人教版高中物理必修一教材問題與練習(xí)答案

1、人教版高中物理必修一課本問題與練習(xí)答案第一章：運(yùn)動(dòng)的描述第1節(jié)：質(zhì)點(diǎn)參考系和坐標(biāo)系1、“一江春水向東流”是水相對(duì)地而(岸)的運(yùn)動(dòng)， “地球的公轉(zhuǎn)”是說(shuō)地球相對(duì)太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)，“鐘表時(shí)、 分、秒針都在運(yùn)動(dòng)”是說(shuō)時(shí)、分、秒針相對(duì)鐘表表面 的運(yùn)動(dòng)，“太陽(yáng)東升西落''是太陽(yáng)相對(duì)地面的運(yùn)動(dòng)。2、詩(shī)中描寫船的運(yùn)動(dòng)，前兩句詩(shī)寫景，詩(shī)人在船 上，臥看云動(dòng)是以船為參考系。云與我俱東是說(shuō)以 兩岸為參考系，云與船均向東運(yùn)動(dòng)，可認(rèn)為云相對(duì) 船不動(dòng)。3、xa=-0.44 m, xb=0.36 m第2節(jié)：時(shí)間和位移1. A. 8點(diǎn)42分指時(shí)刻，8分鐘指一段時(shí)間。B.“早”指時(shí)刻，“等了很久”指一段時(shí)間。C “

2、前3秒鐘”、“最后3秒鐘”、“第3秒鐘”指一段 時(shí)間，"3秒末''指時(shí)刻。2.公里指的是路程，汽車的行駛路線一般不是直線。3. (1)路程是100 m,位移大小是100 nio(2)路程是800 m,對(duì)起跑點(diǎn)和終點(diǎn)相同的運(yùn)動(dòng)員， 位移大小為0：其他運(yùn)動(dòng)員起跑點(diǎn)各不相同而終點(diǎn)相 同，他們的位移大小、方向也不同。4.解3 m8 m05 m-8 m-3 m05 m-3 m5 m-8 m-3 m第3節(jié)：運(yùn)動(dòng)快慢的描述速度1. (1)1 光年=365x24x3600x3.0x1()8 m=9.5xl0n, (2)需要時(shí)間為42兇£6=4.2年9.5x10“2. (1)

3、前I s平均速度n=9 nVs前2 s平均速度v2=8 m/s前3 s平均速度V3=7 m/s前4 s平均速度v4=6 m/s全程的平均速度V5=5 m/svi最接近汽車關(guān)閉油門時(shí)的瞬時(shí)速度，也小 于關(guān)閉油門時(shí)的瞬時(shí)速度。(2) 1 m/s, 03. (1) 24.9m/s, (2) 36.6m/s, (3) 0第4節(jié)：實(shí)驗(yàn)：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度1 .電磁打點(diǎn)記時(shí)器引起的誤差較大。因?yàn)殡姶糯?點(diǎn)記時(shí)器打點(diǎn)瞬時(shí)要阻礙紙帶的運(yùn)動(dòng)。2 . (1)紙帶左端與重物相連。(2) A點(diǎn)和右方 鄰近一點(diǎn)的距離Ar=7. OxlO'm,時(shí)間At=o.O2s,At很小，可以認(rèn)為A點(diǎn)速度 皿至=0.35 m/

4、sAr3 .解(1)甲物體有一定的初速度，乙物體初速度 為0。<2)甲物體速度大小不變，乙物體先勻加速、勻 速、最后勻減速運(yùn)動(dòng)。<3)甲、乙物體運(yùn)動(dòng)方向都不改變。4.紙帶速度越大，相鄰兩點(diǎn)的距離也越大。紙帶 速度與相鄰兩點(diǎn)時(shí)間無(wú)關(guān)。第5節(jié)：速度變化快慢的描述加速度1. 100 km/h=27.8 m/s1.8 8 . 2 c ； 2a A =ml s = 2AmlsA 11.3= 278 . / $2 = 2.11/s2b 13.21.9 82 i , 2=mis = i.79mfs° 15.52. A.汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)。B.列車啟動(dòng)慢慢到達(dá)最大速度50 m/s,速度

5、變化 量較大，但加速時(shí)間較長(zhǎng)，如經(jīng)過2 min,則加速 度為0.42 m/s2,比汽車啟動(dòng)時(shí)的加速度小。C、汽車向西行駛，汽車減速時(shí)加速度方向向東。 D.汽車啟動(dòng)加速到達(dá)最大速度的過程中，后一階 段加速度比前一階段小，但速度卻比前一階段大。3. A的斜率最大，加速度最大。aA=0.63 m/s2, aB=0.083 m/s2, ac=-0.25 m/s2 a,、an與速度方向相同，ac與速度方向相反。4. 解答滑塊通過第一個(gè)光電門的速度v cm / s = 0cm / s1 0.29滑塊通過第二個(gè)光電門的速度3 0v 一 cm I s = 21cm / s2 0.11滑塊加速度。="

6、-H) cm i Ar 3.57第二章：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的描述第1節(jié)：實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律1. (1) 15, 16, 18, 19, 21, 23, 24；(2)如圖所示；(3)可認(rèn)為是一條直線。2. A做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度為15 nVs： B做初速度 為零，加速度為1.9 m/s?的勻加速直線運(yùn)動(dòng)；C做 初速度為4 nVs,加速度為0.67 nVs2的勻減速直線 運(yùn)動(dòng)，6 s時(shí)速度為0。3. (1)圖2-9, (2)剪下的紙條長(zhǎng)度表示0.1 s 時(shí)間內(nèi)位移大小，可近似認(rèn)為速度=生、,8&丫，紙條長(zhǎng)度可認(rèn)為表示速度。圖294. 略。第2節(jié)：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系

7、1 .初速度也尸36 km/h=10 m/s,加速度a=0.2m/sJ 末速度i=54 km/h根據(jù)i=nj+at得v-v0 15-10t =s = 25sa 0.22 .初速度 vo=72 knVh=20 nVs,加速度 a=0,l m/s： 時(shí)間 t=2 min=120 s根據(jù)v=i，u+at得=20 m/s-0.1x120 m/s=8 m/s3 . (1) 4s末速度為2 m/s,最大，7 s末速度為1 m/s,最小。(2)這三個(gè)時(shí)刻的速度均為正值，速度方向 相同。(3) 4s末加速度為零，最小，7s末加速度 為lm/s最大,(4) 1s加速度為正值，7 s末加速度為負(fù)值, 加速度方向相

8、反。說(shuō)明速度、加速度都是矢量，比較矢量的大小 是按矢量的絕對(duì)值判定。4 .第3節(jié)：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系1 .初速度 vo=36 km/h=10 m/s> 加速度 a=0.2 m/s2, 時(shí)間t=30 s根據(jù)x = y f得0 2a-10x30 m+ - xO.2x3O2 m=390 m2根據(jù)v=v0+at得v=10 m/s+O.2x3O m/s=16 m/s2 .初速度w=18m/s,時(shí)間t=3s,位移a=36 m 根據(jù)得0 22(x-vor) 2(36-18x3) , 24 , 2a =；=;m/s = -4m/sr3-3.位移之比第4節(jié)：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與速度的關(guān)系1

9、、54km/h2、初速度。=10 m/s,末速度i，=0,位移x=L2m 根據(jù)V2一說(shuō)=2ai,得a =-")m / i2 = -4.2m / s22x 2x1.23.若飛機(jī)靠自身發(fā)動(dòng)機(jī)起飛，飛機(jī)初速度為0,加 速度a=5 m/s2,位移x=100 m,末速度vt由肉=2M得匕=yjlax = >J2 x 5m / 52x 100/? < 50m / s ,所以不行。彈射裝置使飛機(jī)初速度為V0,末速度為v=50 ni/s根據(jù)V2-鬲=2M得戶產(chǎn)F-2axv0 = a/v2 - 2ax = 750s2 - 2x5x100 = 39微/s第5節(jié)：自由落體運(yùn)動(dòng)1 .文具橡皮下落

10、得快。紙片揉成很緊的小紙團(tuán)后， 小紙團(tuán)下落變快。這是因?yàn)榭諝庾枇Φ淖饔?，紙片?的空氣阻力大，小紙團(tuán)受的空氣阻力小。2 .根據(jù)得2x= - xlOx3.O2 m=45 m2由于空氣阻力，下落加速度小于g,計(jì)算結(jié)果 應(yīng)小于45 m。3 .設(shè)井口到水面的距離為x,石塊下落做自由落體 運(yùn)動(dòng)，設(shè)石塊落到水面的時(shí)間為t,則有x= - et2= - xlOx2.52 m=31 m2 2由于聲音傳播需要一定的時(shí)間，所以石塊自由 下落到水面的時(shí)間t<2.5s,我們估算的x偏大。第三章：相互作用第1節(jié)：重力基本相互作用1 . （1）玻璃杯從桌子上掉下，在重力作用下，運(yùn) 動(dòng)得越來(lái)越快；被擲出去的鉛球，在重力

11、作用下沿曲 線落回地面；蹦蹦床在人的壓力作用下，向下凹：橡 皮筋在拉力作用下變得細(xì)長(zhǎng)。（2）人坐在凳子上，人對(duì)凳子有一個(gè)壓力，該力 的施力物體是人，受力物體是凳子。2 .略。3 .是位于同一點(diǎn)。第2節(jié)：彈力1 .（略）2 .鋼管受到3個(gè)力作用：重力G,地面的支持力 R、繩的拉力Fz （圖3-11）。重力G的施力物體是 地球，地面的支持力Fi的施力物體是地面、繩的拉 力F?的施力物體是繩。彈簧的勁度系數(shù)為k=26 N/m彈簧 伸長(zhǎng) 量x/m彈力F/N000. 0120.300.0230.600.0350.900.0461.200.0581.50勁度系彳 i=26W第3節(jié)：摩擦力1.手壓著桌面向前

12、移動(dòng)時(shí)，手受到桌而的滑動(dòng)摩 擦力作用。滑動(dòng)摩擦力的方向與手指移動(dòng)的方向相反，阻礙手指的運(yùn)動(dòng)。手對(duì)桌面的壓力越大，手指 受到的滑動(dòng)摩擦力越大，對(duì)手指相對(duì)桌面運(yùn)動(dòng)的阻 礙作用越明顯。2. （1）不受。因?yàn)槠孔优c桌面之間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。（2）受靜摩擦力作用，靜摩擦力的方向沿桌 面斜向上。（3）受靜摩擦力作用，靜摩擦力的方向豎直 向上（瓶子處于豎直狀態(tài)）。<4）受滑動(dòng)摩擦力作用，摩擦力的方向沿紙 條相對(duì)瓶子的運(yùn)動(dòng)方向。3.答：Fniav=40N F=3ON>0.3 20N第4節(jié)：力的合成1.兩個(gè)力的夾角為0。時(shí),它們的合力最大，為12N： 當(dāng)兩個(gè)力的夾角為180。時(shí)，它們的合力最小，為

13、8 N：當(dāng)兩個(gè)力的夾角由0。逐漸增加到180。時(shí)，它們 的合力逐漸減小，即合力的大小在12 N和8 N之間;由此可見，兩個(gè)力的合力可以等于10N,不能等于 5N 和 15 N。圖 3113.略。4.如圖所示。圖 3 142.當(dāng)兩個(gè)力的合力為。時(shí)，由于一個(gè)力向東，大 小為6N,則另一個(gè)力的方向必向西，大小也為6 N。將方向向東的、大小為6N的力改為向南時(shí)，二力相互垂直，如圖3-14所示，它們的合力的大小為6&N,方向?yàn)槲髌?5，3 .如圖3-15所示，選1 cm長(zhǎng)的線段表示30 N的 力，作出力的平行四邊形，量得表示合力F的對(duì)角線 長(zhǎng)6.8 cm,則合力的大小F=30x6,8 / 1

14、N=204 N, 量得F與B的夾角為17。0當(dāng)兩個(gè)力的夾角為150。 時(shí)，解答略。4 . （1）正確（2）錯(cuò)（3）錯(cuò)圖 3-161.如圖3-16所示。圖 3-183.如圖3-18所示。OC =向耳曲=V42+52 = 6,4mOC與OB的夾角為8。r）A 4Un8 =一 = -=0.8OB 50=arctan 0.8=38. 7° 第四章：牛頓運(yùn)動(dòng)定律第1節(jié)：牛頓第一定律15 NF m=ma . 5 . .左=JU+在：=300兇與F的夾角為6tan = - = lF 3,得 0=53。2. (1)如圖3-17甲(2)如圖3-17乙(3)如圖3-17丙（1）（2）兩種情況的解是惟一的

15、，（3）的解不 是惟一的。圖 4-101 . （1）不能炸中目標(biāo)。如圖4-10所示，因?yàn)?，?彈被投下后，由于慣性，仍有與飛機(jī)相同的水平速度, 如果目標(biāo)是靜止的，炸彈就會(huì)落到目標(biāo)的前方。（2）因?yàn)?，?dāng)你跳起時(shí)，由于慣性，你仍有與地 球相同的速度，所以還回到原處，而不落在原地的 西邊。2 .如果不系安全帶，當(dāng)緊急剎車時(shí)，車雖然停下 了，但人因慣性而仍然向前運(yùn)動(dòng)，會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)。系 上安全帶后，人雖然因慣性向前運(yùn)動(dòng)，但受安全帶 的約束，不致發(fā)生危險(xiǎn)。3 .物體以一定速度向上拋出，在空中向上運(yùn)動(dòng)， 是由于物體具有慣性，而繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，不是因?yàn)?受到了向上的力的作用。4 .如果選擇了相對(duì)于靜止的大樹做加速

16、運(yùn)動(dòng)的汽 車為參考系，人在車上觀察大樹，大樹做遠(yuǎn)離汽車 的加速運(yùn)動(dòng)。大樹的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變不是因?yàn)槭艿搅?力的作用，而是因?yàn)閼T性定律在選擇的參考系中不 成立。第3節(jié)：牛頓第二定律1答:沒有矛盾。牛頓第二定律公式F=ma中的F 指的是物體所受的合力，而不是其中的某一個(gè)力。 我們用力提一個(gè)放在地而上的很重的物體時(shí)，物體 受到的力共有三個(gè)：手對(duì)物體向上的作用力F1,豎 直向下的重力G,以及向上的支持力F2o如果 FKG,只是支持力F2減小，這三個(gè)力的合力F=0, 故物體的加速度為零，物體保持不變。<G,只是支持 力F2減小，這三個(gè)力的合力F=0,故物體的加速 度為零，物體保持不動(dòng)。<p>

17、;2解：由包'七可得：F =a-_F.0 q 2 4 13.解：由飾得: m乙 /m m = m =3m甲與乙1.5乙 乙4解：根據(jù)平行四邊形定則(圖4-11)這兩個(gè)力的合 力為:F=2xl4xcos 45°= 19.8 Na = =藝淞 t s> = 39mt s” 加速度的大小為： 加 2加速度的方向?yàn)椋号c合力方向相同，與兩個(gè)分 力成45。夾角。圖 4-12解：如圖4-12,物體在水平方向受到兩個(gè)力的作用, 根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律：設(shè)小車運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎鼺F m=ma, FHi = Fma=60 N30x1.5 N =加速度方向與推力的方向相反。第4節(jié)：力學(xué)單位制1 .解：由

18、科-哈尸2M可求出自行車的加速度 a=吐& ml ? = -0.2/n /2 .v 2x根據(jù)牛頓第二定律，自行車受的阻力F=ma = 100x (-0.2) N = -20N負(fù)號(hào)表示阻力方向與印方向相反。2 .解：貨車剎車后加速度大小為：a = = 12x10 m / 52 = 6ml s2m 20U0從剎車開始到停下來(lái)駛過的路程為:"=& =夷藐=19加3 因?yàn)?W=F1所以 1 J=1 Nxl m= 1 kgxl m/s2x 1 m =1 kgm2s-2,4 k> Am!s' i.證明：N I kg = 西=Xmls第5節(jié)：牛頓第三定律1 .答：涉及

19、木箱和地球的作用力和反作用力有兩 對(duì)，一對(duì)是木箱受到的重力和木箱吸引地球的力： 一對(duì)是木箱受到地面對(duì)它的支持力和木箱對(duì)地面 的壓力。木箱受到的是重力和支持力。地球受到的 是木箱對(duì)它的引力和壓力。2 .物體靜止地放在臺(tái)式彈簧秤上，物體受到重力G 和支持力Fn的作用，因?yàn)槲矬w處于平衡狀態(tài)，故G -FN=0G=FNo分式彈簧秤受到物體對(duì)它的壓力 F,物體受到的支持力與彈簧秤受到的壓力為一對(duì) 作用力和反作用力，根據(jù)牛頓第三定律，R和F大 小相等方向相反，故F的大小與G相等。3 .答：當(dāng)你輕輕地推巨石時(shí)，你和巨石同時(shí)受到 大小相等方向相反的力的作用，你和巨石均由靜止 狀態(tài)變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)，二者分離后均做勻速直線

20、運(yùn)動(dòng)，但 二者的速度不一定相同。如果巨石放在地而上，結(jié)果會(huì)不同，如果巨石 與地而的摩擦力足夠大，你將推不動(dòng)巨石，只有當(dāng) 你給巨石的力大于巨石受到的最大靜摩擦力時(shí)，巨 石才能運(yùn)動(dòng)起來(lái)。叫/s60圖 4-134 . （1）因?yàn)锳拉B勻速運(yùn)動(dòng)（圖上13）,即物體處 于平衡狀態(tài)，因此B車廂所受的合力為0,故Fab uFm而Fab與Fba是一對(duì)相互作用力，根據(jù)牛頓 第三定律，它們總是大小相等方向相反。（2）因?yàn)锳拉B加速行駛，根據(jù)牛頓第二定 律：Fab -F用= n】a,所以ab>F加。而Fab與Fba是一對(duì)相互作用力，根據(jù)牛頓第 三定律，它們總是大小相等方向相反。由牛頓第二定律：abF用=maF

21、AB=ma+F Hl=4.0xl03x0.3 N+2.0xl03N= 3.2xl03 N由牛頓第三定律：Fab與Fba是一對(duì)相互作用 力，它們總是大小相等方向相反。即Fab = Fba=3.2x103N5 .小強(qiáng)沒有注意到，相互平衡的兩個(gè)力是作用在 同一物體上的，而作用力和反作用力是分別作用在 發(fā)生相互作用的兩個(gè)物體上的，它們不可能是相互 平衡的力。第6節(jié)：用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問題（一）m=10 x f/4.0=4 .0/ / £滑至底端時(shí)的速度為：v = J2x 4.0 乂4.0 演/s = 5.1 mJ s 4.解：卡車急剎車時(shí)的加速度大小為：a= =竺 =堰=m m根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公生v - J2ax - J2x7x7.6zk/ s=1。,73網(wǎng)/s «% > 30口加力所以：該車超速。第6節(jié)：用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問題（二）-6