个力的合力为:
F=2×
14×
cos45
=°
19.8N
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4-125.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=60N-30×
1.5N=15N-F阻=ma′
加速度方向与推力的方向相反。
力学单位制
1.解:
由v
2t-v2
0=2ax可求出自行车的加速度
avv02x
042
2x
m/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=-20N
负号表示阻力方向与v0方向相反。
货车刹车后加速度大小为:
aF1.2104
m2000
v2
152
6m/s2
从刹车开始到停下来驶过的路程为:
x2a
6m
19m
3.因为:
W=Fl所以1J=1N×
1m=1kg×
1m/s21m=1kgm2s-2
·
1kg1m/s22
4.证明:
1N/kg
1kg
1m/s
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。
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。
由牛顿第二定律:
AB-F阻=ma
FAB=ma+F阻=4.0×
10
33
0.3N+2.0×
N=3.2×
10N
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×
103N
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。
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=87N
v=at=43.53×
m/s=131m/s
x=1at
=×
43.5×
m=196m
2.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:
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。
用牛顿运动定律解决问题
(二)
图4-151.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。
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4-17
4.当坐舱离地面50m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:
F-mg=maF=ma+mg=2.7mg=135N
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