江苏省苏教版高中物理必修第一册第6章习题及答案

江苏省苏教版高中物理必修第一册第6章习题及答案第1页共1页江苏省苏教版高中物理必修第一册第6章习题及答案一、单项选择题（共10小题，每题2分）1.在光滑水平面上，一个质量为2kg的物体受到一个水平恒力F的作用，从静止开始运动，在3秒内移动了18米。则该恒力F的大小是多少？A.4NB.6NC.8ND.10N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秒落地。则该物体下落的高度是多少？（取g=10m/s²）A.20mB.30mC.40mD.50m参考答案：A3.某物体做匀加速直线运动，初速度为5m/s，加速度为2m/s²，运动4秒后速度变为多少？A.13m/sB.15m/sC.17m/sD.19m/s参考答案：B4.一辆汽车以72km/h的速度行驶，刹车后做匀减速直线运动，加速度大小为5m/s²，则汽车刹车后多长时间停止？A.4sB.5sC.6sD.7s参考答案：B5.某物体从斜面顶端由静止开始下滑，斜面倾角为30°，不计摩擦力，则物体下滑的加速度是多少？（取g=10m/s²）A.5m/s²B.10m/s²C.15m/s²D.20m/s²参考答案：A6.一个质量为60kg的人站在电梯中，电梯以1m/s²的加速度上升，则人受到的合力是多少？（取g=10m/s²）A.588NB.648NC.708ND.768N参考答案：B7.某物体在水平面上做匀速圆周运动，半径为2m，周期为4s，则该物体的线速度大小是多少？A.1.57m/sB.2.00m/sC.2.51m/sD.3.14m/s参考答案：A8.一颗人造地球卫星在近地轨道上做匀速圆周运动，轨道半径为地球半径的2倍，则该卫星的运行速度是第一宇宙速度的多少倍？（第一宇宙速度为7.9km/s）A.0.707B.0.577C.0.707²D.0.577²参考答案：B9.某物体从静止开始做匀加速直线运动，第3秒内的位移为9m，则该物体的加速度是多少？A.2m/s²B.4m/s²C.6m/s²D.8m/s²参考答案：B10.在光滑水平面上，两个质量分别为m和2m的小球发生正碰，碰撞前m的速度为4m/s，2m静止，碰撞后m的速度为-2m/s，则2m小球的速度是多少？A.1m/sB.2m/sC.3m/sD.4m/s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.物体所含物质的多少叫______。参考答案：质量3.物体运动的速度大小和方向都保持不变，这种运动叫______。参考答案：匀速直线运动4.物体从静止开始做匀加速直线运动，加速度为2m/s²，3秒内通过的路程是______米。参考答案：95.重力的方向总是______。参考答案：竖直向下6.摩擦力总是阻碍物体间的______。参考答案：相对运动7.一个物体在水平面上做匀速圆周运动，它所受的合外力大小为______。参考答案：向心力8.物体在平衡力的作用下，它的运动状态______。参考答案：保持不变9.功的单位是______。参考答案：焦耳10.动能的大小与物体的______和______有关。参考答案：质量；速度的平方三、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.在国际单位制中，力的单位是千克。参考答案：×3.摩擦力总是阻碍物体的运动。参考答案：×4.重力的方向总是垂直于支持面。参考答案：×5.物体受到的合外力越大，其惯性越小。参考答案：√6.匀速圆周运动是一种匀变速运动。参考答案：×7.向心力是维持物体做圆周运动的必要条件。参考答案：√8.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：√9.万有引力定律是牛顿发现的，它适用于所有物体之间。参考答案：√10.在完全失重状态下，物体不再受到任何力的作用。参考答案：×四、简答题（共8小题，每题2分）1.简述牛顿第二定律的内容及其公式表达。参考答案：牛顿第二定律的内容是：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。公式表达为F=ma。2.说明什么是惯性系和非惯性系，并举例说明。参考答案：惯性系是指不受外力或所受外力之和为零的参考系，在这样的参考系中，物体保持静止或匀速直线运动的状态。非惯性系是指受到外力或所受外力之和不为零的参考系，在这样的参考系中，物体可能会出现加速度。例如，地面是一个近似惯性系，而正在加速行驶的汽车是一个非惯性系。3.列举三个生活中常见的力学现象，并解释其背后的物理原理。参考答案：①苹果从树上掉落：这是由于地球对苹果的引力作用，根据牛顿第二定律，苹果受到向下的引力，产生向下的加速度，最终掉落到地面。②汽车刹车时乘客向前倾：这是由于乘客的惯性，当汽车突然刹车时，乘客由于惯性保持原来的运动状态，因此向前倾。③跳远运动员在起跳前要助跑：这是由于惯性，运动员在助跑过程中获得了一定的速度，起跳后由于惯性可以跳得更远。4.简述动量守恒定律的适用条件。参考答案：动量守恒定律的适用条件是：系统不受外力或所受外力之和为零；系统所受外力之和虽不为零，但内力远大于外力，例如碰撞过程；系统在某一方向上不受外力或所受外力之和为零，则系统在该方向上的动量守恒。5.分析在光滑水平面上，两个质量不同的物体分别受到相同大小的力作用时，它们的加速度有何不同。参考答案：根据牛顿第二定律F=ma，两个质量不同的物体分别受到相同大小的力作用时，质量较小的物体的加速度较大，质量较大的物体的加速度较小。6.解释什么是功，并说明做功的两个必要因素。参考答案：功是指力对物体作用的空间累积效应，做功的两个必要因素是：作用在物体上的力；物体在力的方向上移动的距离。公式表达为W=Flcosθ，其中θ是力与位移之间的夹角。7.列举两个常见的能量转化实例，并简要说明转化过程。参考答案：①动能转化为势能：例如，一个物体被举高，它的动能转化为重力势能。②化学能转化为热能：例如，燃烧木材时，化学能转化为热能。③光能转化为电能：例如，太阳能电池将光能转化为电能。8.简述机械能守恒定律的内容及其适用条件。参考答案：机械能守恒定律的内容是：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能（包括重力势能和弹性势能）发生相互转化，但机械能的总量保持不变。适用条件是：系统内只有重力或弹力做功；系统内存在非保守力做功，但其他力做功之和为零。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秒末的速度和第3秒内的位移。参考答案：6m/s，10m2.一颗子弹以600m/s的速度水平射出，射出点离地面的高度为10m。不计空气阻力，求子弹落地时水平射程和落地时的速度大小。（g取10m/s²）参考答案：60m，100m/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。求电梯中的人对地板的压力。（g取10m/s²）参考答案：600N4.一物体从倾角为30°的斜面顶端由静止开始下滑，下滑过程中受到的摩擦力大小为物体重力的0.2倍。求物体下滑到斜面底端时的速度大小。参考答案：10m/s5.一轻弹簧原长为10cm，劲度系数为500N/m。现将弹簧一端固定，另一端悬挂一个质量为2kg的物体，弹簧伸长到12cm。求物体静止时弹簧的弹力和物体的重力。参考答案：20N，20N6.一质量为2kg的小球以10m/s的速度水平抛出，不计空气阻力，求小球在空中飞行2秒时的速度方向与水平方向的夹角。（g取10m/s²）参考答案：tan⁻¹(2g/v₀)≈tan⁻¹(0.2)≈11.3°7.一物体从离地面高为20m处自由下落，不计空气阻力，求物体落地前1秒内的平均速度。（g取10m/s²）参考答案：10m/s8.一质量为100kg的物体，在水平恒力F的作用下，从静止开始沿水平面移动了10m，速度变为5m/s。已知物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，求恒力F的大小。参考答案：250N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位移公式x=1/2at²，代入x=18m，t=3s，解得a=4m/s²。再根据牛顿第二定律F=ma，代入m=2kg，a=4m/s²，解得F=8N。故选C。2.参考答案：A解析：根据自由落体运动的位移公式h=1/2gt²，代入g=10m/s²，t=2s，解得h=20m。故选A。3.参考答案：B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=4s，解得v=5m/s+2m/s²×4s=5m/s+8m/s=13m/s。故选B。4.参考答案：B解析：72km/h=20m/s。根据匀减速直线运动的速度公式v=v₀+at，代入v₀=20m/s，v=0，a=-5m/s²，解得t=(0-20m/s)/(-5m/s²)=4s。故选B。5.参考答案：A解析：物体沿斜面下滑的加速度a=g•sinθ，代入θ=30°，g=10m/s²，解得a=10m/s²×sin30°=10m/s²×0.5=5m/s²。故选A。6.参考答案：B解析：人受到的合力F=mg+ma，代入m=60kg，g=10m/s²，a=1m/s²，解得F=60kg×10m/s²+60kg×1m/s²=600N+60N=660N。故选B。7.参考答案：A解析：线速度v=2πr/T，代入r=2m，T=4s，解得v=2π×2m/4s=πm/s≈3.14m/s。故选A。8.参考答案：B解析：根据万有引力提供向心力，GMm/r²=mv²/r，解得v=√(GM/r)。近地轨道半径为地球半径R，则近地轨道速度v₁=√(GM/R)。轨道半径为2R的速度v₂=√(GM/(2R))=√(GM/R)/√2=v₁/√2≈0.577v₁。故选B。9.参考答案：B解析：第3秒内的位移x₃=1/2a(3²)-1/2a(2²)=9m，解得a=4m/s²。故选B。10.参考答案：A解析：根据动量守恒定律，mv₁+m'v'=mv₁'+m'v'，代入m=1，m'=2，v₁=4，v'=0，v₁'=2，解得v'=1m/s。故选A。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，符号为N，是根据牛顿第二定律F=ma定义的，即力等于质量乘以加速度。2.参考答案：质量解析：质量是物体所含物质的多少，是物体惯性大小的量度，在国际单位制中的单位是千克。3.参考答案：匀速直线运动解析：匀速直线运动是指物体运动的速度大小和方向都保持不变的运动，是运动学中最基本的一种运动形式。4.参考答案：9解析：根据匀加速直线运动的位移公式s=½at²，代入a=2m/s²，t=3s，得到s=½×2×3²=9米。5.参考答案：竖直向下解析：重力是由于地球对物体的吸引而产生的力，其方向总是竖直向下的，指向地心。6.参考答案：相对运动解析：摩擦力是一种阻碍物体间相对运动的力，其方向总是与物体相对运动的方向相反。7.参考答案：向心力解析：做匀速圆周运动的物体需要受到一个指向圆心的合外力，这个力叫做向心力，它使物体不断改变运动方向。8.参考答案：保持不变解析：根据牛顿第一定律，物体在平衡力的作用下，它的运动状态保持不变，即静止或匀速直线运动。9.参考答案：焦耳解析：功的单位在国际单位制中是焦耳，符号为J，功是力与物体在力的方向上位移的乘积。10.参考答案：质量；速度的平方解析：动能是物体由于运动而具有的能量，其大小与物体的质量成正比，与速度的平方成正比，公式为Ek=½mv²。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。因此，该说法正确。2.参考答案：×解析：在国际单位制（SI）中，力的单位是牛顿（N），而不是千克（kg）。千克是质量的基本单位。力的单位牛顿是根据牛顿第二定律F=ma定义的，1牛顿等于使质量为1千克的物体产生1米每二次方秒加速度的力。因此，该说法错误。3.参考答案：×解析：摩擦力并不总是阻碍物体的运动。例如，在传送带上的物体，摩擦力是使其随传送带一起运动的原因，是动力。摩擦力的方向总是与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反，而不一定是与物体整体运动方向相反。因此，该说法错误。4.参考答案：×解析：重力的方向总是竖直向下，指向地心，而不是垂直于支持面。重力的方向与支持面的关系取决于支持面的倾斜程度。例如，在斜面上，重力的方向仍然竖直向下，但不垂直于斜面。因此，该说法错误。5.参考答案：√解析：惯性是物体保持其原有运动状态的性质，惯性大小由物体的质量决定，质量越大，惯性越大。根据牛顿第二定律F=ma，物体受到的合外力越大，其加速度越大，即运动状态改变得越快。因此，物体受到的合外力越大，其惯性越小（即质量越小或加速度越大导致的效果），该说法正确。6.参考答案：×解析：匀速圆周运动是速度大小不变，但速度方向不断变化的运动，因此存在向心加速度。而匀变速运动是指加速度大小和方向都不变的运动。匀速圆周运动的加速度方向始终指向圆心，大小随速度大小变化，因此不是匀变速运动。因此，该说法错误。7.参考答案：√解析：向心力是使物体能够改变其运动方向，从而维持圆周运动的力。如果没有向心力，物体将无法保持圆周运动，而沿切线方向做匀速直线运动。因此，向心力是维持物体做圆周运动的必要条件。向心力可以是重力、弹力、摩擦力等的合力。因此，该说法正确。8.参考答案：√解析：在光滑水平面上做匀速圆周运动的物体，其速度大小保持不变，根据动能公式E_k=1/2mv^2，动能与速度大小的平方成正比。由于速度大小不变，动能也保持不变。因此，该说法正确。9.参考答案：√解析：万有引力定律由牛顿发现，它描述了宇宙中所有物体之间都存在相互吸引的力，该力的大小与物体质量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比。该定律适用于所有物体之间，是经典力学的重要基础。因此，该说法正确。10.参考答案：×解析：在完全失重状态下，物体仍然受到力的作用，例如重力。失重是指物体对支持物的压力或悬挂物的拉力为零，但这并不意味着物体不再受到任何力的作用。例如，在绕地球做匀速圆周运动的航天器中，宇航员和物体处于完全失重状态，但他们仍然受到地球引力的作用，该引力提供向心力。因此，该说法错误。四、简答题1.参考答案：牛顿第二定律的内容是：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。公式表达为F=ma。解析：牛顿第二定律是经典力学中的基本定律，它描述了力、质量和加速度之间的关系。F代表作用在物体上的合外力，m代表物体的质量，a代表物体的加速度。这个定律告诉我们，要使物体产生加速度，必须对它施加外力，并且外力越大，加速度越大；物体的质量越大，加速度越小。牛顿第二定律是定量描述力与运动关系的核心定律，在解决力学问题时具有重要作用。2.参考答案：惯性系是指不受外力或所受外力之和为零的参考系，在这样的参考系中，物体保持静止或匀速直线运动的状态。非惯性系是指受到外力或所受外力之和不为零的参考系，在这样的参考系中，物体可能会出现加速度。例如，地面是一个近似惯性系，而正在加速行驶的汽车是一个非惯性系。解析：惯性系和非惯性系是描述物体运动状态的两个重要概念。在惯性系中，牛顿运动定律成立，而在非惯性系中，牛顿运动定律不成立，需要引入惯性力来解释现象。例如，在地面上的日常生活中，我们通常认为地面是惯性系，因此可以应用牛顿运动定律来解释各种力学现象。而在正在加速行驶的汽车中，由于汽车是一个非惯性系，牛顿运动定律不成立，需要引入惯性力来解释乘客的惯性现象。3.参考答案：①苹果从树上掉落：这是由于地球对苹果的引力作用，根据牛顿第二定律，苹果受到向下的引力，产生向下的加速度，最终掉落到地面。②汽车刹车时乘客向前倾：这是由于乘客的惯性，当汽车突然刹车时，乘客由于惯性保持原来的运动状态，因此向前倾。③跳远运动员在起跳前要助跑：这是由于惯性，运动员在助跑过程中获得了一定的速度，起跳后由于惯性可以跳得更远。解析：力学现象在日常生活中随处可见，理解这些现象背后的物理原理有助于我们更好地认识世界。苹果从树上掉落是由于地球的引力作用，根据牛顿第二定律，苹果受到向下的引力，产生向下的加速度，最终掉落到地面。汽车刹车时乘客向前倾是由于乘客的惯性，当汽车突然刹车时，乘客由于惯性保持原来的运动状态，因此向前倾。跳远运动员在起跳前要助跑是由于惯性，运动员在助跑过程中获得了一定的速度，起跳后由于惯性可以跳得更远。4.参考答案：动量守恒定律的适用条件是：系统不受外力或所受外力之和为零；系统所受外力之和虽不为零，但内力远大于外力，例如碰撞过程；系统在某一方向上不受外力或所受外力之和为零，则系统在该方向上的动量守恒。解析：动量守恒定律是经典力学中的重要定律，它描述了系统在不受外力或所受外力之和为零的情况下，系统的总动量保持不变。这个定律在解决碰撞、反冲等问题时具有重要作用。需要注意的是，动量守恒定律有严格的适用条件，只有满足这些条件，才能应用动量守恒定律来解决问题。5.参考答案：根据牛顿第二定律F=ma，两个质量不同的物体分别受到相同大小的力作用时，质量较小的物体的加速度较大，质量较大的物体的加速度较小。解析：牛顿第二定律告诉我们，物体的加速度与作用在物体上的力成正比，与物体的质量成反比。因此，当两个质量不同的物体分别受到相同大小的力作用时，质量较小的物体的加速度较大，质量较大的物体的加速度较小。这个结论在解决力学问题时具有重要作用，可以帮助我们理解物体的运动状态。6.参考答案：功是指力对物体作用的空间累积效应，做功的两个必要因素是：作用在物体上的力；物体在力的方向上移动的距离。公式表达为W=Flcosθ，其中θ是力与位移之间的夹角。解析：功是描述力对物体作用的空间累积效应的物理量，它反映了力在物体运动过程中所做的贡献。做功的两个必要因素是作用在物体上的力和物体在力的方向上移动的距离。只有同时满足这两个条件，力才会对物体做功。例如，推一个物体在水平面上移动，推力越大，移动距离越长，做的功就越多。7.参考答案：①动能转化为势能：例如，一个物体被举高，它的动能转化为重力势能。②化学能转化为热能：例如，燃烧木材时，化学能转化为热能。③光能转化为电能：例如，太阳能电池将光能转化为电能。解析：能量转化是自然界中普遍存在的现象，理解这些转化过程有助于我们更好地认识世界。动能转化为势能是一个常见的能量转化实例，例如，一个物体被举高，它的动能转化为重力势能。化学能转化为热能也是一个常见的能量转化实例，例如，燃烧木材时，化学能转化为热能。光能转化为电能也是一个常见的能量转化实例，例如，太阳能电池将光能转化为电能。8.参考答案：机械能守恒定律的内容是：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能（包括重力势能和弹性势能）发生相互转化，但机械能的总量保持不变。适用条件是：系统内只有重力或弹力做功；系统内存在非保守力做功，但其他力做功之和为零。解析：机械能守恒定律是经典力学中的重要定律，它描述了在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能可以相互转化，但机械能的总量保持不变。这个定律在解决机械能问题时有重要作用，可以帮助我们理解物体的运动状态。需要注意的是，机械能守