2026年人教版高中物理必修第一册第5章课后习题解答及答案

2026年人教版高中物理必修第一册第5章课后习题解答及答案第1页共1页2026年人教版高中物理必修第一册第5章课后习题解答及答案一、单项选择题（共10小题，每题2分）（每小题只有一个选项符合题意，请把正确选项的字母填在题后括号内）1.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，为了更直观地反映实验结果，通常采用图像法。下列图像中，能正确表示加速度a与力F的关系的是（）A.a与F成正比，图像过原点的一条直线B.a与F成正比，图像不过原点的一条直线C.a与F成反比，图像是一条双曲线D.a与F成反比，图像不过原点的一条直线参考答案：A2.质量为m的小球用长为L的细线悬挂，悬点O固定在水平面上。当小球从最低点以初速度v向右摆动时，到达最高点时细线与竖直方向的夹角为θ。不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.小球在最高点时细线拉力等于重力B.小球在最高点时细线拉力大于重力C.小球在最高点时细线拉力小于重力D.小球在最高点时细线拉力为零参考答案：B3.一个质量为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。下列说法正确的是（）A.物体受到的静摩擦力大小为mgsinθB.物体受到的静摩擦力大小为mgcosθC.物体受到的摩擦力方向沿斜面向上D.物体受到的摩擦力方向沿斜面向下参考答案：C4.一个质量为m的物体以初速度v沿倾角为θ的斜面下滑，物体与斜面间的动摩擦因数为μ。不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.物体的加速度大小为gsinθB.物体的加速度大小为gcosθC.物体的加速度大小为g(sinθ-μcosθ)D.物体的加速度大小为g(sinθ+μcosθ)参考答案：C5.一个质量为m的物体静止在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为μ。现对物体施加一个水平向右的拉力F，物体开始运动。下列说法正确的是（）A.物体受到的摩擦力大小为μmgB.物体受到的摩擦力大小为FC.物体受到的摩擦力方向向左D.物体受到的摩擦力方向向右参考答案：C6.一个质量为m的物体静止在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为μ。现对物体施加一个水平向右的拉力F，物体开始运动。下列说法正确的是（）A.物体的加速度大小为F/mB.物体的加速度大小为μgC.物体的加速度大小为(F-μmg)/mD.物体的加速度大小为(F+μmg)/m参考答案：C7.一个质量为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。下列说法正确的是（）A.物体受到的支持力大小为mgcosθB.物体受到的支持力大小为mgsinθC.物体受到的支持力方向沿斜面向上D.物体受到的支持力方向沿斜面向下参考答案：A8.一个质量为m的物体以初速度v沿倾角为θ的斜面下滑，物体与斜面间的动摩擦因数为μ。不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.物体的动能变化量为mv²/2B.物体的动能变化量为mghC.物体的动能变化量为mgh-μmgcosθsD.物体的动能变化量为μmgcosθs参考答案：C9.一个质量为m的物体静止在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为μ。现对物体施加一个水平向右的拉力F，物体开始运动。下列说法正确的是（）A.物体的机械能守恒B.物体的机械能不守恒C.物体的机械能守恒，因为只有重力做功D.物体的机械能守恒，因为只有弹力做功参考答案：B10.一个质量为m的物体以初速度v沿倾角为θ的斜面下滑，物体与斜面间的动摩擦因数为μ。不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.物体的势能变化量为mghB.物体的势能变化量为mghcosθC.物体的势能变化量为mghsinθD.物体的势能变化量为0参考答案：A二、填空题（共10小题，每题2分）（请把正确答案直接填写在题中横线上，填写不完整的不得分）1.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，为了更直观地反映实验结果，常采用______图象。参考答案：a-F2.一个质量为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，则物体受到的静摩擦力大小为______。参考答案：0≤f≤mgsinθ3.质量为m的小球用长为L的细线悬挂，悬点O固定在水平面上，小球在水平面内做匀速圆周运动，则小球受到的向心力大小为______。参考答案：mv²/L4.一个带电粒子（不计重力）以速度v垂直进入一匀强磁场，粒子将做______运动。参考答案：匀速圆周运动5.一个矩形线圈abcd放在匀强磁场中，线圈平面与磁感线方向垂直，当线圈中通入电流I时，线圈受到的磁力矩大小为______。参考答案：BIS6.一个电感器接在直流电源上，电感器两端的电压为U，通过电感器的电流为I，则电感器的自感系数为______。参考答案：U/I7.一个电容器接在交流电源上，电容器的电容为C，电源的角频率为ω，则电容器的容抗为______。参考答案：1/(ωC)8.在LC振荡电路中，电容器极板上的电荷量从最大值变为零的过程中，电容器两端的电压______。参考答案：减小9.一个平行板电容器，两极板间距离为d，极板面积为S，电容器充满空气时，电容器的电容为______。参考答案：ε₀S/d10.一个LC振荡电路，电感为L，电容为C。该电路的振荡周期是______。参考答案：2π√(LC)三、判断题（共10小题，每题2分）（正确的打“√”，错误的打“×”，把判断符号填在题后括号内）1.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：√2.如果一个质点受到的合外力为零，那么它的速度一定保持不变。参考答案：√3.在光滑水平面上，一个物体受到一个水平恒力的作用，它的加速度大小与恒力的大小成正比，与物体的质量成反比。参考答案：√4.物体做曲线运动的条件是它所受到的合外力不为零，且合外力的方向与它的速度方向不在同一直线上。参考答案：√5.在平抛运动中，物体的水平分速度和竖直分速度在任何时刻都是相互垂直的。参考答案：√6.在简谐运动中，回复力总是指向平衡位置，且回复力的大小与位移成正比。参考答案：√7.在一个闭合电路中，电源的电动势等于内电压与外电压之和。参考答案：√8.两个电阻并联时，总电阻的倒数等于各个电阻倒数之和。参考答案：√9.在串联电路中，电流处处相等，电压分配与电阻成正比。参考答案：√10.在并联电路中，电压处处相等，电流分配与电阻成正比。参考答案：×四、简答题（共8小题，每题2分）（请分点作答，语言简明、要点齐全，写在对应题目下方的横线上）1.简述匀变速直线运动的速度时间公式及其物理意义。参考答案：速度时间公式为v=v0+at，其中v是末速度，v0是初速度，a是加速度，t是时间。该公式表示匀变速直线运动的速度随时间均匀变化，其物理意义是描述了速度随时间的线性变化关系。2.判断以下说法是否正确：匀变速直线运动的加速度恒定，速度也一定恒定。参考答案：×3.在平抛运动中，物体在水平方向和竖直方向的运动各遵循什么规律？参考答案：在水平方向，物体做匀速直线运动；在竖直方向，物体做自由落体运动。4.简述平抛运动中，物体水平射程与初速度和高度的关系。参考答案：水平射程x与初速度v0和高度h的关系为x=2v0^2sinθ/g，其中θ是初速度与水平方向的夹角。5.判断以下说法是否正确：在平抛运动中，物体的速度方向始终与水平方向成固定角度。参考答案：×6.简述自由落体运动的加速度特点及其物理意义。参考答案：自由落体运动的加速度为重力加速度g，方向竖直向下，其物理意义是描述了物体在仅受重力作用时下落的加速度。7.在自由落体运动中，物体在任意时刻的速度和位移如何计算？参考答案：任意时刻的速度v=v0+gt，位移y=1/2gt^2，其中v0是初速度，g是重力加速度，t是时间。8.判断以下说法是否正确：自由落体运动是匀变速直线运动的特例。参考答案：√五、应用题（共8小题，每题3分）（请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写最后结果不得分）1.一个质量为2kg的物体静止在水平桌面上，物体与桌面间的动摩擦因数为0.2。现用水平力F=10N向右拉物体，求物体在2秒内发生的位移。（g取10m/s²）参考答案：4m2.一个质量为1kg的小球从倾角为30°的斜面顶端由静止滑下，斜面长为5m，不计摩擦。求小球滑到底端时的速度大小。参考答案：5m/s3.一个边长为2m的正方形导线框以速度v=2m/s匀速进入一个宽度为2m的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度B=0.5T。求线框进入磁场过程中产生的感应电动势大小。参考答案：1V4.一个质量为0.5kg的小球用长为1m的细线悬挂，悬点O固定在天花板上。现使小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为37°。求小球做匀速圆周运动的角速度大小。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）参考答案：2πrad/s5.一个质量为2kg的物体从倾角为45°的斜面顶端由静止滑下，斜面长为4m，物体与斜面间的动摩擦因数为0.5。求物体滑到底端时的速度大小。（g取10m/s²）参考答案：4m/s6.一个电感器L与电容器C串联接在交流电源上，电源电压u=Umsinωt，频率f=50Hz。已知电感器L=0.1H，电容器C=10μF。求电路中的电流表达式。参考答案：I=Imsin(ωt-π/2)7.在“探究感应电流方向”的实验中，闭合开关S时，发现灵敏电流计指针向右偏转。现将磁铁N极靠近线框，发现指针向左偏转。请判断线框中产生的感应电流方向。参考答案：向右8.一个质量为1kg的物体从高度为5m处自由下落，不计空气阻力。求物体落地时的速度大小和动能。（g取10m/s²）参考答案：10m/s，50J标准答案与解析一、单项选择题1.参考答案：A解析：本题考查“探究加速度与力、质量的关系”实验中a与F的关系。根据实验原理，加速度a与力F成正比，图像应过原点的一条直线，故A正确，B错误。a与F成反比时，图像是双曲线，故C、D错误。2.参考答案：B解析：本题考查“小球在最高点时细线拉力与重力关系”。小球在最高点时，受重力mg和细线拉力T，合力提供向心力，指向圆心。根据牛顿第二定律，T-mg=mv²/L，解得T=mg+mv²/Lmg，故B正确，A、C、D错误。3.参考答案：C解析：本题考查“物体在斜面上受静摩擦力”。物体静止在斜面上，受重力mg，分解为沿斜面向下的分力mgsinθ和垂直斜面向下的分力mgcosθ。根据平衡条件，静摩擦力f=mgsinθ，方向沿斜面向上，故C正确，A、B、D错误。4.参考答案：C解析：本题考查“物体沿斜面下滑的加速度”。物体受重力mg，分解为沿斜面向下的分力mgsinθ和垂直斜面向下的分力mgcosθ。摩擦力f=μmgcosθ，沿斜面向上。根据牛顿第二定律，沿斜面方向：mgsinθ-μmgcosθ=ma，解得a=g(sinθ-μcosθ)，故C正确，A、B、D错误。5.参考答案：C解析：本题考查“物体开始运动时受摩擦力”。物体静止时，受重力mg，分解为垂直斜面向下的分力mgcosθ和沿斜面向下的分力mgsinθ。静摩擦力f=mgsinθ。当施加水平拉力F时，物体开始运动，此时摩擦力变为动摩擦力f=μmgcosθ，方向向左，故C正确，A、B、D错误。6.参考答案：C解析：本题考查“物体开始运动时的加速度”。物体开始运动时，受重力mg，分解为垂直斜面向下的分力mgcosθ和沿斜面向下的分力mgsinθ。摩擦力f=μmgcosθ，方向向左。根据牛顿第二定律，沿水平方向：F-μmgcosθ=ma，解得a=(F-μmgcosθ)/m，故C正确，A、B、D错误。7.参考答案：A解析：本题考查“物体在斜面上受支持力”。物体静止在斜面上，受重力mg，分解为沿斜面向下的分力mgsinθ和垂直斜面向下的分力mgcosθ。根据平衡条件，支持力N=mgcosθ，方向垂直斜面向上，故A正确，B、C、D错误。8.参考答案：C解析：本题考查“物体沿斜面下滑的动能变化量”。物体下滑过程中，重力做正功mgh，摩擦力做负功-μmgcosθs。根据动能定理，动能变化量ΔEk=W_合=mgh-μmgcosθs，故C正确，A、B、D错误。9.参考答案：B解析：本题考查“物体受拉力时的机械能守恒”。物体受拉力F和摩擦力f，摩擦力做负功，机械能不守恒，故B正确，A、C、D错误。10.参考答案：A解析：本题考查“物体沿斜面下滑的势能变化量”。物体下滑过程中，高度降低h，势能变化量ΔEp=-mgh，故A正确，B、C、D错误。二、填空题1.参考答案：a-F解析：本题考查“探究加速度与力、质量的关系”实验中a-F图象的绘制。实验中，通过改变拉力F和质量m，测量加速度a，绘制a-F图象，可以更直观地反映实验结果。根据牛顿第二定律，a=F/m，即a与F成正比，与m成反比。因此，a-F图象应该是一条过原点的直线，斜率为1/m。2.参考答案：0≤f≤mgsinθ解析：本题考查物体在斜面上的受力分析。物体静止在斜面上，受到重力mg、斜面支持力N和静摩擦力f的作用。由于物体静止，所以合力为零。沿斜面方向，重力沿斜面向下的分力为mgsinθ，静摩擦力f与它平衡，所以f=mgsinθ。但是，静摩擦力有一个最大值，即fmax=μN=μmgcosθ。因此，物体受到的静摩擦力大小为0≤f≤mgsinθ。3.参考答案：mv²/L解析：本题考查匀速圆周运动中的向心力。小球在水平面内做匀速圆周运动，受到重力mg、细线拉力T和水平面的支持力N的作用。由于小球在水平面内运动，所以重力与支持力平衡，即mg=N。细线拉力T提供向心力，根据牛顿第二定律，T=mv²/L。因此，小球受到的向心力大小为mv²/L。4.参考答案：匀速圆周运动解析：本题考查带电粒子在匀强磁场中的运动。带电粒子以速度v垂直进入一匀强磁场，受到洛伦兹力的作用，洛伦兹力方向垂直于速度方向和磁场方向，提供向心力，使粒子做匀速圆周运动。5.参考答案：BIS解析：本题考查矩形线圈在匀强磁场中受到的磁力矩。矩形线圈abcd放在匀强磁场中，线圈平面与磁感线方向垂直，当线圈中通入电流I时，每个边都受到磁场力的作用。根据安培力公式，每个边受到的磁场力大小为F=BIL。由于线圈是对称的，所以相邻边受到的磁场力大小相等，方向相反，形成一对力偶，力偶臂为线圈边长的一半。因此，线圈受到的磁力矩大小为M=BIS，其中B为磁感应强度，I为电流，S为线圈面积。6.参考答案：U/I解析：本题考查电感器的自感系数。电感器接在直流电源上，电感器两端的电压为U，通过电感器的电流为I，根据电感器电压公式，U=L(dI/dt)。由于是直流电源，电流I不随时间变化，即dI/dt=0，所以U=0。但是，电感器的自感系数L定义为U/I，所以L=U/I。7.参考答案：1/(ωC)解析：本题考查电容器的容抗。电容器接在交流电源上，电容器的电容为C，电源的角频率为ω，根据容抗公式，Xc=1/(ωC)。容抗表示电容器对交流电的阻碍作用，与电容C和角频率ω成反比。8.参考答案：减小解析：本题考查LC振荡电路中电容器电压的变化。在LC振荡电路中，电容器极板上的电荷量从最大值变为零的过程中，电容器两端的电压逐渐减小。这是因为电容器极板上的电荷量Q与电容器电压U的关系为Q=CU，所以当电荷量Q减小时，电压U也随之减小。9.参考答案：ε₀S/d解析：本题考查平行板电容器的电容。一个平行板电容器，两极板间距离为d，极板面积为S，电容器充满空气时，电容器的电容为ε₀S/d，其中ε₀为真空介电常数。10.参考答案：2π√(LC)解析：本题考查LC振荡电路的振荡周期。一个LC振荡电路，电感为L，电容为C，该电路的振荡周期是T=2π√(LC)。振荡周期表示振荡电路完成一次振荡所需的时间，与电感L和电容C的平方根成正比。三、判断题1.参考答案：√解析：本题考查匀变速直线运动的规律。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，这是匀变速直线运动的基本特征之一。2.参考答案：√解析：本题考查牛顿第一定律。如果一个质点受到的合外力为零，根据牛顿第一定律，它的速度一定保持不变，即保持静止或匀速直线运动状态。3.参考答案：√解析：本题考查牛顿第二定律。在光滑水平面上，一个物体受到一个水平恒力的作用，根据牛顿第二定律F=ma，它的加速度大小a=F/m，因此加速度大小与恒力的大小成正比，与物体的质量成反比。4.参考答案：√解析：本题考查曲线运动的条件。物体做曲线运动的条件是它所受到的合外力不为零，且合外力的方向与它的速度方向不在同一直线上，这样合外力才能提供使物体改变运动方向的向心力。5.参考答案：√解析：本题考查平抛运动的特点。在平抛运动中，物体的水平分速度保持不变，竖直分速度受重力影响不断变化，但水平分速度和竖直分速度在任何时刻都是相互垂直的。6.参考答案：√解析：本题考查简谐运动的特征。在简谐运动中，回复力总是指向平衡位置，且回复力的大小与位移成正比，这是简谐运动的定义之一。7.参考答案：√解析：本题考查闭合电路欧姆定律。在一个闭合电路中，根据闭合电路欧姆定律，电源的电动势等于内电压与外电压之和。8.参考答案：√解析：本题考查电阻并联的规律。两个电阻并联时，总电阻的倒数等于各个电阻倒数之和，这是电阻并联的基本公式。9.参考答案：√解析：本题考查串联电路的特点。在串联电路中，电流处处相等，根据欧姆定律，电压分配与电阻成正比。10.参考答案：×解析：本题考查并联电路的特点。在并联电路中，电压处处相等，但电流分配与电阻成反比，即电阻越大，通过该电阻的电流越小。四、简答题1.参考答案：速度时间公式为v=v0+at，其中v是末速度，v0是初速度，a是加速度，t是时间。该公式表示匀变速直线运动的速度随时间均匀变化，其物理意义是描述了速度随时间的线性变化关系。解析：本题考查匀变速直线运动的速度时间公式。解析中首先给出了公式v=v0+at，并解释了公式中各物理量的含义。接着，说明了该公式的物理意义，即描述了速度随时间的线性变化关系。匀变速直线运动的特点是加速度恒定，速度随时间均匀变化，因此该公式是描述匀变速直线运动的重要工具。该题考察学生对匀变速直线运动基本公式的理解和应用能力。2.参考答案：×解析：本题考查匀变速直线运动的速度和加速度关系。解析中指出该说法错误，因为匀变速直线运动的加速度恒定，但速度是随时间变化的。加速度恒定意味着速度的变化率恒定，即速度随时间做线性变化，而不是保持不变。因此，该说法错误。该题考察学生对匀变速直线运动基本概念的理解。3.参考答案：在水平方向，物体做匀速直线运动；在竖直方向，物体做自由落体运动。解析：本题考查平抛运动的规律。解析中指出平抛运动可以分解为水平方向和竖直方向的两个独立运动。水平方向不受力，做匀速直线运动；竖直方向只受重力，做自由落体运动。这是处理平抛运动的基本方法，即运动的分解。该题考察学生对平抛运动分解方法的理解。4.参考答案：水平射程x与初速度v0和高度h的关系为x=2v0^2sinθ/g，其中θ是初速度与水平方向的夹角。解析：本题考查平抛运动的水平射程。解析中给出了水平射程的计算公式x=2v0^2sinθ/g，并解释了公式中各物理量的含义。该公式表明水平射程与初速度的平方成正比，与初速度与水平方向的夹角sinθ成正比，与重力加速度g成反比。该题考察学生对平抛运动射程计算公式的掌握。5.参考答案：×解析：本题考查平抛运动的速度方向。解析中指出该说法错误，因为平抛运动的速度方向是不断变化的。在任意时刻，速度方向与水平方向的夹角θ=arctan(vy/vx)，其中vy是竖直分速度，vx是水平分速度。由于vy随时间变化，所以速度方向也随时间变化，不是固定角度。该题考察学生对平抛运动速度方向变化的理解。6.参考答案：自由落体运动的加速度为重力加速度g，方向竖直向下，其物理意义是描述了物体在仅受重力作用时下落的加速度。解析：本题考查自由落体运动的加速度。解析中给出了自由落体运动的加速度为重力加速度g，并解释了其方向和物理意义。重力加速度是地球表面附近物体下落的加速度，其大小约为9.8m/s^2，方向竖直向下。自由落体运动是匀变速直线运动的特例，其加速度恒为g。该题考察学生对自由落体运动加速度的理解。7.参考答案：任意时刻的速度v=v0+gt，位移y=1/2gt^2，其中v0是初速度，g是重力加速度，t是时间。解析：本题考查自由落体运动的速度和位移计算。解析中给出了自由落体运动的速度和位移公式，并解释了公式中各物理量的含义。速度公式v=v0+gt表示速度随时间线性变化，位移公式y=1/2gt^2表示位移与时间的平方成正比。这些公式是自由落体运动的基本计算工具。该题考察学生对自由落体运动基本公式的掌握。8.参考答案：√解析：本题考查自由落体运动与匀变速直线运动的关系。解析中指出该说法正确，因为自由落体运动是物体在仅受重力作用下的下落运动，其加速度恒为重力加速度g，符合匀变速直线运动的定义。自由落体运动是匀变速直线运动的特例，其初速度为零，加速度为g。该题考察学生对自由落体运动与匀变速直线运动关系的理解。五、应用题1.参考答案：4m解析：本题考查滑动摩擦力与合力做功。①先求最大静摩擦力fmax=μmg=0.2×2×10=4N，因F=10Nfmax，物体将开始滑动。②滑动时摩擦力f=μmg=0.2×2×10=4N。③合力F合=F-f=10-4=6N。④加速度a=F合/m=6