人教版高中物理Ⅰ課后習(xí)題答案

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)地面（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(xiě)船的運(yùn)動(dòng)，前兩句詩(shī)寫(xiě)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．“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

m。

（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．解答

m

m

0

m

m

m

0

m

m

m

m

m

第3節(jié)：運(yùn)動(dòng)快慢的描述——速度

1．（1）1光年=365×24×3600×3.0×108

m=9.5×1015

m。

（2）需要時(shí)間為

2．（1）前1

s平均速度v1=9

m/s

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/s

v1最接近汽車關(guān)閉油門(mén)時(shí)的瞬時(shí)速度，v1小于關(guān)閉油門(mén)時(shí)的瞬時(shí)速度。

（2）1

m/s，0

3．（1）24.9

m/s，（2）36.6

m/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)殡姶糯螯c(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Δx=7．0×10-3

m，時(shí)間Δt=0.02

s，Δt很小，可以認(rèn)為A點(diǎn)速度v==0.35

m/s

3．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/s

2．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，速度變化量較大，但加速時(shí)間較長(zhǎng)，如經(jīng)過(guò)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(guò)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

aA、aB與速度方向相同，aC與速度方向相反。

4．解答滑塊通過(guò)第一個(gè)光電門(mén)的速度

滑塊通過(guò)第二個(gè)光電門(mén)的速度

滑塊加速度

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

m/s；B做初速度為零，加速度為1.9

m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)；C做初速度為4

m/s，加速度為0.67

m/s2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、.v∝Δx，紙條長(zhǎng)度可認(rèn)為表示速度。

圖2－9

4．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

1．初速度v0=36

km/h=10

m/s，加速度a=0.2

m/s2，末速度v=54

km/h

根據(jù)v=v0+at得

2．初速度v0=72

km/h=20

m/s，加速度a=-0.1

m/s2，時(shí)間t=2

min=120

s

根據(jù)v=v0+at得

v=20

m/s-0.1×120

m/s=8

m/s

3．（1）4

s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）4

s末加速度為零，最小，7

s末加速度為1m/s2、最大。

（4）1

s加速度為正值，7

s末加速度為負(fù)值，加速度方向相反。

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v0=36

km/h=10

m/s，加速度a=0.2

m/s2，時(shí)間t=30

s根據(jù)得

x=10×30

m+×0.2×302

m=390

m

根據(jù)v=v0+at得

v=10

m/s+0.2×30

m/s=16

m/s

2．初速度v0=18

m/s，時(shí)間t=3

s，位移x=36

m

根據(jù)得

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、54km/h2、初速度v0=10

m/s，末速度v=0,位移x=1.2

m

根據(jù)v2-v20=2ax得

3．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vx

由v2x=2ax得，所以不行。

彈射裝置使飛機(jī)初速度為v0，末速度為v=50

m/s

根據(jù)v2-v20=2ax得

v20=v2-2ax

第5節(jié)：自由落體運(yùn)動(dòng)

1．文具橡皮下落得快。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淖饔茫埰艿目諝庾枇Υ?，小紙團(tuán)受的空氣阻力小。

2．根據(jù)x=gt2得

x=×10×3.02

m=45

m

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=gt2=×10×2.52

m=31

m

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＜2.5

s，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F1、繩的拉力F2（圖3-11）。重力G的施力物體是地球，地面的支持力F1的施力物體是地面、繩的拉力F2的施力物體是繩。

圖3－11

3．略。

4．如圖所示。

彈簧的勁度系數(shù)為k=26

N/m

彈簧伸長(zhǎng)量x/m

彈力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節(jié)：摩擦力

1．手壓著桌面向前移動(dòng)時(shí)，手受到桌面的滑動(dòng)摩擦力作用?；瑒?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(méi)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：Fmax=40N

F=30N

μ=0.3

N

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12

N；當(dāng)兩個(gè)力的夾角為180°時(shí)，它們的合力最小，為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(jiàn)，兩個(gè)力的合力可以等于10

N，不能等于5

N和15

N。

圖3－14

2．當(dāng)兩個(gè)力的合力為0時(shí)，由于一個(gè)力向東，大小為6

N，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6

N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6N，方向?yàn)槲髌?5°。

圖3－15

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=30×6.8／1

N=204

N，量得F與F1的夾角為17°。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)

第5節(jié)：力的分解

圖3－16

1．如圖3-16所示。

與F的夾角為θ，得θ=53°

2．（1）如圖3-17甲

（2）如圖3-17乙

（3）如圖3-17丙

圖3－17

（1）（2）兩種情況的解是惟一的，（3）的解不是惟一的。

圖3－18

3．如圖3-18所示。

OC與OB的夾角為θ。

θ=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

圖4－10

1．（1）不能炸中目標(biāo)。如圖4-10所示，因?yàn)椋◤棻煌断潞?，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)槭艿搅讼蛏系牧Φ淖饔谩?/p>

4．如果選擇了相對(duì)于靜止的大樹(shù)做加速運(yùn)動(dòng)的汽車為參考系，人在車上觀察大樹(shù)，大樹(shù)做遠(yuǎn)離汽車的加速運(yùn)動(dòng)。大樹(shù)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變不是因?yàn)槭艿搅肆Φ淖饔?，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(méi)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)放在地面上的很重的物體時(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F2。如果F1

p>

2．解：由可得：。

3．解：由得：

圖4－11

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＝2×14×cos

45°＝19.8

N

加速度的大小為：

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

5．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?/p>

F－F阻＝ma，F(xiàn)阻＝F－ma＝60

N－30×1.5

N＝15

N－F阻＝ma′

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v2t-v20=2ax可求出自行車的加速度

根據(jù)牛頓第二定律，自行車受的阻力F＝ma＝100×（－0.2）N＝－20

N

負(fù)號(hào)表示阻力方向與v0方向相反。

2．解：貨車剎車后加速度大小為：

從剎車開(kāi)始到停下來(lái)駛過(guò)的路程為：

3．因?yàn)?W＝Fl所以1

J＝1

N×1

m＝1

kg×1

m/s2×1

m＝1

kg·m2·s-2

4．證明：

第5節(jié)：牛頓第三定律

1．答：涉及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＝FN。臺(tái)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，F(xiàn)N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?fàn)顟B(tài)變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)，二者分離后均做勻速直線運(yùn)動(dòng)，但二者的速度不一定相同。

如果巨石放在地面上，結(jié)果會(huì)不同，如果巨石與地面的摩擦力足夠大，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)。

圖4－13

4．（1）因?yàn)锳拉B勻速運(yùn)動(dòng)(圖4-13)，即物體處于平衡狀態(tài)，因此B車廂所受的合力為0，故FAB＝F阻。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阻＝ma，所以AB>F阻。

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：AB－F阻＝ma

FAB＝ma＋F阻＝4.0×103×0.3

N＋2.0×103

N＝3.2×103

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＝3.2×103

N

5．小強(qiáng)沒(méi)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(wèn)題（一）

圖4－14

1．解：如圖4-14所示，用作圖法求出物體所受的合力F＝87

N

v=at=43.5×3

m/s=131

m/s

x=at2=

×43.5×32

m=196

m

2．解：電車的加速度為：

電車所受阻力為：F＝ma＝－6.0×103

N,負(fù)號(hào)表示與初速度方向相反

3．解：人在氣囊上下滑的加速度為：

滑至底端時(shí)的速度為：

4．解：卡車急剎車時(shí)的加速度大小為：

根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式：

所以：該車超速。

第6節(jié)：用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問(wèn)題（二）

圖4－15

1．取足球作為研究對(duì)象，由共點(diǎn)力的平衡條件可知，F(xiàn)1和G的合力F與F2大小相等、方向相反。從圖4-15中力的平行四邊形定則可求得:

2．物體在五個(gè)力作用下保持平衡，它們的合力為零。其中任意四個(gè)力的合力一定與第五個(gè)力大小相等、方向相反。依題意，除F1以外的四個(gè)力的合力與力F1大小相等、方向相反。撤去F1，其余四個(gè)力不變，它們的合力大小等于F1，方向與F1相反。

3．答：當(dāng)飲料瓶自由下落時(shí)，小孔沒(méi)有水噴出。因?yàn)?，瓶和水均處于完全失重狀態(tài)，瓶中各處的水（包括水孔處的水）的壓強(qiáng)都是大氣壓強(qiáng)，故水不能從瓶中流出。

圖4－17

4．當(dāng)坐艙離地面50

m的位置時(shí)，升降機(jī)在做自由落體運(yùn)動(dòng)（圖4-17），人和人手中的鉛球均完全失重，所以，球?qū)κ譄o(wú)作用力，人沒(méi)有受到壓力的感覺(jué)。

坐艙做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為：方向豎直向上

所以，人手對(duì)鉛球的作用力為F：F－mg＝ma

F＝ma＋mg＝2.7mg＝135

N