鲁科版物理必修2课后答案Word格式.docx

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5、解答：

本题有两种解法：

方法一：

分别求出两个力各自做的功，再将两个功相加，即为总功。

W1=F1s=980×

125J=1.225×

JW2=F2s=980×

JW总=W1+W2=2.45×

J

方法二：

先求两力的合力，再求合力做的功。

F合=F1+F2=1960N

F合=F合s=1960×

125J=2.45×

6、解答：

首先对雪橇和小孩进行受力分析，正交分解，如下图，则

Y轴上N=mgcos

所以f=N=mgcos

所以Wf=fscos

=s

用功的定义求重力做功。

说明：

求功时，要注意找力，找位移以及力与位移的夹角。

第二节功和能

骑车上坡坡走S形路线同盘山公路一样，都是对斜面的巧妙运用。

上到坡顶的人所做的有用功是一定的，走S形路线增大了上坡的距离，有功的原理可知，走S形路线能省力。

直接搬货时，人做的功

W=Gh=50×

9.8×

1.0J=490J

根据功的原理：

任何机械都不能省功，所以用斜面时人做的功也为490J。

此时W=Fl

所以F==N=122.5N

推力做正功；

小车机械能增加；

在本题中摩擦力做负功，小车机械能减少。

本题中出现的是摩擦力做负功的情况，可进一步思考：

摩擦力总是做负功吗？

有无可能摩擦力做正功或不做功？

分别对应什么情况？

（1）用煤气灶烧开水时，煤气的化学能转化为水的内能；

蒸汽推动壶盖做功，水的内能转化为壶盖的动能。

（2）“爆竹声声辞旧岁”，当爆竹爆炸时，火药的化学能转化为内能、声能、光能、和爆竹碎屑的动能；

“二踢脚”爆炸时，火药的一部分化学能还要转化为它的重力势能。

（3）炎炎夏日，电风扇、空调等给我们带来的凉爽生活。

电风扇工作时，电能转化为叶片的动能。

在这一过程中，还有一部分电能转化为内能，然后叶片做功，使空气流动，即产生了风，叶片的动能转化为空气的动能。

重力做功WG=Gh=10N×

2m=20J。

在此过程中，物体的重力势能转化为动能，转化的能量等于重力做功的多少，即为20Ｊ。

６、解答：

子弹克服摩擦力做的功

W=fs=10N×

0.1m=103J

在此过程中摩擦力做负功，子弹的动能转化为内能。

转化的能量的多少等于克服摩擦做功的多少，为103J。

第三节功率

B、D

按运动员的质量为60kg计，他等楼时的平均功率==W=120W，最接近选项中的100W。

本题的关键是估计出运动员的质量，这就要求你对生活中的一些常识（如一个成年人的质量约为60kg,一辆自行车的质量约为15kg,等等）有所了解.对某一结果进行估计也是“科学素养”的组成部分。

根据P=F,得

自行车最终做匀速运动，有F=f=kmg

由P=F可知

本题涉及牛顿第二定律，功率与力、速度的关系等知识点，要求你对“机车启动”类问题的情景比较清楚。

本题求的是物体在斜面底端时重力的瞬时功率，但G与并不在一条直线上。

此类问题属于“F与不共线”的情况，处理方法相同。

解答如下：

对物体受力分析如图，则有本题给出的数据较多，从不同角度给出的数据较多，从不同角度分析可得出不同的答案，如等。

你也可以自行导出其他结论。

略。

第四节人与机械

（1）克服乘客重力做功的功率为有用功率，有：

P有用=G=750×

2W=1500W

（2）匀速上升时电梯的效率

（3）克服重力做的功为有用功

W有用=Gh=750×

30J=2.25×

104J

（1）汽车在水平路面上匀速行驶，汽车牵引力

F=f=1000N

根据功率的公式，汽车行驶的功率

Ｐ＝Ｆ＝1000×

（100÷

3.6）W=2.78×

104W

（2）汽车消耗1L汽油走10km，所用时间

t=

在这段时间内汽车发动机做功

W=Pt=2.78×

104×

360J=1.0×

107J

所以汽车的效率

（3）汽车消耗的能量与它做的功不相等，能量以热的形式“损失”了。

你最好利用功率与力和速度的关系和效率的公式来解决这个问题，已达到巩固知识的目的。

（1）因为此时对水做的功时有用功，即

W有=m水gh

而总功W总=（m水+m桶）gh

所以，轱辘的效率

①装满水时

②装了半桶水时

（2）要提高轱辘提水的效率，只需要提高的比值。

你在掌握效率公式的同时，还要体验到日常生活中蕴涵着大量物理知识，在生活中要做个有心人。

习题

C点拨：

据功的定义，A、B、D3种情况中，物体在力的方向上发生了位移，因此对物体做功。

D点拨：

公式P=Ｗ／ｔ，用来求时间ｔ时间内的平均功率的大小，而不能求ｔ时间内的平均功率的大小，而不能求ｔ时间内任一时刻的功率；

Ｗ大，Ｐ不一定大。

故Ａ、C错误。

由公式P=Fv知，只有当P不变时，F和v才成反比。

故B错误，Ｄ正确。

A点拨：

由功的公式Ｗ＝Ｆｓｃｏｓａ和物体受力分析图、运动过程图可知，摩擦力对物体做负功，支持力对物体做正功。

因物体匀速直线运动，合力为零，故合力对物体做功为零。

5J；

6.72J

（1）受力分析如图：

由物体匀速上升知F1=mg

又W1=F1h1

W1=1×

5J=5J

（2）受力分析如图：

由F2-mg=ma

又W2=F2h2

=0.1×

（10+1.2）×

6J=6.72J

（1）当牵引力F1=f时，汽车达到最大速度Vm:

（2）由，又，得

（3）由，又，得

小物块在传送带上先做匀加速直线运动，有

设经时间t，达到

由得

位移

此后，小物体匀速直线运动到B点。

故在匀加速直线运动阶段摩擦力做功为

第二章能的转化与守恒

第一节动能的改变

A中，物体动能的变化可能是质量的变化引起的；

B中，当速度方向变化而大小不变时，动能是不变的；

D中，若有几个外力同时对物体做功，但他们的代数和为零，物体的动能也没有变化；

C中的叙述实际上是动能定理的一个特例。

故只有C正确。

因为水平方向上力的大小、位移均相同，所以拉力和推力的功相同。

因为子弹损失的动能为f（s+d）,木块增加的动能为fs，所以总机械能损失为f（s+d）-fs=fd。

以子弹为研究对象，v0=600m/s,vt=400m/s,m=0.02kg,s=10cm=0.1m。

运用动能定理，有

根据动能定理可得

本题的主要作用是熟悉动能定理的应用。

如图所示，在沿着风速方向上取一高为l、底面积为S的“风柱”，这“风柱”内的空气在t=l/v的时间内都将通过地面，并将动能转化为电能。

所以有

代入数据，可得

本题除了能加强你对动能、功率的理解外，还有一个重要的作用就是使你掌握如何建立物理模型。

7、解答：

（1）由于刹车后，车速最终将减为零，根据动能动能定理，

有①

而②

由①②可得

由上式可以知道：

刹车距离与车速的平方成正比，从图中也可以看出这个关系。

（2）根据动能定理可得

将和

代入可得，刹车前车速为75km/h.

第二节势能的改变

B、C、D

C

根据重力势能变化和重力做功的关系，物体重力势能的变化

根据动能定理，动能变化

当拉力=30N时，物体重力势能还是增加15J。

物体的动能变化

重力势能公式中，h指物体重心到零势能面之间的高度差，根据重力势能公式有

当物体以它的一条棱边为轴转过时，重心上升最高，此时重力做负功，最多有

根据动能定理，推力至少做功

解答本题时你要知道，当物体不能当成质点时，物体重力势能公式中的高度h是物体重心相对零势能面的高度。

重力势能的变化可以直接求得。

取A面为零势能面，开始时高出A面部分的液体重力势能

两液面相平时重力势能

所以，在此工程中液体重力势能的变化

第三节能量守恒定律

其他选项中的运动，均不满足“只有重力做功”的条件。

C、D点拨：

机械能是否守恒关键不在于受几个力作用，而在于是否只有重力做功。

A、B点拨：

A中，由功的定义知重力做功mgh；

B中由动能定理mgh-Wf=0,知=mgh;

由机械能守恒条件知C错；

D中，由动能定理知合力做功为零。

B点拨：

机械能守恒，故落在地面时Ek=mgH。

设地面为零势能参考面，则机械能E=Ek+0=mgH。

设B点为重力势能零位置点，根据机械能守恒定律可得：

由可得

这是一道理论联系实际的习题。

对于运动的具体过程不是非常明确，但只有重力做功的，运用机械能守恒定律解题比较方便；

对于运动过程比较清楚，受到的力是恒力的，特别是题目要求求出加速度的，要用牛顿第二定律解题。

（1）设在离地h1高处，物体的重力势能等于动能。

因为以地面为重力势能参考面，根据机械能守恒定律有：

而

所以

（2）设在离地h2高处，物体的重力势能等于动能的2倍。

因为以地面为重力势能参考面，根据机械能守恒定律有

代入数据可得

本题可以从“动能定理”和“能量守恒”两个角度分析求解。

解法1：

用“动能定理”求解。

物体A从出发点到P过程中，有摩擦力和重力做功，但上、下弧面时的重力所做的功恰好抵消，因此，在整个过程中合外力做的功即为摩擦力做的功，由得。

解法2：

用“能量守恒”观点求解。

物体A从出发点到P点过程中能量守恒，则A在P点的能量，其中。

上式变为，即，所以。

本题目的是考查对动能定理的理解和运用，但解法2提供的从“能量守恒”角度对物理过程进行审视的角度，可作为开阔视野的一个途径。

第4节能源与可持续发展

不能。

因为电冰箱工作时，将冰箱内的热量带到冰箱外来。

同时电冰箱工作要消耗电能，最终以内能的形式散失在室内空气中，所以整个室内空间温度不仅不能降低，反而升高。

根据热力学第一定律可得，在一次循环中热机要散发的热量为3000J-500J=2500J，热机效率

。

公共汽车载客每人每千米消耗的能量为，所以，即公共汽车载客每人每千米消耗的能量是自行车的25.4倍。

由题可知一个采暖期共节约成本为46500×

1.8=83700（元），则，即3个采暖期才能收回投资成本。

技术改造的意义：

节约投资成本；

有利于环保。

设小猫离地面为H，由EP=mgh可得：

（1）

（2）

（3）0

（4）

小猫