完整版高中人教版物理必修2课后习题归纳整理Word格式.docx
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4．在图5.2-1的实验中，假设从某时刻（t＝0）开始，红蜡块在玻璃管内每1s上升的距离都是10cm，从t＝0开始，玻璃管向右匀加速平移，每1s通过的水平位移依次是4cm、12cm、20cm、28cm。
在图5.2-4中，y表示蜡块竖直方向的位移，x表示蜡块随玻璃管通过的水平位移，t＝0时蜡块位于坐标原点。
请在图中标出t等于1s、2s、3s、4s时蜡块的位置，并用平滑曲线描绘蜡块的轨迹。
5.3
1.在一次摩托车跨越壕沟的表演中，摩托车从壕沟的一侧以速度v＝40m/s沿水平方向飞向另一侧，壕沟的宽度及两侧的高度如图5.3-9所示。
摩托车前后轴距1.6m，不计空气阻力。
（1）摩托车是否能越过壕沟？
请计算说明。
（2）如果摩托车能越过壕沟，它落地的速度是多大？
落地速度的方向与地面的夹角是多大（可用这个角的三角函数表示）？
2．某卡车司机在限速60km/h的公路上因疲劳驾驶而使汽车与路旁障碍物相撞。
处理
事故的警察在路旁泥地中发现了卡车顶上的一个金属零件，可以判断，这是事故发
生时该零件从卡车顶上松脱后被抛出而陷在泥地里的。
警察测得该零件原位置与陷
落点的水平距离为13.3m，车顶距泥地的竖直高度为2.45m。
请你根据这些数据
为判断该车是否超速提供证据。
3.如图5.3-10，在水平桌面上用练习本做成一个斜面，使一个钢球从斜面上某一位置滚下，钢球沿桌面飞出后做平抛运动。
怎样用一把刻度尺测量钢球在水平桌面上运动的速度？
说出测量步骤，写出用所测的物理量表达速度的计算式。
5.4
1.某同学设计了一个探究平抛运动特点的家庭实验装置，如图5.4-4。
在水平桌面上
放置一个斜面，每次都让钢球从斜面上的同一位置滚下，滚过桌边后钢球便做平抛运动。
在钢球抛出后经过的地方水平放置一块木板（还有一个用来调节木板高度的支架，图中未画），木板上放一张白纸，白纸上有复写纸，这样便能记录钢球在白纸上的落点。
桌子边缘钢球经过的地方挂一条铅垂线。
已知平抛运动在竖直方向上的运动规律与自由落体运动相同，在此前提下，怎样探究钢球水平分速度的特点？
请指出需要的器材，说明实验步骤。
2.某同学为了省去图5.4-4中的水平木板，把第1题中的实验方案做了改变。
他把桌子搬到墙的附近，使从水平桌面上滚下的钢球能打在墙上，把白纸和复写纸附在墙上，
记录钢球的落点。
改变桌子和墙的距离，就可以得到多组数据。
如果采用这种方案，应该怎样处理数据？
5.5
1.地球可以看做一个半径为6.4×
103km的球体，北京的纬度约为40°
。
位于赤道和位于北京的两个物体，随地球自转做匀速圆周运动的角速度各是多大？
线速度各是
多大？
2.某走时准确的时钟，分针与时针的长度比是1.2∶1。
（1）分针与时针的角速度之比等于多少？
（2）分针针尖与时针针尖的线速度之比等于多少？
3.图5.5-5中，A、B两点分别位于大、小轮的边缘上，C点位于大轮半径的中点，大轮的半径是小轮的2倍，它们之间靠摩擦传动，接触面不打滑。
请在该装置的A、B、
C三个点中选择有关的两个点，具体说明公式v＝ωr的以下三种变量关系：
（1）v相等，ω跟r成反比；
（2）ω相等，v跟r成正比；
（3）r相等，v跟ω成正比。
4.图5.5-6是自行车传动机构的示意图。
假设脚踏板每2s转1圈，要知道在这种情况下自行车前进的速度有多大，还需要测量哪些量？
请在图中用字母标注出来，并用这些量推导出自行车前进速度的表达式。
利用你家的自行车实际测量这些数据，计算前进速度的大小，然后实测自行车的速度。
对比一下，差别有多大？
5.计算机上的“3.5英寸、1.44MB”软磁盘的磁道和扇区如图5.5-7所示。
磁盘上共有80个磁道（即80个不同半径的同心圆），每个磁道分成18个扇区（每扇区为圆
周），每个扇区可以记录512个字节。
电动机使磁盘以300r/min的转速匀速转动。
磁头在读、写数据时是不动的。
磁盘每转一圈，磁头沿半径方向跳动一个磁道。
（1）一个扇区通过磁头所用的时间是多少？
（2）不计磁头转移磁道的时间，计算机每秒内从软盘上最多可读取多少个字节？
5.6
1.甲、乙两物体都在做匀速圆周运动，以下各种情况下哪个物体的向心加速度比较大？
A.它们的线速度相等，乙的半径小。
B.它们的周期相等，甲的半径大。
C.它们的角速度相等，乙的线速度小。
D.它们的线速度相等，在相同时间内甲与圆心的连线扫过的角度比乙的大。
2.月球绕地球公转的轨道接近圆，半径为3.84×
105km，公转周期是27.3天。
月球绕地球公转的向心加速度是多大？
3．A、B两个快艇在湖面上做匀速圆周运动，在相同的时间内，它们通过的路程之比是4∶3，运动方向改变的角度之比是3∶2，它们的向心加速度之比是多少？
4.一部机器由电动机带动，机器上的皮带轮的半径是电动机皮带轮半径的3倍（图
5.6-6），皮带与两轮之间不发生滑动。
已知机器皮带轮边缘上一点的向心加速度为
0.10m/s2。
（1）电动机皮带轮与机器皮带轮的转速比n1:
n2是多少？
（2）机器皮带轮上A点到转轴的距离为轮半径的一半，A点的向心加速度是多少？
（3）电动机皮带轮边缘上某点的向心加速度是多少？
5.7
1.地球质量为6.0×
1024kg，地球与太阳的距离为1.5×
1011m。
地球绕太阳的运动可以看做匀速圆周运动。
太阳对地球的引力是多少？
2．把一个小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面
内做匀速圆周运动（图5.7-6）。
小球的向心力是由什么力提供的？
3．一个圆盘在水平面内匀速转动，角速度是4rad/s。
盘面上距圆盘中心0.10m的位置有一个质量为0.10kg的小物体能够随圆盘一起运动，如图5.7-7。
（1）求小物体做匀速圆周运动时所受向心力的大小。
（2）关于小物体的向心力，甲、乙两人有不同意见：
甲认为该向心力等于圆盘对小
物体的静摩擦力，指向圆心；
乙认为小物体有向前运动的趋势，静摩擦力方向和相
对运动趋势方向相反，即向后，而不是和运动方向垂直，因此向心力不可能是静摩
擦力。
你的意见是什么？
说明理由。
4．如图5.7-8，细绳的一端固定于O点，另一端系一个小球，在O点的正下方钉一个钉子A，小球从一定高度摆下。
经验告诉我们，当细绳与钉子相碰时，如果钉子的位
置越靠近小球，绳就越容易断。
请你对这一经验进行论证。
5．一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小。
图5.7-9甲、乙、丙、丁分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为正确的是哪个？
5.8
1．如果高速转动飞轮的重心不在转轴上，运行将不稳定，而且轴承会受到很大的作用力，加速磨损。
图5.8-11中飞轮半径r＝20cm，OO′为转动轴。
正常工作时转动轴受到的水平作用力可以认为是0。
假想在飞轮的边缘固定一个质量m＝0.01kg的小螺丝钉P，当飞轮转速n＝1000r/s时，转动轴OO′受到多大的力？
2.质量为2.0×
103kg的汽车在水平公路上行驶，轮胎与路面间的最大静摩擦力为1.4×
104N。
汽车经过半径为50m的弯路时，如果车速达到72km/h，这辆车会不
会发生侧滑？
3.有一辆质量为800kg的小汽车驶上圆弧半径为50m的拱桥。
（1）汽车到达桥顶时速度为5m/s，汽车对桥的压力是多大？
（2）汽车以多大速度经过桥顶时恰好对桥没有压力而腾空？
（3）汽车对地面的压力过小是不安全的。
因此从这个角度讲，汽车过桥时的速度不
能过大。
对于同样的车速，拱桥圆弧的半径大些比较安全，还是小些比较安全？
（4）如果拱桥的半径增大到与地球半径R一样，汽车要在桥面上腾空，速度要多大？
4.质量为25kg的小孩坐在秋千板上，小孩离拴绳子的横梁2.5m。
如果秋千摆到最高点时，绳子与竖直方向的夹角是60°
，秋千板摆到最低点时，小孩对秋千板的压力是
6.1
1.地球公转轨道的半径在天文学上常用来作为长度单位，叫做天文单位①，用来量度太阳系内天体与太阳的距离。
已知火星公转的轨道半径是1.5天文单位，根据开普
勒第三定律，火星公转的周期是多少天？
2.开普勒行星运动三定律不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕行星的运动。
如果一颗人造地球卫星沿椭圆轨道运动，它在离地球最近的位置（近地点）和最远的位置（远地点），哪点的速度比较大？
3.一种通信卫星需要“静止”在赤道上空的某一点，因此它的运行周期必须与地球自转周期相同。
请你估算：
通信卫星离地心的距离大约是月心离地心距离的几分之一？
4．地球的公转轨道接近圆，但彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆。
天文学家哈雷曾经在1682年跟踪过一颗彗星，他算出这颗彗星轨道的半长轴约等于地球公转半
径的18倍（图6.1-7），并预言这颗彗星将每隔一定时间就会出现。
哈雷的预言得到
证实，该彗星被命名为哈雷彗星（必修1图0-13乙）。
哈雷彗星最近出现的时间是
1986年，请你根据开普勒行星运动第三定律估算，它下次飞近地球将在哪一年？
6.2
6.3
1.既然任何物体间都存在着引力，为什么当两个人接近时他们不会吸在一起？
我们
通常分析物体的受力时是否需要考虑物体间的万有引力？
请你根据实际中的情况，
假设合理的数据，通过计算说明以上两个问题。
2.大麦哲伦云和小麦哲伦云是银河系外离地球最近的星系（很遗憾，在北半球看不
见）。
大麦哲伦云的质量为太阳质量的1010倍，即2.0×
1040kg，小麦哲伦云的质量为太阳质量的109倍，两者相距5×
104光年①，求它们之间的引力。
3.一个质子由两个u夸克和一个d夸克组成。
一个夸克的质量是7.1×
10-30kg，求两个夸克相距1.0×
10-16m时的万有引力。
6.4
1.已知月球的质量是7.3×
1022kg，半径是1.7×
103km，月球表面的自由落体加速度有多大？
这对宇航员在月球表面的行动会产生什么影响？
2.根据万有引力定律和牛顿第二定律说明：
为什么不同物体在地球表面的重力加速度都是相等的？
为什么高山上的重力加速度比地面的小？
3.某人造地球卫星沿圆轨道运行，轨道半径是6.8×
103km，周期是5.6×
103s。
试从这些数据估算地球的质量。
4.木星是绕太阳公转的行星之一，而木星的周围又有卫星绕木星公转。
如果要通过观测求得木星的质量，需要测量哪些量？
试推导用这些量表示的木星质量的计算式。
6.5
1．“2003年10月15日9时，我国神舟五号宇宙飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，把中国第一位航天员杨利伟送入太空。
飞船绕地球飞行14圈后，于10月16日6时23分安全降落在内蒙古主着陆场。
”根据以上消息，近似地把飞船从发射到降落的全
部运动看做绕地球的匀速圆周运动，试估算神舟五号绕地球飞行时距地面的高度（已知地球的质量M＝6.0×
1024kg，地球的半径R＝6.4×
103km）。
2.利用所学知识，推导第一宇宙速度的另一个表达式v＝gR。
3．金星的半径是地球的0.95倍，质量为地球的0.82倍，金星表面的自由落体加速度
是多大？
金星的第一宇宙速度是多大？
6.6
7.1
7.2
1.图7.2-8表示物体在力F的作用下在水平面上发生了一段位移x，分别计算这三种情
形下力F对物体做的功。
设这三种情形下力和位移的大小都相同：
F＝10N，x＝2m。
角θ的大小如图所示。
2.用起重机把重量为2.0×
104N的物体匀速地提高了5m，钢绳的拉力做了多少功？
重力做了多少功？
物体克服重力做了多少功？
这些力所做的总功是多少？
3．一位质量m＝60kg的滑雪运动员从高h＝10m的斜坡自由下滑。
如果运动员在下滑过程中受到的阻力F＝50N，斜坡的倾角θ＝30°
，运动员滑至坡底的过程中，
所受的几个力所做的功各是多少？
4．一个重量为10N的物体，在15N的水平拉力的作用下，一次在光滑水平面上移动0.5m，另一次在粗糙水平面上移动相同的距离，粗糙面与物体间的动摩擦因数为
0.2。
在这两种情况下，拉力所做的功各是多少？
拉力所做的功是否相同？
各个力对物体所做的总功是否相同？
7.3
1.一台电动机工作时的功率是10kW，要用它匀速提升2.7×
104kg的货物，提升的
速度将是多大？
2.一台抽水机每秒能把30kg的水抽到10m高的水塔上，如果不计额外功的损失，
这台抽水机输出的功率是多大？
如果保持这一输出功率，半小时内能做多少功？
3.有一个力F，它在不断增大。
某人以此为条件，应用P＝Fv进行了如下推导。
根据P＝Fv，F增大则P增大；
又根据v＝，P增大则v增大；
再根据F＝，v增大则F减小。
这个人推导的结果与已知条件相矛盾。
他错在哪里？
4.质量为m的汽车在平直公路上行驶，阻力F保持不变。
当它以速度v、加速度a
加速前进时，发动机的实际功率正好等于额定功率，从此时开始，发动机始终在额
定功率下工作。
（1）汽车的加速度和速度将如何变化？
说出理由。
（2）如果公路足够长，汽车最后的速度是多大？
7.4
1.图7.4-8中的几个斜面，它们的高度相同、倾角不同。
让质量相同的物体沿斜面从
顶端运动到底端。
试根据功的定义式计算沿不同斜面运动时重力做的功，以证明这
个功与斜面的倾角无关。
2.如图7.4-9，质量为m的足球在地面1的位置被踢出后落到地面3的位置，在空中
达到的最高点2的高度为h。
（1）足球由位置1运动到位置2时，重力做了多少功？
足球克服重力做了多少功？
足球的重力势能增加了多少？
（2）足球由位置2运动到位置3时，重力做了多少功？
足球重力势能减少了多少？
（3）足球由位置1运动到位置3时，重力做了多少功？
足球重力势能变化了多少？
3．如图7.4-10，质量m＝0.5kg的小球，从桌面以上高h1＝1.2m的A点下落到地面的B点，桌面高h2＝0.8m。
（1）在表格的空白处按要求填入数据。
（2）如果下落时有空气阻力，表格中的数据是否应该改变？
4.以下说法是否正确？
如果正确，说出一种可能的实际情况；
如果不正确，说明这种说法为什么错。
A.物体受拉力作用向上运动，拉力做的功是1J，但物体重力势能的增加量不是1J。
B.物体受拉力作用向上匀速运动，拉力做的功是1J，但物体重力势能的增加量不是1J。
C.物体运动，重力做的功是－1J，但物体重力势能的增加量不是1J。
D.没有摩擦时物体由A沿直线运动到B，克服重力做的功是1J，有摩擦时物体由
A沿曲线运动到B，克服重力做的功大于1J。
7.5
7.6
7.7
1．改变汽车的质量和速度，都可能使汽车的动能发生改变。
在下列几种情况下，汽车的动能各是原来的几倍？
A.质量不变，速度增大到原来的2倍。
B.速度不变，质量增大到原来的2倍。
C.质量减半，速度增大到原来的4倍。
D.速度减半，质量增大到原来的4倍。
2.把一辆汽车的速度从10km/h加速到20km/h，或者从50km/h加速到60km/h，哪种情况做的功比较多？
3.质量是2g的子弹，以300m/s的速度射入厚度是5cm的木板（图7.7-4），射穿后的速度是100m/s。
子弹射穿木板的过程中受到的平均阻力是多大？
你对题目中所说的“平均”一词有什么认识？
4.我们在第四章曾用牛顿运动定律解答过一个问题：
民航客机机舱紧急出口的气囊是一条连接出口与地面的斜面，若斜面高3.2m，斜面长5.5m，质量60kg的人沿斜面滑下时所受的阻力是240N，求人滑至底端时的速度。
请用动能定理解答本题。
5.质量是500g的足球被踢出后，某人观察它在空中的飞行情况，估计上升的最大高
度是10m，在最高点的速度为20m/s。
请你根据这个估计，计算运动员踢球时对足球做的功。
7.8
1.如图7.8-6，质量为m的小球从光滑曲面上滑下。
当它到达高度为h1的位置A时，速度的大小为v1，滑到高度为h2的位置B时，速度大小为v2。
（1）根据动能定理列出方程，描述小球在A、B两点间动能的关系。
（2）根据重力做功与重力势能的关系，把以上方程变形，以反映出小球运动过程中机械能是守恒的。
2.神舟五号飞船在发射至返回的过程中，哪些阶段中返回舱的机械能是守恒的？
A.飞船升空的阶段。
B.飞船在椭圆轨道上绕地球运行的阶段。
C.飞船在空中减速后，返回舱与轨道舱分离，然后在大气层以外向着地球做无动力飞行。
D.进入大气层并运动一段时间后，降落伞张开，返回舱下降。
3.把质量为0.5kg的石块从10m高处以30°
角斜向上方抛出（图7.8-7），初速度是v0＝5m/s。
不计空气阻力。
（1）石块落地时的速度是多大？
请用机械能守恒定律和动能定理分别讨论。
（2）石块落地时速度的大小与下列哪些量有关，与哪些量无关？
A.石块的质量。
B.石块初速度的大小。
C.石块初速度的仰角。
D.石块抛出时的高度。
4.有一种地下铁道，车站站台建得高些，车辆进站时要上坡，出站时要下坡，如图7.8-8。
设站台高度为2m，进站车辆到达坡下的A点时，速度为25.2km/h，此时切断电动机的电源，车辆能不能“冲”到站台上？
如果能够，到达站台上的速度是多大？
7.9
1.把质量是0.2kg的小球放在竖立的弹簧上，并把球往下按至A的位置，如图7.9-3甲所示。
迅速松手后，弹簧把球弹起，球升至最高位置C（图丙），途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态（图乙）。
已知B、A的高度差为0.1m，C、B的高度差为0.2m，弹簧的质量和空气的阻力均可忽略。
（1）分别说出由状态甲至状态乙、由状态乙至状态丙的能量转化情况。
（2）状态甲中弹簧的弹性势能是多少？
状态乙中小球的动能是多少？
2.游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行，游客却不会掉下来（图7.9-4）。
我们把这种情况抽象为图7.9-5的模型：
弧形轨道的下端与竖直圆轨道相接，使小球从弧形轨道上端滚下，小球进入圆轨道下端后沿圆轨道运动。
实验发现，只要h大于一定值，小球就可以顺利通过圆轨道的最高点。
如果已知圆轨道的半径为R，h至少要等于多大？
不考虑摩擦等阻力。
3.第五章第3节“问题与练习”第3题描述了一个实验。
实际做一做这个实验，用你
当时得到的计算式计算钢球离开桌面时的速度。
然后再测量钢球在斜面上开始滚下的位置相对桌面的高度，按照机械能守恒定律计算钢球到达桌面的速度。
对比两种不同方法得到的速度值并尝试解释两者的差异。
7.10
1.生活中的许多用品都可看做能量转换器，它们把能量从一种形式转化为另一种形
式。
请观察你家中的各种生活用品，分别指出它们工作时进行了哪些能量转化。
2．三峡水力发电站是我国最大的水力发电站。
三峡水库二期蓄水后，水位落差约
135m，水的流量约1.35×
104m3/s。
船只通航需要约3500m3/s的流量，其余流量全部用来发电。
水流冲击水轮机发电时，水流减少的机械能有20%转化为电能。
（1）按照以上数据估算，三峡发电站的发电功率最大是多少？
（2）根据你对家庭生活用电量的调查，如果三峡电站全部用于城市生活用电，它可满足多少个百万人口城市的生活用电？
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