人教版高中物理必修二課后練習(xí)問題詳解

1、標(biāo)準(zhǔn)文檔人教版高中物理n課后習(xí)題答案第五章：曲線運(yùn)動 第1節(jié)曲線運(yùn)動1 .答：如圖612所示,在A、C位置頭部的速度與入水時速度v方向相同；在B、D位置頭部的速度與入水時速度v方向相反.圖 6- 122 .答：汽車行駛半周速度方向改變180co汽車每行駛10s,速度方向改變 30,速度矢量示意圖如圖613所示.圖 6-133.答：如圖614所示,AB段是曲線運(yùn)動、BC段是直線運(yùn)動、CD段是曲線運(yùn)動.圖 6- 14第2節(jié)質(zhì)點在平面內(nèi)的運(yùn)動1.解：炮彈在水平方向的分速度是= 692m/s.如圖 615.vx= 800Xcos60= 400m/s;炮彈在豎直方向的分速度是Vy= 800 Xsin60

2、圖 6-152 .解：根據(jù)題意,無風(fēng)時跳傘員著地的速度為V2,風(fēng)的作用使他獲得向東的速度Vi,落地速度v為v2、vi的合速度圖略,即：實用文案標(biāo)準(zhǔn)文檔VuJ%2 +v22 = J42 +52 =6.4m/s,速度與豎直方向的夾角為0, tan 40.8, 0= 38.7 3 .答：應(yīng)該偏西一些.如圖 616所示,由于炮彈有與船相同的由西向東的速度vi,擊中目標(biāo)的速度 v是Vi與炮彈射出速度V2的合速度,所以炮彈射出速度V2應(yīng)該偏西一些.4 . 答：如圖6- 17所示.第3節(jié)拋體運(yùn)動的規(guī)律1 .解：1摩托車能越過壕溝.摩托車做平拋運(yùn)動,在豎直方向位移為y=1.5m = -1gt2經(jīng)歷時間t =J

3、2工7s =0.55s在水平方向位移 x=vt=400.55m = 22m20m所以摩托車能越過壕溝. 一般 . g 9.8情況下,摩托車在空中飛行時,總是前輪高于后輪,在著地時,后輪先著地.2摩托車落地時在豎直方向的速度為 vy=gt=9.8 W55m/s=5.39m/s摩托車落地時在水平方向的速度為vx= v=40m/s摩托車落地時的速度：v = Jvx2+vy2 =小402 +5.392m/s = 40.36m/s摩托車落地時的速度與豎直方向的夾角為0, tan生vx/vy= 405.39= 7.422 . 解：該車已經(jīng)超速.零件做平拋運(yùn)動,在豎直方向位移為y = 2.45m = 1 g

4、t2 經(jīng)歷時間t2y = J49s =0 71s ,在水平方向位移 x= vt= 13.3m ,零件做平拋運(yùn)動白初速度為：v=x/t=13.3g 9.8/0.71m/s= 18.7m/s= 67.4km/h 60km/h 所以該車已經(jīng)超速.3 .答：1讓小球從斜面上某一位置A無初速釋放；測量小球在地面上的落點P與桌子邊沿的水平距離實用文案標(biāo)準(zhǔn)文檔y.小球離開桌面的初速度x;測量小球在地面上的落點P與小球靜止在水平桌面上時球心的豎直距離實驗：研究平拋運(yùn)動X21 .答：還需要的器材是刻度尺.實驗步驟：(1)調(diào)節(jié)木板高度,使木板上外表與小球離開水平桌面時的球心的距離為某一確定值y;(2)讓小球從斜面

5、上某一位置A無初速釋放；(3)測量小球在木板上的落點P1與重垂線之間的距離 x1 ;(4)調(diào)節(jié)木板高度,使木板上外表與小球離開水平桌面時的球心的距離為某一確定值4y;(5)讓小球從斜面上同一位置A無初速釋放；(6)測量小球在木板上的落點P2與重垂線之間的距離 x2;(7)比擬XX2,假設(shè)2X1 = X2,那么說明小球在水平方向做勻速直線運(yùn)動.改變墻與重垂線之間的距離X,測量落點與拋出點之間的豎直距離V,假設(shè)2x1=x2,有4y1 = y2,那么說明小球在水平方向做勻速直線運(yùn)動.第5節(jié)圓周運(yùn)動1 .解：位于赤道和位于北京的兩個物體隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動的角速度相等,都是. 三 =2 3.恒冏/

6、 s=7. 27 代rad卜s位于赤道的物體隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動的線速度5T 24 3600=coR= 465.28m/s位于北京的物體隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動的角速度V2= co Rcos40= 356.43m/s2 .解：分針的周期為 T1=1h,時針的周期為 T2=12h(1)分針與時針的角速度之比為必：叫=丁2 ： T1 = 12 ： 1(2)分針針尖與時針針尖的線速度之比為V1 : V2=必門：必2= 14.4 ： 13 .答：(1) A、B兩點線速度相等,角速度與半徑成反比(2) A、C兩點角速度相等,線速度與半徑成正比(3) B、C兩點半徑相等,線速度與角速度成正比說明：該題

7、的目的是讓學(xué)生理解線速度、角速度、半徑之間的關(guān)系：V=3!；同時理解傳動裝置不打滑的物理意義是接觸點之間線速度相等.4.需要測量大、小齒輪及后輪的半徑門、2、3.自行車前進(jìn)的速度大小2 二 r1vF3說明：此題的用意是讓學(xué)生結(jié)合實際情況來理解勻速圓周運(yùn)動以及傳動裝置之間線速度、角速度、半 徑之間的關(guān)系.但是,車輪上任意一點的運(yùn)動都不是圓周運(yùn)動,其軌跡都是滾輪線.所以在處理這個問題 時,應(yīng)該以輪軸為參照物,地面與輪接觸而不打滑,所以地面向右運(yùn)動的速度等于后輪上一點的線速度.5.解：磁盤轉(zhuǎn)動的周期為 T = 0.2s(1)掃描每個扇區(qū)的時間 t = T/18 = 1/90s.(2)每個扇區(qū)的字節(jié)數(shù)

8、為 512個,1s內(nèi)讀取的字節(jié)數(shù)為 90X512 = 46080個.實用文案標(biāo)準(zhǔn)文檔說明：此題的用意是讓學(xué)生結(jié)合實際情況來理解勻速圓周運(yùn)動. 第6節(jié)向心加速度21 .答：A.甲、乙線速度相等時,利用an =v-,半徑小的向心加速度大. 所以乙的向心加速度大；B.甲、r乙周期相等時,利用 an =爺,半徑大的向心加速度大.所以甲的向心加速度大；C.甲、乙角速度相等時,利用 工 = 丫5線速度大的向心加速度大.所以乙的向心加速度小；D.甲、乙線速度相等時,利用an=v角速度大的向心加速度大.由于在相等時間內(nèi)甲與圓心的連線掃過的角度比乙大,所以甲的角速度大,甲的向心加速度大.說明：此題的目的是讓同學(xué)

9、們理解做勻速圓周運(yùn)動物體的向心加速度的不同表達(dá)式的物理意義.2 . 解：月球公轉(zhuǎn)周期為 T= 27.3 24M600s=2.36 106s.月球公轉(zhuǎn)的向心加速度為4/(4x3.14 丫 k 2.36x10%詢二Fx3.84xlO5Jtw/s= 2.7x10-3w2/s3 .解：A、B兩個快艇做勻速圓周運(yùn)動,由于在相等時間內(nèi),它們通過的路程之比是4： 3,所以它們的線速度之比為 4 : 3;由于在相等時間內(nèi),它們運(yùn)動方向改變的角度之比是3 : 2,所以它們的角速度之比為3 : 2.由于向心加速度 an=v所以它們的向心加速度之比為2： 1.說明：此題的用意是讓學(xué)生理解向心加速度與線速度和角速度的

10、關(guān)系an=vWo4 .解：(1)由于皮帶與兩輪之間不發(fā)生滑動,所以兩輪邊緣上各點的線速度大小相等,設(shè)電動機(jī)皮帶輪 與機(jī)器皮帶輪邊緣上質(zhì)點白線速度大小分別為Vi、V2,角速度大小分別為 明、032,邊緣上質(zhì)點運(yùn)動的半徑分別為 1、2 ,那么Vi = V2 Vi =的1 V2= W2r2又w= 2兀ITT以】：血=必：仞=上：1 = 3 ： 1 (2)A 點的向心加速度為2 r22anA = 2 2 = 0.01 m/ s = 0.05m/ s(3)電動機(jī)皮帶輪邊緣上質(zhì)點的向心加速度為22a = = x = 010x3w/5 = 0 勺第7節(jié)向心力解：地球在太陽的引力作用下做勻速圓周運(yùn)動,設(shè)引力為

11、F;地球運(yùn)動周期為 T=365X24X3600s=3.15 M07s.根據(jù)牛頓第二運(yùn)動定律得：.說明：此題的目的是讓學(xué)生理解向心力的產(chǎn)生,同時為下一章知識做準(zhǔn)備.1 .答：小球在漏斗壁上的受力如圖6-19所示.小球所受重力G、漏斗壁對小球的支持力Fn的合力提供了小球做圓周運(yùn)動的向心力.2 .答：(1)根據(jù)牛頓第二運(yùn)動定律得：F = mw 2r=0.1 42X0.1N = 0.16N(2)甲的意見是正確的.靜摩擦力的方向是與物體相對接觸面運(yùn)動的趨勢方向相反.設(shè)想一下,如果在運(yùn)動過程中,轉(zhuǎn)盤忽然 變得光滑了,物體將沿軌跡切線方向滑動.這就如同在光滑的水平面上,一根細(xì)繩一端固定在豎直立柱上,一端系一

12、小球,讓小球做勻速圓周運(yùn)動,忽然剪斷細(xì)繩一樣,小球?qū)⒀剀壽E切線方向飛出.這說明物體在 隨轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動的過程中,相對轉(zhuǎn)盤有沿半徑向外的運(yùn)動趨勢.說明：此題的目的是讓學(xué)生綜合運(yùn)用做勻速圓周運(yùn)動的物體的受力和運(yùn)動之間的關(guān)系.實用文案標(biāo)準(zhǔn)文檔3.解：設(shè)小球的質(zhì)量為 m,釘子A與小球的距離為r.根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知,小球從一定高度下落 時,通過最低點的速度為定值,設(shè)為v.小球通過最低點時做半徑為 r的圓周運(yùn)動,繩子的拉力 FT和重力G的合力提供了向心力,即：22_Ft - G= v-得Ft =G+mv-在G, m, v 一定的情況下,r越小,Ft越大,即繩子承受的拉力越 rr大,繩子越容易斷.4.答：

13、汽車在行駛中速度越來越小,所以汽車在軌跡的切線方向做減速運(yùn)動,切線方向所受合外力方向 如圖Ft所示；同時汽車做曲線運(yùn)動,必有向心加速度,向心力如圖Fn所示.汽車所受合外力 F為Ft、Ft的合力,如圖6 20所示.丙圖正確.說明：此題的意圖是讓學(xué)生理解做一般曲線運(yùn)動的物體的受力情況.第8節(jié)生活中的圓周運(yùn)動1 .解：小螺絲釘做勻速圓周運(yùn)動所需要的向心力F由轉(zhuǎn)盤提供,根據(jù)牛頓第三運(yùn)動定律,小螺絲釘將給轉(zhuǎn)盤向外的作用力,轉(zhuǎn)盤在這個力的作用下,將對轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生作用力,大小也是F.F =m .2r 二m(2二n)2r =0.01 (2 3.14 1000) 0.2N =78876.8NF=mo r =m(2n

14、n) r =0.01x(2x3.14x1000)2 x0.2N =78876.8N 說明：此題的意圖在于讓學(xué)生聯(lián)系生活實際,理解勻速圓周運(yùn)動.2 .解：這個題有兩種思考方式.第一種,假設(shè)汽車不發(fā)生側(cè)滑,由于靜摩擦力提供的向心力,所以向心力有最大值,根據(jù)牛頓第二運(yùn)2動定律得f =ma = mv-,所以一定對應(yīng)有最大拐彎速度,設(shè)為vm,那么rvm =Jm = 1.4x103m/s= 18.71m/s = 67.35km/h 72km/ h ,m 2.0 103VmFfmr：五項m/s=18.71m/s=67.35km/h106m-6.4 106m = 3 X105m = 300km.說明：前面 神

15、舟 5號周期的計算是一種近似的計算,教師還可以根據(jù) 神舟 5號繞地球運(yùn)行時離地面的高度的準(zhǔn)確數(shù)據(jù),讓學(xué)生計算并驗證一下其周期的準(zhǔn)確值.2：神舟 5號繞地球運(yùn)行時離地面的高度為343km.根據(jù)牛頓第二定律有：GMm = m4r在地面r2T2附近有：g瞿 =mg , r = R+h根據(jù)以上各式得:T =24慳邙-=2n(Rh gR2R90.6min2.解：環(huán)繞地球外表勻速圓周運(yùn)動的人造衛(wèi)星需要的向心力,由地球?qū)πl(wèi)星的萬有引力提供,即:GMm.得：丫=糜在地面附近有：GMnmg,得：GM =R2g實用文案標(biāo)準(zhǔn)文檔將其帶入1式：v=. RRg兩3,解：1設(shè)金星質(zhì)量為 Mi、半經(jīng)為Ri、金星外表自由落體

16、加速度為g1.在金星外表：GM 1m干=mg1Ri設(shè)地球質(zhì)量為M 2、半徑為2、地球外表自由落體加速度為g2.在地球外表有:M 2mG =mg2R2由以上兩式得:g1M1 R22M； R7 g20.82V12229.8m / s = 8.9m / s 0.952第七章機(jī)械能守恒定律 第1節(jié)追尋守恒量1.答：做自由落體運(yùn)動的物體在下落過程中,勢能不斷減少,動能不斷增加,在轉(zhuǎn)化的過程中,動能和 勢能的總和不變.第2節(jié)功1,解：甲圖：W=Fscos(180 - 150)= 10X2X孚J=17,32J圖乙：W= Fscos(180 30 )=- 10X2X 近 J= 17 32J2圖丙：W= Fsc

17、os30=10X2X 亭 j= 17.32J 2,解：重物被勻速提升時,合力為零,鋼繩對重物的拉力的大小等于重物所受的重力,即F = G = 2X104N.鋼繩拉力所做的功為：W1=Fscos0= 2X104X5J= 1 X105J重力做的功為： W2=Gscos180 = 2X104X5J= 1 M05J物體克服重力所做的功為1M05J,這些力做的總功為零.實用文案標(biāo)準(zhǔn)文檔3.解：如圖5-14所示,滑雪運(yùn)發(fā)動受到重力、支持力和阻力的作用,運(yùn)發(fā)動的位移為：s= h/sin30=20m,方向沿斜坡向下.所以,重力做功： WG=mgscos60 =60X10X20X1J= 6.0 103J支持力所

18、做的功： Wn= Fnscos90 = 0阻力所做的功： Wf=Fscos180 = 50X20J=1.0 M03J這些力所做的總功 W總=Wg+WN+Wf= 5.0 X03J.4.解：在這兩種情況下,物體所受拉力相同,移動的距離也相同,所以拉力所做的功也相同,為7.5J.拉力做的功與是否有其他力作用在物體上沒有關(guān)系,與物體的運(yùn)動狀態(tài)也沒有關(guān)系.光滑水平面上,各個力對物體彳的總功為7.5J.粗糙水平面上,各個力對物體做的總功為6.5N.第3節(jié)功率1 .解：在貨物勻速上升時,電動機(jī)對貨物的作用力大小為：F = G = 2.7 105N由P= Fv可得：v =P = 10 105 m/s = 3.

19、7 10?m/sF 2.7 1052 .解：這臺抽水機(jī)的輸出功率為P =w 3 = 30 10 10 =3 103Wt t 1它半小時能做功 W= Pt= 3X103X1800J= 5.4 106J.3 .答：此人推導(dǎo)的前提不明確.當(dāng)F增大,根據(jù)P=Fv推出,P增大的前提應(yīng)是 v不變,從丫 = 推出,P增大那么v增大的前提是F不變,從F =?推出,v增大F減小的前提是P不變.說明：對這類物理問題的方向,應(yīng)注意聯(lián)系實際,有時機(jī)械是以一定功率運(yùn)行的,這時P一定,那么F與v成反比.有時機(jī)械是以恒定牽引力工作的,這時P與v成正比.4 .解：1汽車的加速度減小,速度增大.由于,此時開始發(fā)動機(jī)在額定功率下

20、運(yùn)動,即P=F牽vo v實用文案標(biāo)準(zhǔn)文檔 一 _ 巳-F 增大那么F牽減小,而2=,所以加速度減小.2當(dāng)加速度減小到零時, 汽車做勻速直線運(yùn)動,mF牽=5,所以V=F,此為汽車在功率 P下行駛的最大速度.第4節(jié)重力勢能1, 證實：設(shè)斜面高度為 h,對應(yīng)于傾角為 &、&、的斜面長分別為11、I2、I3.由功的公式可知,在傾角為Q的斜面,重力與位移的夾角為,-自,重力所做的功為：WG= mglicos 2-目=mglisin i9= mgh.同理可證,在傾角為出、也的斜面上,重力所做的功都等于mgh,與斜面傾角無關(guān).2,答：1足球由位置1運(yùn)動到位置2時,重力所做的功為 mgh,足球克服重力所做的功

21、為 mgh,足 球的重力勢能增加了 mgh.2足球由位置2運(yùn)動到位置3時,重力做的功為 mgh,足球的重力勢能減少了 mgh.3足球由位置1運(yùn)動到位置3時,重力做功為零,重力勢能變化為零.說明：此題的意圖是使學(xué)生體會,重力勢能的變化是與重力做功相對應(yīng)的.重力做了多少功,重力勢能就變化多少.重力做正功重力勢能減少,重力做負(fù)功重力勢能增加.3,答：1所選擇的參考平囿小球在 A點 的重力勢能小球在B點的 重力勢能整個卜落過程中小 球重力做的功整個卜落過程中小 球重力勢能的變化桌面5.88J3.92J9.8J9.8J地面9.8J09.8J9.8J2如果下落過程中有空氣阻力,表格中的數(shù)據(jù)不變.說明：此題

22、的意圖是使學(xué)生熟悉,重力勢能跟零勢面的選取有關(guān),而重力勢能的變化跟重力的功相對應(yīng),與零勢能面的選取無關(guān).重力做的功只跟物體位置的變化有關(guān),與是否存在其他力無關(guān).4.答：A正確.例如：物體在向上的拉力作用下,如果做勻加速直線運(yùn)動,這時拉力的功大于重力勢能的增加量.如果物體做勻減速直線運(yùn)動,這時拉力的功小于重力勢能的減少量.B錯誤.物體勻速上升,拉力的大小等于重力,拉力的功一定等于重力勢能的增加量.C錯誤.根據(jù) WG = Ep1Ep2可知,重力做一1J的功,物體勢能的增加量為1J.D錯誤.重力做功只與起點和終點的位置有關(guān),與路徑無關(guān),A、B兩點的位置不變,從 A點到B點實用文案標(biāo)準(zhǔn)文檔的過程中,無

23、論經(jīng)過什么路徑,重力的功都是相同的.第7節(jié)動能和動能定理1 .答：a.動能是原來的4倍.b.動能是原來的2倍.c.動能是原來的8倍.d.動能不變.2 .解：由動能定理 W= Ek2 Eki= ：m(V22 %2)可知,在題目所述的兩種情況下,()較大的,需要做的功較多.速度由 10km/h 加速到 20km/h 的情況下： 0= ( 202102) (km/s) 2 = 300 (km/s) 2速度由 50km/h 力口快至ij 60km/h 情況下：(v22v12)= ( 602 502) (km/s) 2 = 1100 (km/s) 2可見,后一種情況所做的功比擬多.3 . 解：設(shè)平均阻力

24、為 f,根據(jù)動能定理 W=1mv221mv2 ,有 fscos180 = - mv22 -1 mv122222221f= 1.6M03n,子彈在木板中運(yùn)動5cm時,所受木板的阻力各處不同,題目所說的平均阻力是對這5cm說的.4 .解：人在下滑過程中,重力和阻力做功,設(shè)人受到的阻力為f,根據(jù)動能定理 W=AEk,Wg+Wt= 1 mv2 -0 , mgh fs=；mv2 .解方程得：vt = 4亞 m/s = 5.66m/s5 .解：設(shè)人將足球踢出的過程中,人對球做的功為W,根據(jù)動能定理可從人踢球到球上升至最大高度的過程中： Wg+w = 2 mvt2 - 0,即：一mgh+W=；mv2 2 W

25、= X0.5)20J+0.5 1QX10J=150J第8節(jié)機(jī)械能守恒定律1 .解：(1)小球在從A點下落至B點的過程中,根據(jù)動能定理W=AEk,mg(h1一h2)= .mv2 -2mv,2121212.12(2)由 mg(h1 -h2)= 2mv2 jmw ,得：mg+jm% =mgh2+jmv2等式左邊表示物體在 A點時的機(jī)械能,等式右邊表示物體在B點時的機(jī)械能,小球從 A點運(yùn)動到B點的過程中,機(jī)械能守恒.2 . A.飛船升空的階段,動力對飛船做功,飛船的機(jī)械能增加.B.飛船在橢圓軌道上繞地球運(yùn)行的階段,只有引力對飛船做功,機(jī)械能守恒.C.飛船在空中減速后,返回艙與軌道別離,然后在大氣層以外

26、向著地球做無動力飛行的過程中,只有引力做功,機(jī)械能守恒.實用文案標(biāo)準(zhǔn)文檔D.進(jìn)入大氣層并運(yùn)動一段時間后,降落傘張開,返回艙下降的過程中,空氣阻力做功,機(jī)械能減少.3 .解：(1)石塊從拋出到落地的過程中,只有重力做功,所以機(jī)械能守恒.設(shè)地面為零勢能面,根據(jù)機(jī) 械能守恒定律： i-mv02 +mgh = lmvt2,得- M + 2g卜=際 + 2x16x40湘/s = 15沸/s根據(jù)動能定理： W = Ekt - Eko,即 mgh= 2 mvt2 -2 mv02, vt= J%2 +2ghvt = 15m/s(2)由vt= J%2 +2gh知,石塊落地時速度大小與石塊初速度大小和石塊拋出時的

27、高度有關(guān),與石 塊的質(zhì)量和石塊初速度的仰角無關(guān).4 .解：根據(jù)題意,切斷電動機(jī)電源的列車,假定在運(yùn)動中機(jī)械能守恒,要列車沖上站臺,此時列車的動 能Ek至少要等于列車在站臺上的重力勢能EpO列車沖上站臺時的重力勢能：Ep= mgh= 20mm2/s2列車在 A 點時動能：Ek=二 mv2 xmX72m2/s2= 24.5mm2/s22可見EkEp,所以列車能沖上站臺.設(shè)列車沖上站臺后的速度為 Vi.根據(jù)機(jī)械能守恒定律,有：Ek=Ep+1mv2p 22mvi =Ek Ep=24.5mm2/s2 20mm2/s2 = 4.5mm2/s2,可得v1 = 3m/s第9節(jié) 實驗：驗證機(jī)械能守恒定律1 .答：(1)從狀態(tài)甲至狀態(tài)丙過程中,彈性勢能逐漸減少,動能和重力勢能逐漸增大,當(dāng)彈簧對小球向 上的彈力大小與小球所受重力大小相等時,小球動能最大.之后,彈性勢能和動能逐漸減小,重力勢能逐漸增大,當(dāng)彈簧恢復(fù)到自然長度時,彈性勢能為0.之后,重力勢能仍然逐漸增大,動能逐漸減小,到達(dá)C