人教版高中物理必修一课后练习答案详解.docx

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人教版高中物理必修一课后练习答案详解

人教版高中物理必修一课后习题答案

第一章：

运动的描述

第1节：

质点参考系和坐标系

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2节：

时间和位移

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．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100m，位移大小是100m。

（2）路程是800m，对起跑点和终点一样的运动员，位移大小为0；其他运动员起跑点各不一样而终点一样，他们的位移大小、方向也不同。

4．解答

3m

8m

0

5m

-8m

-3m

0

5m

-3m

5m

-8m

-3m

第3节：

运动快慢的描述——速度

1．

（1）1光年=365×24×3600×3.0×108m=9.5×1015m。

（2）需要时间为

2．

（1）前1s平均速度v1=9m/s

前2s平均速度v2=8m/s

前3s平均速度v3=7m/s

前4s平均速度v4=6m/s

全程的平均速度v5=5m/s

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，0

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=

=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与速度方向一样，aC与速度方向相反。

4．解答滑块通过第一个光电门的速度

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）15，16，18，19，21，23，24；

（2）如图所示；

（3）可认为是一条直线。

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

、.v∝Δx，纸条长度可认为表示速度。

图2－9

4．略。

第2节：

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

根据v=v0+at得

v=20m/s-0.1×120m/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，速度方向一样。

（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．

第3节：

匀变速直线运动的位移与时间的关系

1．初速度v0=36km/h=10m/s，加速度a=0.2m/s2，时间t=30s根据

得

x=10×30m+

×0.2×302m=390m

根据v=v0+at得

v=10m/s+0.2×30m/s=16m/s

2．初速度v0=18m/s，时间t=3s，位移x=36m

根据

得

3．位移之比

第4节：

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-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=5m/s2，位移x=100m，末速度vx

由v2x=2ax得

，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

v20=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=

gt2得

x=

×10×3.02m=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

x=

gt2=

×10×2.52m=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

第1节：

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。

第2节：

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

弹力F/N

0

0

0．012

0.30

0.023

0.60

0.035

0.90

0.046

1.20

0.058

1.50

第3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。

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

第4节：

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。

4．

（1）正确

（2）错（3）错

第5节：

力的分解

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=arctan0.8=38．7°

第四章：

牛顿运动定律

第1节：

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，仍有与飞机一样的水平速度，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，你仍有与地球一样的速度，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。

第3节：

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，以与向上的支持力F2。

如果F1

2．解：

由

可得：

。

3．解：

由

得：

图4－11

4．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：

与合力方向一样，与两个分力成45°夹角。

图4－12

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＝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。

第4节：

力学单位制

1．解：

由v2t-v20=2ax可求出自行车的加速度

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。

2．解：

货车刹车后加速度大小为：

从刹车开始到停下来驶过的路程为：

3．因为:

W＝Fl所以1J＝1N×1m＝1kg×1m/s2×1m＝1kg·m2·s-2

4．证明：

第5节：

牛顿第三定律

1．答：

涉与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一样。

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。

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

FAB＝ma＋F阻＝4.0×103×0.3N＋2.0×103N＝3.2×103N

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4－14

1．解：

如图4-14所示，用作图法求出物体所受的合力F＝87N

v=at=43.5×3m/s=131m/s

x=

at2=×43.5×32m=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。

第6节：

用牛顿运动定律解决问题

（二）

图4－15

1．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。

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＝ma

F＝ma＋mg＝2.7mg＝135N