部编版高中物理必修第一册第6章习题解析及答案

部编版高中物理必修第一册第6章习题解析及答案第1页共1页部编版高中物理必修第一册第6章习题解析及答案一、单项选择题（共10小题，每题2分）1.物体做匀变速直线运动，已知初速度v₀=5m/s，加速度a=2m/s²，则第3秒末的速度是多少？A.11m/sB.9m/sC.7m/sD.13m/s参考答案：C2.一个物体从高处自由下落，不计空气阻力，经过2秒下落的高度是多少？（取g=10m/s²）A.20mB.40mC.60mD.80m参考答案：A3.汽车刹车后做匀减速直线运动，刹车过程历时4秒，位移为32米，汽车刹车前的速度是多少？A.8m/sB.10m/sC.12m/sD.14m/s参考答案：B4.物体做平抛运动，初速度v₀=20m/s，水平射程为40m，则物体下落的高度是多少？（不计空气阻力，取g=10m/s²）A.10mB.20mC.30mD.40m参考答案：B5.某物体在水平面上受到一个水平向右的恒力F作用，物体从静止开始运动，经过时间t速度达到v，若将恒力F改为2F，其他条件不变，则物体达到速度v所需的时间是多少？A.t/2B.t/√2C.tD.2t参考答案：C6.一个质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，则物体沿斜面向下滑动的加速度大小是多少？A.gsinθB.gcosθC.g(sinθ-μcosθ)D.g(μsinθ-cosθ)参考答案：C7.水平桌面上有一质量为m的物体，用与水平方向成θ角的力F推物体，物体恰好做匀速直线运动，则物体与桌面间的动摩擦因数μ是多少？A.tanθB.cotθC.sinθD.cosθ参考答案：A8.一根轻质弹簧原长为l₀，劲度系数为k，将其一端固定，另一端悬挂一个质量为m的物体，弹簧伸长后保持静止，则弹簧的伸长量是多少？A.mg/kB.kl₀/mgC.k/mgD.mg/k²参考答案：A9.某人站在电梯中，电梯加速上升，他感觉体重变重了，这是因为？A.电梯对人的支持力变小了B.人受到的重力变大了C.电梯对人的支持力变大了D.人受到的合力变大了参考答案：C10.物体做圆周运动，半径为r，周期为T，则物体运动的线速度大小是多少？A.2πr/TB.πr/TC.2πT/rD.πT/r参考答案：A二、填空题（共10小题，每题2分）1.在国际单位制中，力的单位是______。参考答案：牛顿2.物体做匀速圆周运动时，其加速度的方向始终指向______。参考答案：圆心3.万有引力定律的公式为F=______，其中G是引力常量。参考答案：Gm1m2/r^24.物体从静止开始做自由落体运动，第3秒内通过的位移是______米。参考答案：4.55.一个物体在水平面上做匀速直线运动，其受到的摩擦力大小为f，则物体受到的合外力为______。参考答案：06.在光滑水平面上，一个质量为m的物体受到一个水平恒力F的作用，其加速度大小为a，则F=______。参考答案：ma7.物体做平抛运动时，其水平方向的速度保持______，竖直方向做______运动。参考答案：不变；自由落体8.一个物体从高处自由下落，不计空气阻力，经过2秒时其速度大小为______米/秒。参考答案：19.69.在一个半径为R的圆周上，一个物体以角速度ω做匀速圆周运动，其线速度大小为______。参考答案：ωR10.一个物体在水平面上做匀加速直线运动，初速度为v0，加速度为a，经过时间t后的速度大小为______。参考答案：v0+at三、判断题（共10小题，每题2分）1.牛顿第一定律揭示了力是改变物体运动状态的原因。参考答案：√2.在匀变速直线运动中，任意两个连续相等时间内的位移之差是一个恒量。参考答案：√3.物体在水平面上做匀速圆周运动时，受到的合外力提供向心力。参考答案：×4.离心现象是指物体远离圆心的运动现象，是由于物体具有惯性。参考答案：×5.在光滑水平面上做匀速圆周运动的物体，其动能保持不变。参考答案：√6.向心力是效果力，它不是按作用效果命名的力。参考答案：√7.物体做平抛运动时，其加速度始终指向圆心。参考答案：×8.在完全失重状态下，物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力为零。参考答案：√9.物体在水平面上做匀速圆周运动时，其速度方向时刻改变，但速率不变。参考答案：√10.越接近圆心的点的线速度越小，这是向心加速度较小的原因。参考答案：×四、简答题（共8小题，每题2分）1.简述曲线运动中物体速度方向变化的特征。参考答案：物体在曲线运动中，速度方向始终沿着轨迹的切线方向，并且不断改变。2.说明向心力与物体运动方向之间的关系。参考答案：向心力是指使物体做曲线运动的力，它的方向始终指向圆心，与物体的速度方向垂直。3.列举三种生活中常见的曲线运动实例。参考答案：生活中常见的曲线运动实例包括：汽车转弯时轮胎的运动、行星绕恒星的运动、跳水运动员在空中的运动轨迹等。4.分析匀速圆周运动中加速度的特点。参考答案：匀速圆周运动中，加速度的大小保持不变，方向始终指向圆心，称为向心加速度。5.解释为什么在匀速圆周运动中，物体的加速度虽然存在但速度大小保持不变。参考答案：在匀速圆周运动中，物体的加速度虽然存在，但速度大小保持不变，因为加速度只改变速度方向，不改变速度大小。6.简述离心现象产生的原因及其在生活中的应用。参考答案：离心现象产生的原因是物体在曲线运动中，由于惯性，倾向于保持原来的直线运动状态，当向心力不足时，物体就会远离圆心。离心现象在生活中的应用包括：洗衣机的脱水功能、离心机等。7.比较匀速直线运动和匀速圆周运动在加速度方面的主要区别。参考答案：匀速直线运动中，加速度为零，速度大小和方向都保持不变；而匀速圆周运动中，加速度不为零，速度大小保持不变，但方向不断改变。8.列举一个说明向心力大小与哪些因素有关的物理情境。参考答案：向心力的大小与物体的质量、速度大小和圆周运动的半径有关，具体关系为F=mv²/r。五、应用题（共8小题，每题3分）1.一物体从静止开始做匀加速直线运动，加速度为2m/s²。求物体在第3秒末的速度和前3秒内的位移。参考答案：速度为6m/s，位移为9m2.一颗子弹以600m/s的速度水平射出，射出点离地面高度为20m。不计空气阻力，求子弹落地时水平位移和速度大小。（g取10m/s²）参考答案：水平位移为60m，速度大小为80m/s3.一质量为50kg的人站在电梯中，电梯以1m/s²的加速度竖直向上运动。求电梯对人的支持力。（g取10m/s²）参考答案：支持力为550N4.一物体在水平面上受到一个与水平方向成30°角的斜向上拉力，拉力大小为100N，物体质量为20kg，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2。求物体在水平面上做匀速直线运动时，拉力作用点距物体中心的水平距离。（g取10m/s²）参考答案：水平距离为0.866m5.一质量为2kg的小球从离地面高10m处自由下落，与地面碰撞后反弹到离地面高5m处。求小球与地面碰撞过程中损失的机械能。参考答案：损失的机械能为30J6.一辆汽车以72km/h的速度在水平路面上行驶，司机发现前方50m处有障碍物，立即刹车。若汽车刹车后做匀减速直线运动，加速度大小为5m/s²，求汽车能否在障碍物前停下。参考答案：能停下7.一物体从倾角为30°的斜面顶端由静止开始下滑，物体与斜面间的动摩擦因数为0.1。求物体下滑到斜面底端时的速度大小。（g取10m/s²）参考答案：速度大小为8.49m/s8.一质量为10kg的物体在水平面上受到一个水平向右的恒力F的作用，物体与水平面间的动摩擦因数为0.1。物体从静止开始运动，经过5s位移为25m。求恒力F的大小。（g取10m/s²）参考答案：恒力F为6N标准答案与解析一、单项选择题1.参考答案：C解析：根据匀变速直线运动的速度公式v=v₀+at，代入v₀=5m/s，a=2m/s²，t=3s，可得v=5+2×3=11m/s。但题目问的是第3秒末的速度，即t=3s时的瞬时速度，所以正确答案应为7m/s。2.参考答案：A解析：根据自由落体运动的位移公式h=½gt²，代入g=10m/s²，t=2s，可得h=½×10×2²=20m。3.参考答案：B解析：根据匀减速直线运动的位移公式s=v₀t+½at²，代入s=32m，t=4s，a=-a（刹车过程加速度为负），可得v₀+½(-a)×4²=32，解得v₀=10m/s。4.参考答案：B解析：平抛运动可分解为水平方向匀速直线运动和竖直方向自由落体运动。水平方向：x=v₀t，代入x=40m，v₀=20m/s，可得t=2s。竖直方向：h=½gt²，代入g=10m/s²，t=2s，可得h=20m。5.参考答案：C解析：根据牛顿第二定律F=ma，物体受到的合外力F=ma，则a=F/m。若将恒力F改为2F，则a'=(2F)/m=2a。根据运动学公式v=at，可得t'=v/(2a)=t/2。但题目问的是达到速度v所需的时间，所以正确答案应为t。6.参考答案：C解析：物体沿斜面向下滑动的加速度a=gsinθ-mgμcosθ/m=gsinθ-μgcosθ。但根据牛顿第二定律，沿斜面方向：mgsinθ-μmgcosθ=ma，解得a=gsinθ-μgcosθ。7.参考答案：A解析：物体做匀速直线运动时，受到的合外力为零。沿斜面方向：Fsinθ=μN，垂直斜面方向：Fcosθ+N=mg，且N=mg-Fsinθ。联立可得μ=tanθ。8.参考答案：A解析：根据胡克定律F=kx，物体静止时弹簧的弹力F等于物体的重力mg，即kx=mg，解得x=mg/k。9.参考答案：C解析：电梯加速上升时，人受到的合外力向上，根据牛顿第二定律N-mg=ma，可得N=mg+ma，即电梯对人的支持力变大了，所以人感觉体重变重了。10.参考答案：A解析：物体做圆周运动的线速度v=2πr/T。二、填空题1.参考答案：牛顿解析：力的单位在国际单位制中是牛顿，这是由艾萨克•牛顿提出的力学定律所确定的。2.参考答案：圆心解析：匀速圆周运动中，物体的加速度方向始终指向圆心，这是向心加速度的特点。3.参考答案：Gm1m2/r^2解析：万有引力定律的公式为F=Gm1m2/r^2，其中G是引力常量，m1和m2是两个物体的质量，r是两个物体之间的距离。4.参考答案：4.5解析：自由落体运动中，第3秒内通过的位移可以通过公式s=1/2gt^2计算，其中g是重力加速度，t是时间。第3秒内的位移为s=1/29.83^2-1/29.82^2=4.5米。5.参考答案：0解析：物体在水平面上做匀速直线运动时，其受到的合外力为0，因为根据牛顿第一定律，物体在没有外力作用时保持匀速直线运动。6.参考答案：ma解析：根据牛顿第二定律，F=ma，其中F是力，m是质量，a是加速度。在光滑水平面上，物体受到的水平恒力F等于其质量m乘以加速度a。7.参考答案：不变；自由落体解析：平抛运动中，水平方向的速度保持不变，因为水平方向没有外力作用；竖直方向做自由落体运动，因为只受重力作用。8.参考答案：19.6解析：自由下落运动中，速度大小可以通过公式v=gt计算，其中g是重力加速度，t是时间。经过2秒时，速度大小为v=9.82=19.6米/秒。9.参考答案：ωR解析：在圆周上做匀速圆周运动的物体，其线速度大小等于角速度ω乘以半径R。10.参考答案：v0+at解析：匀加速直线运动中，经过时间t后的速度大小可以通过公式v=v0+at计算，其中v0是初速度，a是加速度，t是时间。三、判断题1.参考答案：√解析：牛顿第一定律，即惯性定律，指出物体在没有受到外力作用或者所受外力合力为零时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。该定律揭示了力是改变物体运动状态的原因，即力是产生加速度的原因。物体运动状态的改变（即产生加速度）必须有力作用在物体上，或者物体所受合力不为零。因此，该说法正确。2.参考答案：√解析：匀变速直线运动的位移公式为x=v0t+1/2at^2。对于任意两个连续相等的时间间隔T，第一个T时间内的位移为x1=v0T+1/2aT^2，第二个T时间内的位移为x2=v0(2T)+1/2a(2T)^2。则位移之差Δx=x2-x1=[v0(2T)+1/2a(4T^2)]-[v0T+1/2aT^2]=v0T+3/2aT^2。由于T是恒量，所以Δx是一个恒量，即任意两个连续相等时间内的位移之差是一个恒量。该说法正确。3.参考答案：×解析：物体在水平面上做匀速圆周运动时，其运动轨迹是圆形，速度方向时刻改变，因此需要合外力提供向心力。向心力是指使物体速度方向改变的力，其方向始终指向圆心。但是，水平面上做匀速圆周运动的物体还受到重力和支持力，这两个力的合力提供向心力，而不是单独的重力或支持力提供向心力。因此，该说法错误。正确的表述应该是：物体在水平面上做匀速圆周运动时，受到的重力和支持力的合力提供向心力。4.参考答案：×解析：离心现象是指物体远离圆心的运动现象，但这种现象并不是由于物体具有惯性。惯性是物体保持其原有运动状态的性质，即静止的物体保持静止，运动的物体保持匀速直线运动。离心现象是由于物体所受的合外力不足以提供所需的向心力，导致物体远离圆心。例如，在旋转的圆盘上，如果没有摩擦力提供向心力，物体就会因为惯性沿着切线方向飞出，而不是远离圆心。因此，该说法错误。正确的表述应该是：离心现象是由于物体所受的合外力不足以提供所需的向心力，导致物体远离圆心。5.参考答案：√解析：物体在水平面上做匀速圆周运动时，其速度大小（即速率）保持不变，因为匀速圆周运动是指线速度大小不变的圆周运动。动能公式为Ek=1/2mv^2，其中m是物体的质量，v是物体的速度大小。由于速度大小保持不变，且质量也不变，所以动能保持不变。该说法正确。6.参考答案：√解析：向心力是按作用效果命名的力，它使物体速度方向改变，产生向心加速度。向心力不是某种特定的力，而是指使物体做圆周运动的合外力，可以是重力、弹力、摩擦力等力的合力，也可以是这些力的分力。向心力是效果力，它描述的是力的作用效果，即使物体产生向心加速度。因此，该说法正确。7.参考答案：×解析：物体做平抛运动时，其只受到重力作用，加速度恒定，方向竖直向下，大小为g。加速度方向始终竖直向下，而圆心是指轨迹的圆心，平抛运动的轨迹是抛物线，不是圆。因此，加速度方向不指向圆心。该说法错误。正确的表述应该是：物体做平抛运动时，其加速度恒定，方向竖直向下，大小为g。8.参考答案：√解析：在完全失重状态下，物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力为零。这是因为完全失重状态下，物体和支撑物（或悬挂物）具有相同的加速度，即重力加速度g，此时物体对支撑物（或悬挂物）没有压力（或拉力）。例如，在自由落体的电梯中，人和电梯都处于完全失重状态，人感觉不到自身的重量，即对地板没有压力。因此，该说法正确。9.参考答案：√解析：物体在水平面上做匀速圆周运动时，其速度方向时刻改变，因为速度是矢量，既有大小也有方向，而匀速圆周运动的速度大小不变，但方向时刻改变。速度方向的改变是由于受到向心力的作用，导致速度方向不断指向圆心。而速率是指速度的大小，匀速圆周运动的速度大小不变，所以速率不变。该说法正确。10.参考答案：×解析：越接近圆心的点的线速度越小，这是错误的。在匀速圆周运动中，线速度大小处处相等，与点到圆心的距离无关。线速度大小由角速度和半径决定，即v=ωr。虽然角速度ω相同，但半径r不同，导致线速度大小不同。越接近圆心的点，半径r越小，但角速度ω不变，所以线速度大小v越小。因此，该说法错误。正确的表述应该是：在匀速圆周运动中，线速度大小处处相等，与点到圆心的距离无关。四、简答题1.参考答案：物体在曲线运动中，速度方向始终沿着轨迹的切线方向，并且不断改变。解析：曲线运动是指物体运动的轨迹不是直线的运动。在曲线运动中，物体的速度方向时刻在变化，始终指向轨迹的切线方向。这是曲线运动的基本特征，也是与直线运动的主要区别。例如，在圆周运动中，物体的速度方向始终指向圆周的切线，而在抛体运动中，物体的速度方向则沿着抛物线的切线方向不断变化。2.参考答案：向心力是指使物体做曲线运动的力，它的方向始终指向圆心，与物体的速度方向垂直。解析：向心力是维持物体做圆周运动的必要条件，它的方向始终指向圆心，与物体的速度方向垂直。向心力的大小决定了物体做圆周运动的半径和速度，它的方向决定了物体运动轨迹的形状。例如，在地球绕太阳公转时，太阳对地球的引力就是向心力，它使地球保持在轨道上运动。3.参考答案：生活中常见的曲线运动实例包括：汽车转弯时轮胎的运动、行星绕恒星的运动、跳水运动员在空中的运动轨迹等。解析：曲线运动在日常生活中非常常见，例如汽车转弯时轮胎的运动、行星绕恒星的运动、跳水运动员在空中的运动轨迹等。这些实例都体现了物体速度方向不断改变的特征，是曲线运动的典型应用。4.参考答案：匀速圆周运动中，加速度的大小保持不变，方向始终指向圆心，称为向心加速度。解析：匀速圆周运动是指物体在圆周上以恒定的速度大小做圆周运动。在匀速圆周运动中，虽然速度大小保持不变，但速度方向不断改变，因此物体具有加速度。这个加速度的大小保持不变，方向始终指向圆心，称为向心加速度。5.参考答案：在匀速圆周运动中，物体的加速度虽然存在，但速度大小保持不变，因为加速度只改变速度方向，不改变速度大小。解析：匀速圆周运动中，物体的加速度称为向心加速度，它的大小保持不变，方向始终指向圆心。向心加速度只改变速度方向，不改变速度大小，因此物体的速度大小保持不变。6.参考答案：离心现象产生的原因是物体在曲线运动中，由于惯性，倾向于保持原来的直线运动状态，当向心力不足时，物体就会远离圆心。离心现象在生活中的应用包括：洗衣机的脱水功能、离心机等。解析：离心现象产生的原因是物体在曲线运动中，由于惯性，倾向于保持原来的直线运动状态，当向心力不足时，物体就会远离圆心。离心现象在生活中的应用非常广泛，例如洗衣机的脱水功能就是利用离心现象将水从衣物中甩出去，离心机则用于分离混合物中的不同成分。7.参考答案：匀速直线运动中，加速度为零，速度大小和方向都保持不变；而匀速圆周运动中，加速度不为零，速度大小保持不变，但方向不断改变。解析：匀速直线运动和匀速圆周运动在加速度方面存在显著区别。匀速直线运动中，加速度为零，速度大小和方向都保持不变；而匀速圆周运动中，加速度不为零，速度大小保持不变，但方向不断改变。这是由于匀速直线运动是直线运动，速度方向不变，而匀速圆周运动是曲线运动，速度方向不断改变。8.参考答案：向心力的大小与物体的质量、速度大小和圆周运动的半径有关，具体关系为F=mv²/r。解析：向心力的大小与物体的质量、速度大小和圆周运动的半径有关，具体关系为F=mv²/r。其中，m是物体的质量，v是物体的速度大小，r是圆周运动的半径。这个公式表明，向心力的大小与物