高中物理必修2课后习题答案Word格式文档下载.docx

1、 cos60400m/s; 炮弹在竖直方向的分速度是 vy800 sin60 692m/s。如图 615。201020 40 60 800 x图 617第 3 节 抛体运动的规律1. 解：（1）摩托车能越过壕沟。摩托车做平抛运- - 1 - -动，在竖直方向位移为 y1.5mgt 经历（3）测量小球在木板上的落点 P1 与重垂线之间的距离 x1；时间 2y 3 0.55t s s在水平方向位g 9.8（ 4）调节木板高度，使木板上表面与小球离开水平桌面时的球心的距离为某一确定值4y；（5）让小球从斜面上同一位置 A 无初速释放；移 xvt400.55m22m20m 所以摩托车 （6）测量小球在

2、木板上的落点 P2 与重垂线之能越过壕沟。一般情况下，摩托车在空中飞行 间的距离 x2；时，总是前轮高于后轮，在着地时，后轮先着 （7）比较x1、x2，若 2x1x2，则说明小球在地。（2）摩托车落地时在竖直方向的速度为 vy水平方向做匀速直线运动。gt9.8 0.55m/s5.39m/s 摩托车落地时在 改变墙与重垂线之间的距离 x，测量落点与抛出水平方向的速度为 vxv40m/s 摩托车落地 点之间的竖直距离 y，若 2x1x2，有 4y1y2，时的速度： 则说明小球在水平方向做匀速直线运动。2 2 402 5.392 / 40.36 /v v v m s m sx y第 5 节 圆周运动

3、位于赤道和位于北京的两个物体随地球摩托车落地时的速度与竖直方向的夹角为 ， 自 转 做 匀 速 圆 周 运 动 的 角 速 度 相 等 ， 都 是tan vxvy 405.397.42该车已经超速。零件做平抛运动，在竖直2 2 3.14 / 7.27 10 /6 rad s rad sT 24 3600方 向 位 移 为 y 2.45m gt 经历时 间位于赤道的物体随地球自转做匀速圆周运动的线速度 v1R465.28m/s 位于北京的物体随地2y 4.9，在水平方向位移 xt s 0.71s球自转做匀速圆周运动的角速度 v2 Rcos405.m/s分针的周期为 T11h，时针的周期为 T21

4、2h vt13.3m，零件做平抛运动的初速度为： vx t 13.3 0.71m/s 18.7m/s 67.4km/h （ 1）分针与时针的角速度之比为 1 260km/h 所以该车已经超速。T2 T1 12 1（ 2）分针针尖与时针针尖的线速度之比为 v1 3. 答：（1）让小球从斜面上某一位置 A 无初速释放；测量小球在地面上的落点 P 与桌子边沿的v21r1 2r214.4 1水平距离 x；测量小球在地面上的落点 P 与小 3. 答：（1）A、B 两点线速度相等，角速度与半球静止在水平桌面上时球心的竖直距离 y。小径成反比球离开桌面的初速度为 v xg2y（ 2）A、C 两点角速度相等，

5、线速度与半径成正比（ 3）B、C 两点半径相等，线速度与角速度成正比 第 4 节 实验：研究平抛运动说明：该题的目的是让学生理解线速度、角速度、半径之间的关系： v r；同时理解传动装置 y不打滑的物理意义是接触点之间线速度相等。2. 需要测量大、小齿轮及后轮的半径 r1、r2、3yr3。自行车前进的速度大小2 rv r3Tr本题的用意是让学生结合实际情况来理解匀速圆周运动以及传动装置之间线速度、角速 1. 答：还需要的器材是刻度尺。 度、半径之间的关系。但是，车轮上任意一点的运实验步骤：（1）调节木板高度，使木板上表面与小球离动都不是圆周运动，其轨迹都是滚轮线。所以在处开水平桌面时的球心的距

6、离为某一确定值y；理这个问题时，应该以轮轴为参照物，地面与轮接（2）让小球从斜面上某一位置 A 无初速释放；触而不打滑，所以地面向右运动的速度等于后轮上- - 2 - -一点的线速度。 的向心加速度为5. 解：磁盘转动的周期为 T 0.2s（1）扫描每个扇区的时间 t T/181/90s。（2）每个扇区的字节数为 512 个 ,1s 内读取的ra 0.01 m/ s 0.05m/ snA 22 2字节数为 9051246080 个。 （ 3）电动机皮带轮边缘上质点的向心加速度本题的用意是让学生结合实际情况来理 为解匀速圆周运动。第 6 节 向心加速度6. 答：A甲、乙线速度相等时， 利用an，

7、半径小的向心加速度大。所以乙的向心加速 第 7 节 向心力度 大 ； B 甲 、 乙 周 期 相 等 时 ， 利 用解：地球在太阳的引力作用下做匀速圆周运动，设4a rn 2T，半径大的向心加速度大。所以引力为 F；地球运动周期为 T 365243600s3. 107。s 根 据 牛 顿 第 二 运 动 定 律 得 ：甲的向心加速度大；C甲、乙角速度相等时，利用 anv，线速度大的向心加速度大。所以乙的向心加速度小；D甲、乙线速度相等时，利用 anv，角速本题的目的是让学生理解向心力的产由于在相等时间内甲与圆心 生，同时为下一章知识做准备。的连线扫过的角度比乙大，所以甲的角速度大，甲 1. 答

8、：小球在漏斗壁上的受力如图6 19 所示。的向心加速度大。 小球所受重力 G、漏斗壁对小球的支持力 FN 的本题的目的是让同学们理解做匀速圆周 合力提供了小球做圆周运动的向心力。运动物体的向心加速度的不同表达式的物理意义。 2. 答：（1）根据牛顿第二运动定律得：7. 解：月球公转周期为 T 27.3 24 3600sFm2r0.1 0.1N 0.16N（2）甲的意见是正确的。 2.36 106。s月球公转的向心加速度为静摩擦力的方向是与物体相对接触面运动的趋势方向相反。设想一下，如果在运动过程中，转盘突然变得光滑了，物体将沿轨迹切线方向滑动。这就如同在光滑的水平面上，一根细绳一端固定在竖直立

9、柱上，一端系一小球，让小球做匀速圆周运8. 解：A、B 两个快艇做匀速圆周运动， 由于在动，突然剪断细绳一样，小球将沿轨迹切线方向飞相等时间内，它们通过的路程之比是 4 3，出。这说明物体在随转盘匀速转动的过程中，相对所以它们的线速度之比为 4 3；由于在相等转盘有沿半径向外的运动趋势。时间内，它们运动方向改变的角度之比是 说明：本题的目的是让学生综合运用做匀速圆3 2，所以它们的角速度之比为 3 2。由于周运动的物体的受力和运动之间的关系。向心加速度 anv，所以它们的向心加速度3. 解：设小球的质量为 m，钉子 A 与小球的距离之比为 2 1。 本题的用意是让学生理 为 r。根据机械能守恒

10、定律可知，小球从一定解向心加速度与线速度和角速度的关系 an高度下落时，通过最低点的速度为定值，设为v。v。小球通过最低点时做半径为 r 的圆周运动， 绳子的拉力 FT和重力 G的合力提供了向心力，4. 解：（1）由于皮带与两轮之间不发生滑动，所以两轮边缘上各点的线速度大小相等，设电 即：动机皮带轮与机器皮带轮边缘上质点的线速度大小分别为 v1、v2，角速度大小分别为F G m得在 G， m，v1、2，边缘上质点运动的半径分别为 r1、一定的情况下， r 越小， FT 越大，即绳子承受的拉r2，则v1v2 v11r1 v22r2 又 2n力越大，绳子越容易断。所以 n1 n21 2r2 r1

11、3 1 （2）A 点 4. 答：汽车在行驶中速度越来越小，所以汽车在- - 3 - -轨迹的切线方向做减速运动，切线方向所受合 根据牛顿第三定律得，汽车对桥顶的压力大小外力方向如图 Ft 所示；同时汽车做曲线运动， 也是 7440N。必有向心加速度， 向心力如图 Fn 所示。 汽车所（2）根据题意， 当汽车对桥顶没有压力时， 即 FN受合外力 F 为 Ft、Ft 的合力， 如图 620 所示。0，对应的速度为 v，丙图正确。本题的意图是让学生理解做一般曲线运动的物体的受力情况。第 8 节 生活中的圆周运动 （3）汽车在桥顶部做圆周运动，重力 G 和支小螺丝钉做匀速圆周运动所需要的向心力F 由转

12、盘提供，根据牛顿第三运动定律，小螺持力 FN 的合力提供向心力，即G F mN r丝钉将给转盘向外的作用力，转盘在这个力的作用下，将对转轴产生作用力，大小也是 F。汽车所受支持力，对于相同的行驶速度， 拱桥圆弧半径越大， 桥面所受压力越大，2 （2 ）2 0.01 （2 3.14 1000） 0.2 78876.8 F m r m n r N N汽车行驶越安全。F m r m（2 n） r 0.01 （2 3.14 1000） 0.2N 78876.8N（4）根据第二问的结论，对应的速度为 v0，本题的意图在于让学生联系生活实际，理解匀速圆周运动。这个题有两种思考方式。第一种，假设汽车不发生侧

13、滑，由于静摩擦力提供的向心力，所以向心力有最大值，根据牛顿第F ma m二运动定律得大拐弯速度，设为 vm，则，所以一定对应有最第六章 万有引力与航天第 1 节 行星的运动9. 解：行星绕太阳的运动按圆轨道处理，根据开F r fm 1.4 10 / 18.71 / 67.35 / 72 /v m s m s km h km h m 3普勒第三定律有：m4. 105. 10 / 18.71 / 67.35 / 72 / fmv m s m s km h km hm 32.1 10所以，如果汽车以 72km/h 的速度拐弯时，将会发生侧滑。第二种，假设汽车以 72km/h 的速度拐弯时，不发生侧滑

14、，所需向心力为 F，v 3 20 4 4v m 2.0 10 N 1.6 10 N 1.4 10 Nr 5010. 答：根据开普勒第二定律，卫星在近地点速度较大、在远地点速度较小。所以静摩擦力不足以提供相应的向心力，汽车以 72km/h 的速度拐弯时，将会发生侧滑。11. 解:（1）汽车在桥顶部做圆周运动，重力 G 和支持力 FN 的合力提供向心力，即设通信卫星离地心的距离为 r1、运行周期为 T1，月心离地心的距离为 r2，月球绕地球运行的周期为 T2，根据开普勒第三定律， 2 （800 9.8 800 52 ） 7440vF G m N N- - 4 - -根据开普勒第三定律m m40 3

15、012. 10 2.0 1011 21 2F G 6.67 10 N 1.19 102 4 8 2r （5 10 3.0 10 365 24 3600）11 265. 10 2.0 10F G 6.67 10 N 1.19 10 N可见天体之间的万有引力是很大的。得到：6. 解 ：m m （7.1 10 ）1 1F G 6.67 10 3.4 10 N2 16 2r （1.0 10 ）第 4 节 万有引力理论的成就则哈雷彗星下次出现的时间是： 1986+762.2 解:在月球表面有：M m月G mgR2062 年。 第 2 节 太阳与行星间的引力这节的讨论属于根据物体的运动探究它受M227.3

16、 1011 2 2g G 6.67 10 m / s 1.68m / s3 3 2（1.7 10 10 ）的力。前一章平抛运动的研究属于根据物体的g G 6.67 10 m / s 1.68 m / s月 3 3 2受力探究它的运动R，而圆周运动的研究属于根（1.7 10 10 ） 月据物体的运动探究它受的力。g 月约为地球表面重力加速度的 1/6。在月球上人5. 答：这个无法在实验室验证的规律就是开普勒感觉很轻。习惯在地球表面行走的人，在月球表面第三定律r k，是开普勒根据研究天文学家行走时是跳跃前进的。2. 答:在地球表面，对于质量为 m 的物体有： 第谷的行星观测记录发现的。第 3 节

17、万有引力定律地，得：g G假设两个人的质量都为 60kg，相距 1m，则它们之间的万有引力可估算： 对于质量不同的物体，得到的结果是相同的 ,即这个结果与物体本身的质量 m 无关。这样小的力我们是无法察觉的，所以我们通常分析物体受力时不需要考虑物体间的万有引力。地 高山的又根据万有引力定律：r 较大，所以在高山上的重力加速度 g 值就较小。 两个人相距 1m 时不能把人看成质点，简单套用万有引力公式。上面的计算是一种估算。3. 解:卫星绕地球做圆周运动的向心力由地球对Mm 2卫星的万有引力提供，有： 2G m（ ） r根据万有引力定律得地球质量：2.1 10 2.0 102 6 3 1 2 1

18、1 2 3 264 （6.8 10 ） F G 6.67 10 N 1.19 10 N4 r 5.9 10242 4 8 M 2 kg2 11 3 2GT 6.67 10 （5.6 10 ）4. 解 ： 对 于 绕 木 星 运 行 的 卫 星 m ， 有 ：- - 5 - -2 T2 34 r木 ，需GT将其带入（ 1）式：R gv Rg R要测量的量为：木星卫星的公转周期 T 和木星 3. 解：（1）设金星质量为 M1、半经为 R1、金星卫星的公转轨道半径 r。表面自由落体加速度为 g1。第 5 节 宇宙航行6. 解： “神舟 ”5 号绕地球运动的向心力由其受到的地球万有引力提供。在金星表面

19、：2 1设地球质量为 M 2、半径为 2、地球表面自由落体GMT其中周期 T24 60（2 60+37）/14min 加速度为 g2。在地球表面有：13.min ，则：由以上两式得：M R g1 2 12 1 2，则11 24 26. 10 6.0 10 （91.64 60）r m m3 6.7 10其 距地面 的高 度为 h r R6.7 10m M R7. 1 9.8 / 8.9 /g g m s m s1 2 2 2M R 1 0.952.3 10 6m3 150m300km。6m3前面 “神舟 ”5号周期的计算是一种近似（2）M m v 1G mGM的计算，教师还可以根据 “神舟 ”5

20、号绕地球运行时离地面的高度的准确数据，让学生计算并验证一下 第七章 机械能守恒定律其周期的准确值。第节 追寻守恒量已知： “神舟 ”5 号绕地球运行时离地面的高度为343km。根据牛顿第二定律有：Mm 4G m rr T在做自由落体运动的物体在下落过程中，势能不断减少， 动能不断增加， 在转化的过程中，地面附近有：Mm，rR+h动能和势能的总和不变。第 2 节 功根据以上各式得：（ ）R h R h R h2 2 90.6mingR7.4 解：甲图： WFscos（180 150）10 217.32JJ7.5 解：环绕地球表面匀速圆周运动的人造卫星需图乙： WFscos（180 30） 10 3J17.32J要的向心力，由地球对卫星的万有引力提供，Mm v即：v GM图丙： WFscos3010J17.32J在地面附近有：GM R g重物被匀速提升时，合力为零，钢绳对重- - 6 - -物的拉力的大小等于重物所受的重力，即4N钢绳拉力所做的功为： W1FG2P10 10 / 3.7 10 /v m s m s5F2.7 104 5JFscos0 10 5J 114. 解：这台抽水机的输出功率为重力做的功为： W2Gscos180 2 5J1mghW30 10 10 3 10P W t t 1物体克服重力所做的功为 1J，这些力做的总功为零。它 半 小 时能 做功 W Pt 3