高中物理必修1课后习题答案.pdf 7页

'第一章：（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。第一节：（3）甲、乙物体运动方向都不改变。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。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”是太阳相对地面第五节：的运动。1．100km/h=27.8m/s2、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=-0.44m，xB=0.36m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．A．汽车做匀速直线运动时。2．公里指的是路程，汽车的行驶路线一般不是直线。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3．（1）路程是100m，位移大小是100m。度为0.42m/s2，比汽车启动时的加速度小。（2）路程是800m，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C、汽车向西行驶，汽车减速时加速度方向向东。终点相同，他们的位移大小、方向也不同。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。4．解答3．A的斜率最大，加速度最大。3m8m05m-8m-3maA=0.63m/s2，aB=0.083m/s2，aC=-0.25m/s205m-3m5m-8m-3maA、aB与速度方向相同，aC与速度方向相反。第三节：3.04．解答滑块通过第一个光电门的速度v=cms/=10cms/1．（1）1光年=365×24×3600×3.0×108m=9.5×1015m。10.2916（2）需要时间为4.010×=4.2年滑块通过第二个光电门的速度v=3.0cms/=27cms/9.510×1520.112．（1）前1s平均速度v1=9m/s∆v2710−2滑块加速度a==cms/前2s平均速度v2=8m/s∆t3.57前3s平均速度v3=7m/s第二章：前4s平均速度v4=6m/s第一节：全程的平均速度v5=5m/s1．（1）15，16，18，19，21，23，24；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）1m/s，03．（1）24.9m/s，（2）36.6m/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=7．0×10-3m，时间Δt=0.02s，∆xΔt很小，可以认为A点速度v==0.35m/s∆t（2）如图所示；3．解（1）甲物体有一定的初速度，乙物体初速度为0。（3）可认为是一条直线。--1-- 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1.9m/s2的匀加速直线运动；C第三节：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。121．初速度v20=36km/h=10m/s，加速度a=0.2m/s，时间t=30s根据x=vt+at得0212x=10×30m+×0.2×30m=390m2根据v=v0+at得v=10m/s+0.2×30m/s=16m/s2．初速度v0=18m/s，时间t=3s，位移x=36m122(xvt−0)2(36183)−×22根据x=vt+at得a==ms/=−4/ms0222t33．位移之比图2－9第四节：∆x1、54km/h3．（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v=、.v∝Δx，0.12、初速度v0=10m/s，末速度v=0,位移x=1.2m22纸条长度可认为表示速度。v−v0010−222根据v2-v2a==ms/=−4.2/ms0=2ax得4．略。2x21.2×第二节：3．若飞机靠自身发动机起飞，飞机初速度为0，加速度a=5m/s2，位移x=100m，末速度vx1．初速度v20=36km/h=10m/s，加速度a=0.2m/s，末速度v=54km/h2由v2x=2ax得v=2ax=25/×ms×100n<50/ms，所以不行。x根据v=v0+at得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v20=v2-2ax2．初速度v20=72km/h=20m/s，加速度a=-0.1m/s，时间t=2min=120s根据v=v0+at得v=20m/s-0.1×120m/s=8m/s第五节：3．（1）4s末速度为2m/s，最大，7s末速度为1m/s，最小。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，（2）这三个时刻的速度均为正值，速度方向相同。纸片受的空气阻力大，小纸团受的空气阻力小。（3）4s末加速度为零，最小，7s末加速度为1m/s2、最大。12．根据x=gt2得2（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。x=1×10×3.02m=45m24．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x=1gt2=1×10×2.52m=31m22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：--2-- 第一节：（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）。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（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。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。3．答：Fmax=40NF=30Nμ=0.320N（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。第四节：2．略。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，3．是位于同一点。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和第二节：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。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3－142．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，它们的合力的大图3－11小为6N，方向为西偏南45°。3．略。4．如图3-13所示。弹簧的劲度系数为k=26N/m弹簧伸长弹力量x/mF/N000．0120.300.0230.600.0350.900.0461.20图3－150.0581.503．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，解答略。第三节：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3－161．如图3-16所示。与F的夹角为θ得θ=53°图4－101．（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，而不落在图3－17原地的西边。2．（1）如图3-17甲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（2）如图3-17乙险。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）如图3-17丙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（1）（2）两种情况的解是惟一的，（3）的解不是惟一的。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：手对物体向上的作图3－18用力F1，竖直向下的重力G，以及向上的支持力F2。如果F1OC与OB的夹角为θ。Faa2222．解：由=可得：F=F。21Faa111θ=arctan0.8=38．7°maa1问题与练习甲乙乙4.53．解：由=得：m=m＝m＝3m甲乙乙乙maa1.5乙甲甲--4-- 21kgms⋅1/24．证明：1/Nkg==1/ms1kg4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，因为物体处于平衡图4－11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4．解：根据平行四边形定则(图4-11)这两个力的合力为：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GF＝2×14×cos45°＝19.8N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，你和巨石均加速度的大小为：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，只加速度的方向为：与合力方向相同，与两个分力成45°夹角。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4－134．（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，图4－12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。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＝60N－30×1.5N＝15N－F阻＝ma′（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加速度方向与推力的方向相反。F333AB＝ma＋F阻＝4.0×10×0.3N＋2.0×10N＝3.2×10N3问题与练习22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v−v004−2221．解：由v2t-v2a==ms/=−0.2/ms30=2ax可求出自行车的加速度FAB＝FBA＝3.2×10N2x2x5．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根据牛顿第二定律，自行车受的阻力F＝ma＝100×（－0.2）N＝－20N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。负号表示阻力方向与v0方向相反。45问题与练习F1.210×222．解：货车刹车后加速度大小为：a==ms/=6/msm200022v15从刹车开始到停下来驶过的路程为：x==m=19m2a26×3．因为:W＝Fl所以1J＝1N×1m＝1kg×1m/s2×1m＝1kg·m2·s-2--5-- 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:v=at=43.5×3m/s=131m/sx=1at2=×43.5×32m=196m22．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F1，2．解：电车的加速度为：其余四个力不变，它们的合力大小等于F1，方向与F1相反。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．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3．解：人在气囊上下滑的加速度为：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。滑至底端时的速度为：图4－164．解：卡车急刹车时的加速度大小为：4．解：（1）如图4-16甲所示，由牛顿第二定律：F－mg＝ma根据运动学公式：F＝ma＋mg＝7mg＝70N所以：该车超速。绳子受到的拉力大约为70N。6问题与练习（2）如图4-16乙所示，由牛顿第二定律：F＋mg＝maF＝ma－mg＝5mg＝50N绳子受到的拉力大约为50N。--6-- 图4－175．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--7--'