人教版高中物理必修一教材问题与练习答案

1、人教版高中物理必修一课本问题与练习答案第一章：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”是水相对地而(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=-0.44 m, xb=0.36 m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 “

2、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100 m,位移大小是100 nio(2)路程是800 m,对起跑点和终点相同的运动员， 位移大小为0：其他运动员起跑点各不相同而终点相 同，他们的位移大小、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节：运动快慢的描述速度1. (1)1 光年=365x24x3600x3.0x1()8 m=9.5xl0n, (2)需要时间为42凶£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最接近汽车关闭油门时的瞬时速度，也小 于关闭油门时的瞬时速度。(2) 1 m/s, 03. (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Ar=7. OxlO'm,时间At=o.O2s,At很小，可以认为A点速度 皿至=0.35 m/

4、sAr3 .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. 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.汽车做匀速直线运动时。B.列车启动慢慢到达最大速度50 m/s,速度

5、变化 量较大，但加速时间较长，如经过2 min,则加速 度为0.42 m/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=0.63 m/s2, aB=0.083 m/s2, ac=-0.25 m/s2 a,、an与速度方向相同，ac与速度方向相反。4. 解答滑块通过第一个光电门的速度v cm / s = 0cm / s1 0.29滑块通过第二个光电门的速度3 0v 一 cm I s = 21cm / s2 0.11滑块加速度。="

6、-H) cm i Ar 3.57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15 nVs： B做初速度 为零，加速度为1.9 m/s?的匀加速直线运动；C做 初速度为4 nVs,加速度为0.67 nVs2的匀减速直线 运动，6 s时速度为0。3. (1)图2-9, (2)剪下的纸条长度表示0.1 s 时间内位移大小，可近似认为速度=生、,8&丫，纸条长度可认为表示速度。图294. 略。第2节：匀变速直线运动的速度与时间的关系

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根据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： 时间 t=2 min=120 s根据v=i，u+at得=20 m/s-0.1x120 m/s=8 m/s3 . (1) 4s末速度为2 m/s,最大，7 s末速度为1 m/s,最小。(2)这三个时刻的速度均为正值，速度方向 相同。(3) 4s末加速度为零，最小，7s末加速度 为lm/s最大,(4) 1s加速度为正值，7 s末加速度为负值, 加速度方向相

8、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 vo=36 km/h=10 m/s> 加速度 a=0.2 m/s2, 时间t=30 s根据x = y f得0 2a-10x30 m+ - xO.2x3O2 m=390 m2根据v=v0+at得v=10 m/s+O.2x3O m/s=16 m/s2 .初速度w=18m/s,时间t=3s,位移a=36 m 根据得0 22(x-vor) 2(36-18x3) , 24 , 2a =；=;m/s = -4m/sr3-3.位移之比第4节：匀变速直线运动的位移与速度的关系1

9、、54km/h2、初速度。=10 m/s,末速度i，=0,位移x=L2m 根据V2一说=2ai,得a =-")m / i2 = -4.2m / s22x 2x1.23.若飞机靠自身发动机起飞，飞机初速度为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。弹射装置使飞机初速度为V0,末速度为v=50 ni/s根据V2-鬲=2M得户产F-2axv0 = a/v2 - 2ax = 750s2 - 2x5x100 = 39微/s第5节：自由落体运动1 .文具橡皮下落

10、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 .根据得2x= - xlOx3.O2 m=45 m2由于空气阻力，下落加速度小于g,计算结果 应小于45 m。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= - et2= - xlOx2.52 m=31 m2 2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

11、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 R、绳的拉力Fz （图3-11）。重力G的施力物体是 地球，地面的支持力Fi的施力物体是地面、绳的拉 力F?的施力物体是绳。弹簧的劲度系数为k=26 N/m弹簧 伸长 量x/m弹力F/N000. 0120.300.0230.600.0350.900.0461.200.0581.50劲度系彳 i=26W第3节：摩擦力1.手压着桌面向前

12、移动时，手受到桌而的滑动摩 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：Fniav=40N F=3ON>0.3 20N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

13、8 N：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12 N和8 N之间;由此可见，两个力的合力可以等于10N,不能等于 5N 和 15 N。图 3113.略。4.如图所示。图 3 142.当两个力的合力为。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6 N。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6&N,方向为西偏南45，3 .如图3-15所示，选1 cm长的线段表示30 N的 力，作出力的平行四边形，量得表示合力F的对角线 长6.8 cm,则合力的大小F=30x6,8 / 1

14、N=204 N, 量得F与B的夹角为17。0当两个力的夹角为150。 时，解答略。4 . （1）正确（2）错（3）错图 3-161.如图3-16所示。图 3-183.如图3-18所示。OC =向耳曲=V42+52 = 6,4mOC与OB的夹角为8。r）A 4Un8 =一 = -=0.8OB 50=arctan 0.8=38. 7° 第四章：牛顿运动定律第1节：牛顿第一定律15 NF m=ma . 5 . .左=JU+在：=300凶与F的夹角为6tan = - = lF 3,得 0=53。2. (1)如图3-17甲(2)如图3-17乙(3)如图3-17丙（1）（2）两种情况的解是惟一的

15、，（3）的解不 是惟一的。图 4-101 . （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，仍有与飞机相同的水平速度, 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 球相同的速度，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

16、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而上的很重的物体时，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,以及向上的支持力F2o如果 FKG,只是支持力F2减小，这三个力的合力F=0, 故物体的加速度为零，物体保持不变。<G,只是支持 力F2减小，这三个力的合力F=0,故物体的加速 度为零，物体保持不动。<p>

17、;2解：由包'七可得：F =a-_F.0 q 2 4 13.解：由饰得: m乙 /m m = m =3m甲与乙1.5乙 乙4解：根据平行四边形定则(图4-11)这两个力的合 力为:F=2xl4xcos 45°= 19.8 Na = =艺淞 t s> = 39mt s” 加速度的大小为： 加 2加速度的方向为：与合力方向相同，与两个分 力成45。夹角。图 4-12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FF m=ma, FHi = Fma=60 N30x1.5 N =加速度方向与推力的方向相反。第4节：力学单位制1 .解：由

18、科-哈尸2M可求出自行车的加速度 a=吐& ml ? = -0.2/n /2 .v 2x根据牛顿第二定律，自行车受的阻力F=ma = 100x (-0.2) N = -20N负号表示阻力方向与印方向相反。2 .解：货车刹车后加速度大小为：a = = 12x10 m / 52 = 6ml s2m 20U0从刹车开始到停下来驶过的路程为:"=& =夷藐=19加3 因为:W=F1所以 1 J=1 Nxl m= 1 kgxl m/s2x 1 m =1 kgm2s-2,4 k> Am!s' i.证明：N I kg = 西=Xmls第5节：牛顿第三定律1 .答：涉及

19、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=FNo分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，R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

20、运动，但 二者的速度不一定相同。如果巨石放在地而上，结果会不同，如果巨石 与地而的摩擦力足够大，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。叫/s60图 4-134 . （1）因为A拉B匀速运动（图上13）,即物体处 于平衡状态，因此B车厢所受的合力为0,故Fab uFm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用= n】a,所以ab>F加。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：abF用=maF

21、AB=ma+F Hl=4.0xl03x0.3 N+2.0xl03N= 3.2xl03 N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=3.2x103N5 .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）m=10 x f/4.0=4 .0/ / £滑至底端时的速度为：v = J2x 4.0 乂4.0 演/s = 5.1 mJ s 4.解：卡车急刹车时的加速度大小为：a= =竺 =堰=m m根据运动学公生v - J2ax - J2x7x7.6zk/ s=1。,73网/s «% > 30口加力所以：该车超速。第6节：用牛顿运动定律解决问题（二）-6