物理必修一课后答案

第1节 质点 参考系和坐标系P(11)

1. 平常说的“一江春水向东流”“地球的公转”“钟表的时针在转动”“太阳东升西落”等等,分别是说什么物体相对什么参考系在运动?

点拨:

质点的运动的描述在选择不同参考系时, 观察结果不同, 所以确定质点的运动必须明确所选择的参考系.

详解:

(地球上物体的运动在没有特殊说明时, 一般是指地面) “一江春水向东流”则是指水相对地面或岸边的运动;地球的公转则是以整体太阳系为背景,地球环绕太阳的运动,故地球公转是以太阳为参考系的;时针的运动则是以表盘为背景,相对表盘的运动;“太阳东升西落”是以在地球上的人们观察到的现象,是以地面或地面上的人为参考系的。(分析出质点运动的背景是确定参考系的关键) 参考答案:“一江春水向东流”是水相对地面(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. 将近1000年前,宋代诗人陈与义乘着小船在风和日丽的春日出游时曾经写了一首诗。在这首诗中,诗人艺术性地表达了他对运动相对性的理解。诗中描述了什么物体的运动? 它是以什么物体为参考系的? 你对诗人关于“榆堤”“云”“我”

的运动与静止的说法有没有不同的认识?

点拨:

本题主要云相对不同的参考系——船和岸的运动不同.

详解:

在船上的诗人看到云不动,即云与船上的诗人相对静止;后一句“云与我俱东”,说明云和我都向东运动, 即相对岸边是向东运动的。(结合图景理解诗句的基本意思) 参考答案: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. 桌面离地面的高度是0.8m ,坐标系原点定在桌面上,向下方向为坐标轴的正方向,如图1.1-7所示。通过测量,确定图中A 、B 的坐标。

点拨:

在直线坐标系中,要确定A 、B 的位置坐标,先要求出A 、B 两点到坐标原点的距离,然后要注意判断所求点在原点的正方向还是负方向一侧。

详解:

B 点到O 点的距离为,在原点O 的正方向上,所以B 点的坐标为; A 点到O 点的距离为,A 点在原点的负方向上,所以A 点坐标参考答案:(是图中桌子的比例尺)

第2节 时间和位移P(14)

1. 以下各种说法中,哪些指时间?哪些指时刻?

A .列车员说:“火车8点42分到站,停车8分。”

B .“您这么早就来啦,等了很久吧!”

C .“前3秒”“最后3秒”“第3秒末”“第3秒内”。

点拨:

“时间”有时指的是时刻,有时指的是时间间隔,联系上下文分析时,可结合时间数轴来判断比较直观。在时间轴上,时刻用点表示,时间用线段表示。 详解:

A .“火车8点42分到站”是指火车停下的“一瞬间”所对应的钟表的示数,是时刻,停车8分是指火车从进站到开车所对应的过程为8分,故为时间;

B.“早就来了”是指到这的一瞬间,表示时刻;从到达目的地到见到人所经历的一段,表示时间;

C.“前3秒钟”、“最后3秒钟”、“第3秒钟”对应时间轴上的一段,为时间;“3秒末”对应时间轴上的一点,指时刻。 参考答案: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 .“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. 某市出租汽车的收费标准有1.20元/公里、1.60元/公里、2.00元/公里……其中的“公里”说的是路程还是位移?

点拨:

路程是质点经过轨迹的长度,而位移只表示质点初末位置间的距离。 详解:

汽车收费标准是按汽车计价器中里程表所记录的里程收费的,里程表读数是与汽车所经过轨迹长度相等,即与路程相等,所以收费标准中的“公里”是指路程。 参考答案:公里指的是路程,汽车的行驶路线一般不是直线。

3(1).田径场跑道周长是400m 。(1)百米赛跑选用跑道的直道部分,运动员跑完全程的路程是多少?位移大小是多少?

点拨:

注意位移是由初位置到末位置的有向线段表示,而路程表示质点所经过轨迹的长度。

参考答案:路程是100m ,位移大小是100m 。

(2)在800m 跑比赛中,不同跑道的运动员跑完全程的路程相同吗?跑完全程的位移相同吗?请结合田径比赛的规则想一想。

点拨:

注意位移是由初位置到末位置的有向线段表示,而路程表示质点所经过轨迹的长度。

详解:

运动员跑完800m 比赛过程中,运动员的起点不同,但终点相同,位移为各不相同,运动员所经过轨迹的长度800m ,即路程为800m 。 参考答案:路程是800m ,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. 从高出地面3m 的位置竖直向上抛出一个小球,它上升5m 后回落,最后到达地面

(

图1.2-6) 。分别以地面和抛出点为原点建立坐标系,方向均以向上为正,填写以下表格。

点拨:

结合本题着重体会:物体的位置坐标与坐标原点的选择有关,物体在某一过程中的位移与坐标原点的选取无关。

详解: 以地面为原点,向上为正方向,抛出点在原点正方向上3m 处,故坐标为

最高点距地面8m ,坐标为=8m;落地点与原点重合,坐标为=3m,=0;以桌面为原点,向上为正方向,抛出点与原点重合,故坐标

坐标为;落地点在桌面下方3m 处,坐标为,最高点距桌面5m ,(确定各点坐标,要

确定各点到坐标原点的距离以及在原点的哪一侧) 。上升过程中位移等于最高点坐标与抛出点坐标的差,即

与最高点坐标之差,即;下降过程中位移等于落地点坐标;整个过程中位移(某过程中质点的位移可由末位置坐标与初位置坐标之差表示) 。

1. “318国道”是一条连接上海和西藏中尼边界友谊桥的公路,里程碑以上海为起点,公路几乎是沿着北纬线前行的,本题中可以将它的东段视为直线。以公路为x 轴建立坐标系,上海为坐标原点,里程碑的示数即为坐标值。一辆汽车某日8时30分驶过=963km的位置,当日9时10分驶过=922km的位置。这段时间内汽车在向什么方向运动? 它的平均速度是多大?

点拨:

根据在坐标系中位移与初末位置坐标的关系公式确定汽车的位移,然后由平均速度公式确定平均速度。

详解:

以上海为原点,向西为正方向,汽车的位移

,位移为负值表示汽车向负方向,即向东

运动(位移公式) ;

汽车的平均速度, 负号表示汽车向东运动(平均速度计算式) 。

参考答案:汽车在向东运动,60.5km/h

2(1).

光在真空中传播的速度为 m/s.

(1)1光年(光在一年中传播的距离) 相当于多少米?

点拨:

根据匀速直线运动x=vt计算.

详解:

将时间1年换算为秒,则

参考答案:1光年相当于 ,根据位移公式

(2)除太阳外,最靠近地球的恒星是半人马座中的比邻星(很遗憾,在北半球看不到) ,它离我们

点拨:

利用光年的含义,可以方便的计算光在不同天体间传播所用的时间。 详解:

光在传播过程中做匀速直线运动,地球到比邻星的距离是几光年,则比邻星发出 km ,它发出的光要多长时间才能到达地球? 的光到达地球所用时间就是几年。即:。

参考答案:需要时间为

3(1).汽车从制动到停止下来共用了5s 。这段时间内,汽车每1s 前进的距离分别是9m 、7m 、5m 、3m 、1m 。

(1)求汽车前1s 、前2s 、前3s 、前4s 和全程的平均速度。这五个平均速度中哪一个最接近汽车关闭油门时的瞬时速度?它比这个瞬时速度略大些还是略小些?

点拨:

平均速度与位移和时间对应,确定每段时间内的位移根据平均速度定义式求解。 详解:

由平均速度的定义,

在前1s 内,前1s 平均速度

前2s 平均速度

前3s 平均速度

前 4s 平均速度 全程的平均速度最接近汽车关闭油门时的瞬时速度,

小于关闭油门时的瞬时速度。 参考答案:前1s 平均速度

前2s 平均速度

前3s 平均速度

前4s 平均速度

全程的平均速度

最接近汽车关闭油门时的瞬时速度,

小于关闭油门时的瞬时速度。

(2)汽车运动的最后1s 的平均速度是多少?汽车的末速度是多少? 点拨:

平均速度与位移和时间对应,确定每段时间内的位移根据平均速度定义式求解。 详解:

汽车在最后1s 内位移为1m ,故汽车在最后1s 内的平均速度

最终停止,故最后1s 的末速度为零。

参考答案:1m/s,0 ,汽车

4(1).图1.3-6是京九铁路北京西至深圳某一车次运行的时刻表,设火车在每个车站都能准点到达,准点开出。

(1)T107

次列车由北京西站开出直至到达聊城站,运行的平均速度是多少?

点拨:

从图表中找到出发时间与到站时间,确定火车运行时间,最后结合平均速度公式计算。

详解:

由图表中给出数据可知,由北京西到聊城的路程为350km =3.5×m ,运行时间3小时56分=1.4×

参考答案:24.9 m/s s ,由平均速度公式

(2)T107次列车由聊城站开出直至到达菏泽站,运行的平均速度是多少? 点拨:

从图表中找到出发时间与到站时间,确定火车运行时间,最后结合平均速度公式计算。

详解:

由图表中给出数据可知,由聊城到荷泽的路程为

,发车时间0:32,到站时间1:53,

运行时间1小时21分=

参考答案:36.6m/s s ,由平均速度公式

(3) T108次列车在9时30分的瞬时速度是多少?

点拨:

结合火车运行图表,确定火车所车状态,分析确定火车瞬时速度。

详解:

由图表中数据可知,火车9:28到达聊城站,9:36分发车,故火车在9:30分时处于停车状态,即瞬时速度为零。

参考答案:0

第4节 实验:用打点计时器测速度P(24)

1. 对比电磁打点计时器和电火花计时器,你认为哪一种可能引起较大的误差? 为什么?

点拨:

从两种打点计时器的原理进行分析。

详解:

电磁打点计时器的打点时与纸带接触产生压力从而在纸带与打点针之间有摩擦力产生,阻碍纸带的运动,所以电磁打点计时器误差比较大。 参考答案:电磁打点计时器引起的误差较大。因为电磁打点计时器打点瞬时要阻碍纸带的运动。

2(1).把纸带的下端固定在重物上,上端用手提着,纸带穿过打点计时器。接通电源后将纸带释放,重物便拉着纸带下落,纸带被打出一系列点,其中有一段如图1.4-12所示。

(1)图1.4-12所示的纸带,哪端与重物相连?

点拨:

根据打点计时器打点的等时性,由纸带上点迹间隔确定其速度大小。

详解:

打点计时器打点间隔相等,故相邻两点间距离越大代表纸带的速度越大。重物下落过程中速度越来越快。所以重物是与纸带左端相连。

参考答案:纸带左端与重物相连。

(2)怎样计算纸带上打A 点时重物的瞬时速度? 说出你的道理。

点拨:

选取包含A 点在内的一小段位移,根据速度公式进行估算。

详解:

在时间足够时,可以认为这段位移的平均速度等于某点的瞬时速度。所以A 点和右方邻近一点的距离,时间,很小,可以认为A 点速度

参考答案:A 点速度=0.35 m/s

3(1).图1.4-13是甲、乙两个物体运动的

它们的速度是怎样变化的。 图像,至少从以下三个方面分别说明

(1)物体是从静止开始运动还是具有一定的初速度?

点拨:

在两个图像中找到t =0s 时, 相应的纵坐标为该时刻的速度,即初速度。 详解:

物体在t=0s时的速度即为初速度,所以甲物体有一定的初速度,乙物体初速度为0。

参考答案:甲物体有一定的初速度,乙物体初速度为0。

(2)速度的大小是否变化?是加速还是减速?

点拨:

通过观察两个速度图像中纵坐标随时间的变化判断质点速度大小的变化情况。 详解:

在速度图像中,纵坐标的大小表示速度的大小。所以:甲物体的速度大小不变,乙物体匀加速、匀速、最后匀减速运动。

参考答案: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)运动的方向是否变化?

点拨:

通过观察速度图像中纵坐标的正、负表示判断速度的方向。

详解:

在速度图像中,纵坐标的正、负表示速度的方向。甲、乙物体运动方向都不改变。 参考答案:甲、乙物体运动方向都不改变。

4. 你的左手拿一块表,右手拿一支彩色画笔。你的同伴牵动一条宽约1cm 的长纸带,使纸带在你的笔下沿着直线向前移动。每隔1s 你用画笔在纸上点一个点。你还可以练习在1s 内均匀地点上两个点。这样,就做成了一台简单的“打点计时

器”(图1.4-14) 。想一想,相邻两点的距离跟牵动纸带的速度有什么关系?牵动纸带的快慢不均匀,对相邻两点所表示的时间有没有影响?

点拨:

类比打点计时器的原理分析作答。

详解: 用画笔均匀点点,则相邻两点的时间间隔相等,由可知,相邻两点的距离与牵动纸带的速度成正比。牵动纸带的快慢不均匀,即速度不同,则相邻两点的距离也时大时小,与点点的时间间隔无关。 参考答案: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P(29)

1. 小型轿车的“百公里加速时间”是汽车从静止开始加速到100km/h所用的最少时间,它与发动机功率、车体质量、传动机构的匹配等因素有关,是反映汽车性能的重要参数。A 、B 、C 三种型号的轿车实测的百公里加速时间分别为11.3s 、13.2s 、15.5s ,计算它们在测试时的平均加速度。

点拨:

计算加速度需要确定车的初、末速度计算出速度变化量

外要注意单位的换算。

详解: 代入加速度定义式, 另

(加速度的定义式

v =100km/h=27.8m/s,

=0 )

参考答案:

2(1).有没有符合下列说法的实例?若有,请举例。

A .物体运动的加速度等于0,而速度却不等于0。

点拨:

由加速度的定义式

小无关。

详解: 可知,加速度等于单位时间内的速度变化,与速度大

加速度是描述速度变化快慢的物理量,加速度为零,只说明速度不变,物体静止或做匀速直线运动,即速度可以为0,也可以不是零。(由加速度的物理意义进行说明)

参考答案:汽车做匀速直线运动时。

B .两物体相比,一个物体的速度变化量比较大,而加速度却比较小。 点拨:

加速度描述速度变化的快慢,而速度变化量描述的是速度变化的多少。 详解:

加速度等于速度变化量与所用时间的比值,速度变化量大,如果所用时间也较小,则加速度可能很小。如列车启动慢慢到达最大速度50m/s,速度变化量较大,但加速时间较长,如经过2min ,则加速度为0.42,比汽车启动时的加速度小。(由加速度的定义出发,区分加速度与速度变化量) 参考答案:列车启动慢慢到达最大速度50m/s,速度变化量较大,但加速时间较长,如经过2min ,则加速度为0.42,比汽车启动时的加速度小。

C .物体具有向东的加速度,而速度的方向却向西。

点拨:

加速度与速度变化的方向相同,与速度方向无关。

详解:

由加速度的定义式加速度的方向与速度变化的方向相同,汽车加速时,加速度方向与速度方向相同;汽车减速时,加速度方向与速度方向相反。如:汽车向西行驶,汽车减速时加速度方向向东。

参考答案:汽车向西行驶,汽车减速时加速度方向向东。

D .物体做直线运动,后一阶段的加速度比前一阶段小,但速度却比前一阶段大。 点拨:

由加速度、速度的物理意义的角度正确区分加速度、速度和速度变化量。 详解:

加速度描述速度变化的快慢,速度描述运动的快慢。在变加速运动过程中,速度一直是增大的,前一段时间加速度大说明速度增加得比较快,后一阶段加速度小则说明速度增加得比较慢。如: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。 参考答案: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. 图1.5-4中的三条直线描述了A 、B 、C 三个物体的运动。通过目测判断哪个物体的加速度最大,并说出根据,然后根据图中的数据计算它们的加速度,并说

明加速度的方向。

点拨:

根据图象确定选定时间内,质点的初、末速度,代入加速度定义式求解。 详解:

在速度时间图象中,图线的倾斜程度表示速度变化快慢程度,所以三个物体中,A 物体的加速度最大。由加速度的定义式有:

在2-6s 内:

在0-6s 内,

在0-8s 内,

参考答案:A 的斜率最大,加速度最大。 ,

、与速度方向相同, 与速度方向相反。

4. 为测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为3.0cm 的遮光板(图

1.4-1和图l.4-2) 。滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为

为,通过第二个光电门的时间,遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间

为,求滑块的加速度。

点拨:

由平均速度公式确定滑块通过光电门的速度,由加速度公式计算出滑块的加速度。

详解:

滑块通过光电门时间很短,可滑块通过光电门的平均速度作为滑块通过光电门的瞬时速度。由平均速度公式

可知,滑块通过第一个光电门的速度

滑块通过第二个光电门的速度

加速度公式参考答案:4.76 可知,滑块加速度

第1节 实验:探究小车速度随时间变化的规律P(33)

1(1).火车沿长直坡路向下行驶。开始时速度表上的读数是54km/h,以后每5s 读取一次数据,见下表。

(1)在表中填写以米每秒为单位表示的速度。

点拨:

详解:

,因此54km/h=15m/s,59km/h=16m/s,65km/h=18m/s,

70km/h=19m/s,76km/h=21m/s,81km/h=23m/s,86km/h=24m/s。 参考答案:15,16,18,19,21,23,24;

(2)建立

点拨:

绘制速度图象三步曲:建立合适的坐标系;在坐标系中描点;作图。 详解:

选定原点,以横轴表示时间,选定标度,在时间轴上确定各个时刻的位置;以纵轴表示速度,选定标度,在速度轴上确定各速度值的位置;根据表格的数据在坐标系中确定每组数据所对应的位置;用直线拟合各点,即使直线尽量多的通过数据点或使数据点均匀分布于直线两侧。 坐标系( 的单位用米每秒) ,描出与表中各时刻速度相对应的点。

参考答案:

(3)作出表示列车速度与时间关系的图线。这是一条什么图线?

点拨:

直接根据作出图线作答。

详解:

观察作出的速度图线,可以认为图线为一条直线。

参考答案:可认为是一条直线。

2. 在同一公路上有A 、B 、C 三辆汽车,它们的图象a 、b 、c 如图2.1-5所示。根据图象中的数据,请你尽可能详尽地描述它们的运动。

点拨:

从质点的初速度、加速度、速度的变化情况等三个方向说明质点运动情况。 详解:

图线a 为一水平直线,表示质点A 做匀速直线运动,速度为15m/s;图线b 为过原点斜线,表示质点b

的初速度为零,做匀加速度直线运动,加速度

;图线C 是向下倾斜的直线,表示质点c 做匀减速

直线运动,初速度为4m/s,6s 末速度为零,加速度

参考答案:A 做匀速直线运动,速度为15m/s;B 做初速度为零,加速度为

的匀加速直线运动;C 做初速度为4m/s

,加速度为

速直线运动,6s 时速度为0。

3(1).为研究实验小车沿斜面向下运动的规律,把打点计时器纸带的一端固定在小车上,小车拖动纸带运动时,纸带上打出的点如图2.1-6所示。 的匀减 (1)某同学用以下方法绘制小车的 图象。先把纸带每隔0.1s 剪断,得到若干短纸条。再把这些纸条并排贴在一张纸上,使这些纸条下端对齐,作为时间坐

标轴,标出时间。最后将纸条上端中心连起来,于是得到图象。请你按以上办法(用一张薄纸压在图2.1-6上,复制得到纸带) 绘制这个图象。

点拨:

按照题目要求,逐步制作。

详解:

按照题目要求,逐步制作。 参考答案:

(2)这样做有道理吗? 说说你的看法。

点拨:

注意分析速度图象纵轴含义及纸条长度的物理意义是否一致,以确定图象是否可以作为速度图象。

详解:

剪下的纸条长度表示小车在0.1s 内通过的位移,即可以近似表示0.1s 中间时刻的瞬时速度,所以图象可以作为速度图象。 参考答案:剪下的纸条长度表示0.1s

时间内位移大小,可近似认为速度

纸条长度可认为表示速度。 、

4. 把纸带穿过打点计时器,用手握住,启动计时器。用手拉动纸带,在纸带上记录了一行小点。从便于测量的位置找一个点当做起始点,在每隔相等时间间隔(例如0.1s) 的位置剪开。请你试着用上题所述粘贴的方法得到一个直方图,从中可以看出手拉纸带的速度是怎样变化的。

点拨:

结合速度图象中为向上倾斜的直线表示质点速度均匀增加

详解:

由直方图所得速度图象显示,质点的速度随时间均匀增加,故质点做匀加速直线运动。

参考答案:

是均匀增加的,即纸带做匀加速度直线运动。 第2节 匀速度直线运动的速度与时间的关系P(36)

由图可知,手拉纸带的速度

1. 火车机车原来的速度是36km/h,在一段下坡路上加速度为2。机车行驶

到下坡末端,速度增加到54km/h

。求机车通过这段下坡路所用的时间。

点拨:

已知初速度、加速度、时间,求末速度用匀变速直线运动的速度公式。 详解: 初速度

,加速度

,末速度v=54km/h根据

参考答案:25s

(根据速度公式计算)

2. 火车在通过桥梁、隧道的时候,要提前减速。一列以72km/h的速度行驶的火车在驶近一座石拱桥时做匀减速运动,减速行驶了2min ,加速度的大小是0.1点拨:

已知初速度、加速度、时间,求末速度用匀变速直线

运动的速度公式。关于公式中各矢量的符号,

一般以初速度为正方向,与初速度方向一致取正值,与初速度方向相反取负值。 详解: 初速度

,加速度

(以火车初速度方向为正方向,

,火车减速后的速度是多大?

火车减速,加速度取负值),时间根据速度

(根据速度公式

参考答案:8m/s

3(1).一个物体沿着直线运动,其

图象如图2.2-7所示。

计算)

(1) 它在1s 末、4s 末、7s 末三个时刻的速度,哪个最大?哪个最小?

点拨:

确定某一时刻的速度,可以先确定该时刻在时间轴上的位置,然后找出该时刻所对应的速度值。

详解:

速度大小由图象中的纵坐标表示,故4s 末速度为2 m/s,最大,7s 末速度为1m/s,最小。

参考答案:4s 末速度为2 m/s,最大,7s 末速度为1m/s,最小。 (2)它在1s 末、4s 末、7s 末三个时刻的速度方向是否相同?

点拨:

各时刻速度的方向由速度值的正负确定 详解:

各时刻速度的方向由速度值的正负确定,故这三个时刻的速度均为正值,速度方向相同。

参考答案:这三个时刻的速度均为正值,速度方向相同。

(3)它在1s 末、4s 末、7s 末三个时刻的加速度,哪个最大?哪个最小?

点拨:

根据加速度定义式判断各时刻的加速度,加速度为负值时表示方向与规定的正方向相反,比较加速度大小只需比较加速度的绝对值的大小即可。 详解:

0-2s 内,质点做匀加速直线运动,;2-4s 内,质点

做匀速直线运动,加速度为零;6-8s

内,质点做匀减速直线运动,加速度

,大小为。故4s 末加速度最小,7s 末加速度

最大。(根据加速度的定义式计算出各阶段加速度) 参考答案:4s 末加速度为零,最小,7s 末加速度为

,最大。

(4)它在1s 末和7s 末的加速度方向是否相同?

点拨:

加速度值的正负表示加速度方向 详解:

0-2s 内,质点做匀加速直线运动,;6-8s 内,质点

做匀减速直线运动,加速度,两时刻加速度一正一负,

方向相反。(根据加速度的定义式计算出各阶段加速度)

参考答案:1s 加速度为正值,7s 末加速度为负值,加速度方向相反。 4.

物体由静止开始做加速度为

的匀加速直线运动,4s

后加速度大小变为

图象。

,方向仍与原来相同。请作出它在8s 内的

点拨:

根据

匀变速直线运动速度公式定在图象中的点, 最后连点成线即得。 详解:

0-4s 内,质点做匀加速直线运动,第4s 末速度加速度减小为

,第8s 末速度

确定第4s 末和第8s 末的速度,从而确

;4-8s 内,质点

,在图象中确定两点位

置,用直线连接相邻各点,如图所示。(根据速度公式动在v-t 图中用直线表示作图)

及匀变速直线运

参考答案:

第3节 匀速度直线运动的位移与时间的关系P(40) 1(1).A 、

两个物体在做匀速直线运动,速度分别为、(

> ) ,从计时开

始到时刻t 的位移分别为x 、

(1)写出两个物体的位移与时间的关系式。 点拨:

根据匀变速度直线运动速度不变特点写出关系式. 详解:

(匀速直线运动物体速度不变, 位移与时间成正比) 参考答案:

(2)在同一个坐标系中分别作出两个物体的速度—时间图象的草图。 点拨:

在速度图象中,速度大小由纵坐标确定。 详解:

(两物体速度均不随时间变化而变化) ,故在速度图象是与时间轴平行的两直线.

参考答案:

(3)在同一个坐标系中分别作出两个物体的位移一时间图象的草图。 点拨:

在位移图象中,速度的大小由图象的倾斜程度确定。 详解:

在位移时间图象中,(图象的倾斜程度代表速度的大小) ,故两物体位移时间图象如图所示

参考答案:

,经过

2. 以36km/h速度行驶的列车开始下坡,在坡路上的加速度等于0.230 s到达坡底,求坡路的长度和列车到达坡底时的速度。 点拨:

列车做匀变速直线运动,已知初速度、加速度、时间, 换算后代入位移公式和速度公式求得列车位移和末速度。 详解: 初速度

,加速度a=0.2

,时间t=30s根据匀变速直线运

动位移公式: 解得: 得v=16 m/s

根据

匀变速直线运动速度公式参考答案:390m 16 m/s

3. 以18m/s的速度行驶的汽车,制动后做匀减速运动,在3s 内前进36m ,求汽车的加速度。 点拨:

已知初速度、位移、时间求加速度, 与末速度无关, 故选择位移公式计算求解. 详解: 初速度

,时间t=3s,位移x=36m

根据(位移公式)

参考答案:

解得

4. 速度、加速度的测量通常比位移的测量要复杂些,而有的时候我们只需比较两个物体运动的加速度,并不需要知道加速度的大小,例如此较两辆汽车的加速性能就是这样。如果已知两个物体在相同时间内从静止开始运动的位移之比,怎样根据运动学的规律由此求出它们的加速度之比? 点拨:

匀变速直线运动位移公式详解:

分析说明

由(

匀变速直线运动位移公式) 可知,相同时间内从静止开始的匀变速直

线运动的位移与加速度成正比, 即位移之比等于加速度之比。 参考答案:位移之比等于加速度之比

5(1).一辆汽车在教练场上沿着平直道路行驶,以x 表示它对于出发点的位移。图2.3-5为汽车在t=0到t=40s这段时间的

图象。通过分析回答以下问题。

(1)汽车最远距离出发点多少米?

点拨:

纵坐标的绝对值表示质点离原点的距离 详解:

(位移图象中纵坐标的最大值即离原点最远的距离) , 汽车最远离出发点30m 参考答案:汽车最远离出发点30m (2)汽车在哪段时间没有行驶

?

点拨:

汽车静止时相对原点的位移保持不变。 详解:

汽车位移相对时间不变,即说明汽车没有行驶. 参考答案:10s-20s 内,汽车停止

(3)汽车在哪段时间驶离出发点,在哪段时间驶向出发点

?

点拨:

由汽车位移的变化确定汽车行驶方向. 详解:

位移坐标x 随时间增大时,说明汽车离开出发点; 随时间不断减小时,说明汽车驶向出发点。

参考答案:0-10s 内,汽车驶离出发点;20s-40s 内汽车驶向出发点。 第4节 匀速度直线运动的速度与位移的关系P(42)

1. 通过测试得知某型号的卡车在某种路面上急刹车时加速度的大小是

5

如果要求它在这种路面上行驶时在22.5m 内必须停下,它的行驶速度不能超过多少千米每时? 点拨:

由已知条件及待求物理量可见与时间无关, 故选择速度位移公式求解. 详解:

已知加速度a =-5得:

, 解得:

,x=22.5m,末速度为v=0,由(速度位移关系

) 可

参考答案:54km/h

2. 神舟五号载人飞船的返回舱距地面10km 时开始启动降落伞装置,速度减至10m/s,并以这个速度在大气中降落。在距地面1.2m 时,返回舱的4台缓冲发动机开始向下喷气,舱体再次减速。设最后减速过程中返回舱做匀减速运动,并且到达地面时恰好速度为0,求最后减速阶段的加速度。

点拨:

由已知条件及待求物理量可见与时间无关, 故选择速度位移公式求解. 详解:

初速度

=10m/s,末速度 v=0,位移x=1.2m

) 得 根据(速度位移关系参考答案:-42

3. 某型号的舰载飞机在航空母舰的跑道上加速时,发动机产生的最大加速度为5,所需的起飞速度为50m/s,跑道长100 m。通过计算判断,飞机能否靠自身的发动机从舰上起飞? 为了使飞机在开始滑行时就有一定的初速度,航空母舰装有弹射装置。对于该型号的舰载飞机,弹射系统必须使它具有多大的初速度? 为了尽量缩短舰载飞机起飞时的滑行距离,航空母舰还需逆风行驶。这里对问题做了简化。

点拨:

由已知条件及待求物理量可见与时间无关, 故选择速度位移公式求解

详解:

若飞机靠自身发动机起飞,飞机初速度为 0,加速度 a=5

末速度

) 得,所以不行。 ,末速度为 v=50 m/s

) 得

参考答案:不行;39m/s

第5节 自由落体运动P(45)

1. 把一张纸片和一块文具橡皮同时释放下落,哪个落得快? 再把纸片捏成一个很紧的小纸团,和橡皮同时释放,下落快慢有什么变化? 怎样解释这个现象? 点拨: ,位移 x=100m,由(速度位移关系弹射装置使飞机初速度为根据 (速度位移关系

初速度为零, 位移一定, 空气对纸片纸团阻力不同.

详解:

文具橡皮下落得快。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,下落加速度小, 由位移公式

时间的二次方与加速度成反比, 故纸片落地时间较长. 知落地

参考答案:文具橡皮下落得快。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. 一位观察者测出,悬崖跳水者碰到水面前在空中下落了3.0 s。如果不考虑空气阻力,悬崖有多高? 实际上是有空气阻力的,因此实际高度比计算值大些还是小些? 为什么?

点拨:

由匀变速直线运动位移公式和自由落体位移公式分析计算.

详解:

根据(自由落体位移公式) 得

由于空气阻力,下落加速度小于g ,由(匀变速直线运动位移公式)

计算结果应小于45 m。

参考答案:实际高度应小些,计算结果小于45 m。 可知,

3. 有一种“傻瓜”照相机,其光圈(进光孔径) 随被摄物体的亮度自动调节,而快门(曝光时间) 是固定不变的。为估测某架“傻瓜”照相机的曝光时间,实验者从某砖墙前的高处使一个石子自由落下,拍摄石子在空中的照片如图2.5-3。由于石子的运动,它在照片上留下了一条模糊的径迹。已知石子从地面以上2.5m 的高

度下落,每块砖的平均厚度为6 cm,怎样估算这架照相机的曝光时间?

点拨:

石子从开始落下到图中两点的过程为自由落体运动。然后由位移公式确定石子落到AB 两点所用时间, 确定曝光时间。

详解: 径迹表示长度约, 设石子到A 点所用时间为, 位移为, 到B 点所用时间为,位移为, 由自由落体位移公式有:

,

参考答案:0.02s

4. 为了测出井口到水面的距离,让一个小石块从井口自由落下,经过2.5 s后听到石块击水的声音,估算井口到水面的距离。考虑到声音在空气中传播需用一定的时间,估算结果偏大还是偏小?

点拨:

已知条件及待求物理量与末速度无关, 故选择位移公式分析计算.

详解:

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 ,由得: (自由落体运动位移公式) 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 <2.5 s,我们估算的x 偏大。

参考答案:31 m,估算的x 偏大。

5. 频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段。在暗室中,照相机的快门处于常开状态,频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光,照亮运动的物体,于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。图2.5-4是小球自由下落时的频闪照片示意图,频闪仪每隔0.04s 闪光一次。如果要通过这幅照片测量自由落体加速度,可以采用哪几种方法? 试一试。

照片中的数字是小球落下的距离,单位是厘米。

点拨:

应用不同方法计算加速度时, 注意单位的换算.

详解:

(1)根据求加速度;(2)由平均速度公式计算出图中某两点速度, 由加速度公式求解;(3)由平均速度公式计算出图中各点速度,作出速度图象, 由图象斜率计算加速度(4)由平均速度公式

算出图中某两点速度, 由求解。

参考答案:(1)根据求加速度;(2)由平均速度公式计算出图中各点速度。由加速度公式求解;(3)由平均速度公式计算出图中各点速度,作出速度图象, 由图象斜率计算加速度。

第1节 重力 基本相互作用P(53)

1(1).举出具体的实例来说明:

(1)力能够改变物体的运动状态或使物体产生形变;

点拨:

物体的运动状态发生改变是指物体速度大小或方向发生变化, 物体发生形变是指体积或形状发生变化.

详解:

玻璃杯从桌子上掉下,在重力作用下,运动得越来越快(物体速度大小的改变) ;被掷出去的铅球,在重力作用下沿曲线落回地面(物体速度方向的改变) ;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。(物体形状变化) 参考答案: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)每一个力,都有一个施力物体和一个受力物体。

详解:

力是物体间的相互作用, 离不开受力物体和施力物体. 如: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。 参考答案: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(1).画出下面几个物体所受重力的图示。

(1)放在水平桌面上的质量m=0.05kg的墨水瓶。

点拨:

首先做出标度, 然后根据确定力的大小和方向做出相应长度的有向线段. 详解:

墨水瓶G=mg=0.5N,方向竖直向下, 力的图示如图所示. 参考答案:

kg 的火箭。 (2)竖直向上飞行的质量m=

点拨:

首先做出标度, 然后根据确定力的大小和方向做出相应长度的有向线段. 详解: 火箭G=mg=N, 方向竖直向下, 力的图示如图所示. 参考答案:

(3)沿着滑梯下滑的质量m=20 kg的小孩.

点拨:

首先做出标度, 然后根据确定力的大小和方向做出相应长度的有向线段. 详解:

小孩的重力G=mg=200N,方向竖直向下, 力的图示如图所示. 参考答案:

(4)抛出后在空中飞行的质量m=4 kg的铅球。

点拨:

首先做出标度, 然后根据确定力的大小和方向做出相应长度的有向线段. 详解:

铅球G=mg=40N,方向竖直向下, 力的图示如图所示. 参考答案:

3. 几何学中把三角形三条中线的交点叫做重心。物理学中也有重心的概念。均匀的三角形薄板的重心是不是与几何学上的重心位于同一点上? 请你通过以下实验做出判断:首先作图把均匀等厚三角形纸板的三条中线的交点C 找出来,然后用细线悬吊三角形纸板的任意位置,看悬线的延长线是否通过C 点。 点拨:

根据二力平衡知识确定拉力方向, 确定重心位置.

详解:

重心是重力作用点, 纸板受力平衡时, 拉力与重力为平衡力, 具有等大、反向、共线的特点所以悬线的延长线通过同一点C.

参考答案:是位于同一点。

第2节 弹力P(56)

1. 取一只扁玻璃瓶,里面盛满水,用穿有透明细管的橡皮泥封口,使水面位于细管中(图3.2-7) 。用手捏玻璃瓶,可以看到透明细管中的水面变化,说明玻璃瓶

在手的作用下发生了形变。请你用家里的玻璃瓶做实验,体验这种微小形变。

点拨:

详解:

参考答案:略

2. 质量均匀的钢管,一端支在水平地面上,另一端被竖直绳悬吊着(图3.2-8) ,钢管受到几个力的作用? 各是什么物体对它的作用? 画出钢管受力的示意图。

点拨:

按重力、弹力的顺序分析各力, 根据重力、弹力方向的特点确定各个力的方向. 详解:

重力G 方向垂直向下,施力物体是地球; 地面的支持力垂直地面指向受力物体, 绳子拉力方向沿其收缩的方向。 参考答案:钢管受到3 个力作用:重力G ,地面的支持力F1、绳的拉力F2(图3-11)。重力G 的施力物体是地球,地面的支持力F1 的施力物体是地面、绳

的拉力F2

的施力物体是绳。

3. 如图

3.2-9,一根筷子放在光滑的碗内,筷子与碗壁、碗边都没有摩擦。作示

意图表示筷子受到的力。

点拨:

对于点与曲面接触的弹力, 先确定接触面的接触点所在位置的切面, 然后根据与切面垂直的特点确定弹力方向.

详解:

弹力方向垂直于接触面方向指向受力物体, 所以下端受支持力指向碗的圆心; 上接触点弹力方向垂直筷子方向向上.

4(1).某同学在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码,做实验研究弹力与弹簧伸长量的关系。下表是她的实验数据。实验时弹力始终未超过弹性限度,弹簧很轻,自身质量可以不计。

(1) 根据实验数据在坐标系中作出弹力F 跟弹簧伸长量x 关系的图象。

点拨:

建立选择合适的物理量作为横轴和纵轴, 描点作图.

详解:

以弹簧的形变量为横轴, 弹力大小纵轴建立坐标系, 然后将图中数据在坐标系中描点, 最后以直线拟合各数据点, 得到图象如图所示. 参考答案:

(2)根据图象计算弹簧的劲度系数。

点拨:

图象的解析式中x 的系数表示劲度系数

详解:

在F-x 图象中, 图线斜率表示弹簧的劲度系数, 由表达式可

知,

参考答案:弹簧的劲度系数为k=26 N/m

第3节 摩擦力P(61)

1. 手压着桌面向前移动,会明显地感觉到有阻力阻碍手的移动。手对桌面的压力越大,阻力越大。试一试,并说明道理。

点拨:

由正压力与滑动摩擦力关系进行说明。

手压着桌面向前移动时,手受到桌面的滑动摩擦力作用。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。

参考答案:手压着桌面向前移动时,手受到桌面的滑动摩擦力作用。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).一只玻璃瓶,在下列情况下是否受到摩擦力? 如果受到摩擦力,摩擦力朝什么方向?

(1)瓶子静止在粗糙水平桌面上。 点拨:

由摩擦力的产生条件进行判断。 详解:

瓶子静止在粗糙水平桌面上与桌面之间没有相对运动的趋势,故不受摩擦力作用。

参考答案:不受。因为瓶子与桌面之间没有相对运动的趋势。 (2)瓶子静止在倾斜的桌面上。 点拨:

由摩擦力的产生条件进行判断摩擦力是否产生,根据静摩擦力与相对运动趋势方向相反判断摩擦力方向。 详解:

在倾斜桌面的瓶子与桌面间有正压力、有沿斜面向下的运动趋势且接触面不光滑,满足摩擦力产生条件,故有摩擦力产生,摩擦力方向与瓶子相对桌面的运动趋势方向相反,即沿桌面向上。

参考答案:受静摩擦力作用,静摩擦力的方向沿桌面斜向上。 (3)瓶子被握在手中,瓶口朝上。 点拨:

由摩擦力的产生条件判断有无摩擦力,根据静摩擦力与相对运动趋势方向相反判断摩擦力方向。

瓶子与手之间有正压力、有沿竖直向下的运动趋势且接触面不光滑,满足摩擦力产生条件,故有摩擦力产生;摩擦力方向与瓶子相对桌面的运动趋势方向相反,即竖直向上。

参考答案: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)瓶子压着一张纸条,扶住瓶子把纸条抽出。 点拨:

由摩擦力的产生条件判断有无摩擦力,根据滑动摩擦力与相对运动方向相反判断摩擦力方向。 详解:

瓶子与纸条之间有正压力、有相对运动且接触面不光滑,满足摩擦力产生条件,故有摩擦力产生;瓶子相对纸条向后运动,摩擦力方向与瓶子相对桌面的运动趋势方向相反,即瓶子所受摩擦力与纸条运动方向相同。

参考答案: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. 重量为100N 的木箱放在水平地板上,至少要用35N 的水平推力,才能使它从原地开始运动。木箱从原地移动以后,用30 N的水平推力,就可以使木箱继续做匀速运动。由此可知:木箱与地板间的最大静摩擦力

= _________;木箱

所受的滑动摩擦力F=_________,木箱与地板间的动摩擦因数μ=_________ 。如果用20N 的水平推力推木箱,木箱所受的摩擦力是_________ 。 点拨:

分析摩擦力的大小向要先根据外力大小与最大静摩擦力大小确定摩擦力的性质,由平衡条件分析静摩擦力大小,由滑动摩擦力定律计算滑动摩擦力大小。 详解:

由题意知最大静摩擦力

=35N;F =30N 时,物体匀速运动,摩擦力与推力为

平衡力,故滑动摩擦力F=30N;由;若用20N

力推,木箱保持静止,木箱所受静摩擦力与推力为平衡力,即F =20N 参考答案:

=35N F=30N μ=0.3 20 N

第4节 力的合成P(64)

1. 有两个力,一个是10N ,一个是2N ,它们的合力有可能等于5 N、10N 、15 N吗? 合力的最大值是多少? 最小值是多少? 点拨:

两分力与合力大小关系满足详解:

两个力的夹角为0°时,它们的合力最大,为12 N;当两个力的夹角为180°时,它们的合力最小,为8 N;当两个力的夹角由0°逐渐增加到180°时,由平行四边形定则可得: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10 N,不能等于5 N 和15 N。

参考答案:合力最大为12 N;合力最小,为8 N;两个力的合力可以等于10 N,不能等于5 N 和15 N。

2. 有两个力,它们的合力为0。现把其中一个向东的6N 的力改为向南(大小不变) ,它们的合力大小、方向如何? 点拨:

由平衡力知识确定未知力大小;根据平行四边形定则确定两分力合力的大小和方向。 详解:

当两个力的合力为0 时,由于一个力向东,大小为6 N,则另一个力的方向必向西,大小也为6N 。将方向向东的、大小为6 N 的力改为向南时,二力相互垂直,如图所示,它们的合力的大小为参考答案:合力的大小为

6

,方向为西偏南45°。

N ,方向为西偏南45°。

3.

两个力互成角,大小分别是90N 和120N 。通过作图求出合力的大小和方向。

,通过作图求出合力的大小

如果这两个力的大小不变,两力间的夹角变为和方向。 点拨:

作法图求合力是将做出两分力的图示,根据平行四边形定则得到合力的图示,与标度比较得到合力大小,用量角器量出合力与分力的夹角。 详解:

如图所示,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,则合力的大小夹角为

。同理可求得当两个力的夹角为

,量得F 与F1 的

时的合力大小和方向。

参考答案:4(1).两个力(1)若点拨:

和和

间的夹角为θ,两力的合力为F 。以下说法是否正确?

大小不变,θ角越小,合力F 就越大。

由平行四边形定则平移后得到三角形定则,然后根据余弦定理确定合力与两分力夹角关系. 详解:

由三角形定则可知,两分力首尾连接,再连首尾即为

合力,

间的夹角为θ,所以图中和

的夹角为

,由

余弦定理

,可见,θ越小,合力F 越大。

参考答案:正确 (2)合力F

总比分力点拨:

两分力与合力大小关系满足详解:

两分力与合力大小关系满足参考答案:错

(3)如果夹角θ不变,点拨:

当合力与变化的分力垂直时,合力最小;该分力无论是变大还是变小,合力都会增大。 详解:

大小不变,只要

增大,合力F 就必然增大。 , 所以合力不一定比分力大。

中的任何一个力都大。

如图所示。

参考答案:错 第5节 力的分解P(66) 1. 如图3.5-7,倾角为箱,F

与水平方向成

的斜面上放着一个木箱,100N 的拉力F 斜向上拉着木角。分别以平行于斜面和垂直于斜面的方向为x 轴和y

轴建立坐标系,把F 分解为沿着两个坐标轴的分力。

试在图中作出分力

并计算它们的大小。

点拨:

两分力与F 组成直角三角形,解直角三角形可得。 详解:

(解直角三角形可得)

参考答案:

2. 一个竖直向下的180N 的力分解为两个分力,一个分力在水平方向上并等于240N ,求另一个分力的大小和方向。 点拨:

按题中已知做出两个力的示意图,然后根据平行四边形定则作出未知分力示意图,通过几何关系求得分力的大小和方向。 详解:

如图所示,由勾股定理可知,

,F2与力F 夹角为α,

参考答案:300N ,与竖直方向夹角为37°

3. 一个小球在1 s时间内在水平方向上向右发生了4m 位移,同在这1 s内,它也下落了5m 。作图表示这个小球位移的方向,计算小球位移的大小。 点拨:

以水平位移和竖直位移为邻边做出平分四边形,两邻边所夹对角线表示合位移。 详解:

小球位移等于水平位移与竖直位移的矢量和,合位移与分位移满足平行四边形定则,如图所示,合位移大小

,设合位移与竖直方

向夹角为α,

参考答案:

第1节 牛顿第一定律P(70) 1(1).回答下列问题:

(1)飞机投弹时,如果当目标在飞机的正下方时投下炸弹,能击中目标吗? 为什么? 点拨:

应用惯性知识分析现象。

详解:

飞机投下的炸弹在水平方向不受力的作用,因此仍保持离开飞机时的水平速度(即惯性),如果当目标在飞机的正下方时投下炸弹不能击中目标。

参考答案:

不能炸中目标。如图所示,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)地球在从西向东自转。你向上跳起来以后,为什么还落到原地,而不落到原地的西边? 点拨:

应用惯性知识分析物理现象。 详解:

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。

参考答案: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. 我国道路交通安全法规定,在各种小型车辆前排乘坐的人必须系好安全带。为什么要做这样的规定? 点拨:

应用惯性知识分析交通安全法的规定。 详解:

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。

参考答案: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. 一个同学说,向上抛出的物体,在空中向上运动时,肯定受到了向上的作用力,否则它不可能向上运动。这个结论错在什么地方? 点拨:

应用惯性知识分析物理现象。 详解:

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。

参考答案: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. 请你通过实例说明,如果所选的参考系在相对于某惯性系做变速运动,惯性定律在所选的参考系中就不成立。 点拨:

惯性定律只有在惯性系中才成立。 详解:

如果选择了相对于静止的大树做加速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。

参考答案:如果选择了相对于静止的大树做加速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P(78)

1. 从牛顿第二定律知道,无论怎样小的力都可以使物体产生加速度,可是,我们用力提一个很重的箱子,却提不动它。这跟牛顿第二定律有没有矛盾? 应该怎样解释这个现象?

点拨:

从牛顿第二定律表达式中力F 的含义,区别物体受的某一个力。 详解:

没有矛盾。

牛顿第二定律公式

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面上的很重的物体时,物体受到的力共有三个:手对物体向上的作用力如果

只是支持力

,竖直向下的重力G ,以及向上的支持力

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。 参考答案:没有矛盾。 2.

一个物体受到

=4N的力,

产生

=2m/

的加速度,要使它产生

=6m/

加速度,需要施加多大的力? 点拨:

物体的质量一定,物体的加速度与所受合外力成正比。 详解:

由牛顿第二定律,得,

解得:参考答案:12N

3. 甲、乙两辆实验小车,在相同的力的作用下,

甲车产生的加速度为乙车产生的加速度为点拨:

物体所受合外力一定,物体的加速度与加速度成反比。 详解:

,甲车的质量是乙车的几倍?

根据牛顿第二定律可知:参考答案:3倍

得:

第1节 质点 参考系和坐标系P(11)

1. 平常说的“一江春水向东流”“地球的公转”“钟表的时针在转动”“太阳东升西落”等等,分别是说什么物体相对什么参考系在运动?

点拨:

质点的运动的描述在选择不同参考系时, 观察结果不同, 所以确定质点的运动必须明确所选择的参考系.

详解:

(地球上物体的运动在没有特殊说明时, 一般是指地面) “一江春水向东流”则是指水相对地面或岸边的运动;地球的公转则是以整体太阳系为背景,地球环绕太阳的运动,故地球公转是以太阳为参考系的;时针的运动则是以表盘为背景,相对表盘的运动;“太阳东升西落”是以在地球上的人们观察到的现象,是以地面或地面上的人为参考系的。(分析出质点运动的背景是确定参考系的关键) 参考答案:“一江春水向东流”是水相对地面(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. 将近1000年前,宋代诗人陈与义乘着小船在风和日丽的春日出游时曾经写了一首诗。在这首诗中,诗人艺术性地表达了他对运动相对性的理解。诗中描述了什么物体的运动? 它是以什么物体为参考系的? 你对诗人关于“榆堤”“云”“我”

的运动与静止的说法有没有不同的认识?

点拨:

本题主要云相对不同的参考系——船和岸的运动不同.

详解:

在船上的诗人看到云不动,即云与船上的诗人相对静止;后一句“云与我俱东”,说明云和我都向东运动, 即相对岸边是向东运动的。(结合图景理解诗句的基本意思) 参考答案: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. 桌面离地面的高度是0.8m ,坐标系原点定在桌面上,向下方向为坐标轴的正方向,如图1.1-7所示。通过测量,确定图中A 、B 的坐标。

点拨:

在直线坐标系中,要确定A 、B 的位置坐标,先要求出A 、B 两点到坐标原点的距离,然后要注意判断所求点在原点的正方向还是负方向一侧。

详解:

B 点到O 点的距离为,在原点O 的正方向上,所以B 点的坐标为; A 点到O 点的距离为,A 点在原点的负方向上,所以A 点坐标参考答案:(是图中桌子的比例尺)

第2节 时间和位移P(14)

1. 以下各种说法中,哪些指时间?哪些指时刻?

A .列车员说:“火车8点42分到站,停车8分。”

B .“您这么早就来啦,等了很久吧!”

C .“前3秒”“最后3秒”“第3秒末”“第3秒内”。

点拨:

“时间”有时指的是时刻,有时指的是时间间隔,联系上下文分析时,可结合时间数轴来判断比较直观。在时间轴上,时刻用点表示,时间用线段表示。 详解:

A .“火车8点42分到站”是指火车停下的“一瞬间”所对应的钟表的示数,是时刻,停车8分是指火车从进站到开车所对应的过程为8分,故为时间;

B.“早就来了”是指到这的一瞬间,表示时刻;从到达目的地到见到人所经历的一段,表示时间;

C.“前3秒钟”、“最后3秒钟”、“第3秒钟”对应时间轴上的一段,为时间;“3秒末”对应时间轴上的一点,指时刻。 参考答案: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 .“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. 某市出租汽车的收费标准有1.20元/公里、1.60元/公里、2.00元/公里……其中的“公里”说的是路程还是位移?

点拨:

路程是质点经过轨迹的长度,而位移只表示质点初末位置间的距离。 详解:

汽车收费标准是按汽车计价器中里程表所记录的里程收费的,里程表读数是与汽车所经过轨迹长度相等,即与路程相等,所以收费标准中的“公里”是指路程。 参考答案:公里指的是路程,汽车的行驶路线一般不是直线。

3(1).田径场跑道周长是400m 。(1)百米赛跑选用跑道的直道部分,运动员跑完全程的路程是多少?位移大小是多少?

点拨:

注意位移是由初位置到末位置的有向线段表示,而路程表示质点所经过轨迹的长度。

参考答案:路程是100m ,位移大小是100m 。

(2)在800m 跑比赛中,不同跑道的运动员跑完全程的路程相同吗?跑完全程的位移相同吗?请结合田径比赛的规则想一想。

点拨:

注意位移是由初位置到末位置的有向线段表示,而路程表示质点所经过轨迹的长度。

详解:

运动员跑完800m 比赛过程中,运动员的起点不同,但终点相同,位移为各不相同,运动员所经过轨迹的长度800m ,即路程为800m 。 参考答案:路程是800m ,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. 从高出地面3m 的位置竖直向上抛出一个小球,它上升5m 后回落,最后到达地面

(

图1.2-6) 。分别以地面和抛出点为原点建立坐标系,方向均以向上为正,填写以下表格。

点拨:

结合本题着重体会:物体的位置坐标与坐标原点的选择有关,物体在某一过程中的位移与坐标原点的选取无关。

详解: 以地面为原点,向上为正方向,抛出点在原点正方向上3m 处,故坐标为

最高点距地面8m ,坐标为=8m;落地点与原点重合,坐标为=3m,=0;以桌面为原点,向上为正方向,抛出点与原点重合,故坐标

坐标为;落地点在桌面下方3m 处,坐标为,最高点距桌面5m ,(确定各点坐标,要

确定各点到坐标原点的距离以及在原点的哪一侧) 。上升过程中位移等于最高点坐标与抛出点坐标的差,即

与最高点坐标之差,即;下降过程中位移等于落地点坐标;整个过程中位移(某过程中质点的位移可由末位置坐标与初位置坐标之差表示) 。

1. “318国道”是一条连接上海和西藏中尼边界友谊桥的公路,里程碑以上海为起点,公路几乎是沿着北纬线前行的,本题中可以将它的东段视为直线。以公路为x 轴建立坐标系,上海为坐标原点,里程碑的示数即为坐标值。一辆汽车某日8时30分驶过=963km的位置,当日9时10分驶过=922km的位置。这段时间内汽车在向什么方向运动? 它的平均速度是多大?

点拨:

根据在坐标系中位移与初末位置坐标的关系公式确定汽车的位移,然后由平均速度公式确定平均速度。

详解:

以上海为原点,向西为正方向,汽车的位移

,位移为负值表示汽车向负方向,即向东

运动(位移公式) ;

汽车的平均速度, 负号表示汽车向东运动(平均速度计算式) 。

参考答案:汽车在向东运动,60.5km/h

2(1).

光在真空中传播的速度为 m/s.

(1)1光年(光在一年中传播的距离) 相当于多少米?

点拨:

根据匀速直线运动x=vt计算.

详解:

将时间1年换算为秒,则

参考答案:1光年相当于 ,根据位移公式

(2)除太阳外,最靠近地球的恒星是半人马座中的比邻星(很遗憾,在北半球看不到) ,它离我们

点拨:

利用光年的含义,可以方便的计算光在不同天体间传播所用的时间。 详解:

光在传播过程中做匀速直线运动,地球到比邻星的距离是几光年,则比邻星发出 km ,它发出的光要多长时间才能到达地球? 的光到达地球所用时间就是几年。即:。

参考答案:需要时间为

3(1).汽车从制动到停止下来共用了5s 。这段时间内,汽车每1s 前进的距离分别是9m 、7m 、5m 、3m 、1m 。

(1)求汽车前1s 、前2s 、前3s 、前4s 和全程的平均速度。这五个平均速度中哪一个最接近汽车关闭油门时的瞬时速度?它比这个瞬时速度略大些还是略小些?

点拨:

平均速度与位移和时间对应,确定每段时间内的位移根据平均速度定义式求解。 详解:

由平均速度的定义,

在前1s 内,前1s 平均速度

前2s 平均速度

前3s 平均速度

前 4s 平均速度 全程的平均速度最接近汽车关闭油门时的瞬时速度,

小于关闭油门时的瞬时速度。 参考答案:前1s 平均速度

前2s 平均速度

前3s 平均速度

前4s 平均速度

全程的平均速度

最接近汽车关闭油门时的瞬时速度,

小于关闭油门时的瞬时速度。

(2)汽车运动的最后1s 的平均速度是多少?汽车的末速度是多少? 点拨:

平均速度与位移和时间对应,确定每段时间内的位移根据平均速度定义式求解。 详解:

汽车在最后1s 内位移为1m ,故汽车在最后1s 内的平均速度

最终停止,故最后1s 的末速度为零。

参考答案:1m/s,0 ,汽车

4(1).图1.3-6是京九铁路北京西至深圳某一车次运行的时刻表,设火车在每个车站都能准点到达,准点开出。

(1)T107

次列车由北京西站开出直至到达聊城站,运行的平均速度是多少?

点拨:

从图表中找到出发时间与到站时间,确定火车运行时间,最后结合平均速度公式计算。

详解:

由图表中给出数据可知,由北京西到聊城的路程为350km =3.5×m ,运行时间3小时56分=1.4×

参考答案:24.9 m/s s ,由平均速度公式

(2)T107次列车由聊城站开出直至到达菏泽站,运行的平均速度是多少? 点拨:

从图表中找到出发时间与到站时间,确定火车运行时间,最后结合平均速度公式计算。

详解:

由图表中给出数据可知,由聊城到荷泽的路程为

,发车时间0:32,到站时间1:53,

运行时间1小时21分=

参考答案:36.6m/s s ,由平均速度公式

(3) T108次列车在9时30分的瞬时速度是多少?

点拨:

结合火车运行图表,确定火车所车状态,分析确定火车瞬时速度。

详解:

由图表中数据可知,火车9:28到达聊城站,9:36分发车,故火车在9:30分时处于停车状态,即瞬时速度为零。

参考答案:0

第4节 实验:用打点计时器测速度P(24)

1. 对比电磁打点计时器和电火花计时器,你认为哪一种可能引起较大的误差? 为什么?

点拨:

从两种打点计时器的原理进行分析。

详解:

电磁打点计时器的打点时与纸带接触产生压力从而在纸带与打点针之间有摩擦力产生,阻碍纸带的运动,所以电磁打点计时器误差比较大。 参考答案:电磁打点计时器引起的误差较大。因为电磁打点计时器打点瞬时要阻碍纸带的运动。

2(1).把纸带的下端固定在重物上,上端用手提着,纸带穿过打点计时器。接通电源后将纸带释放,重物便拉着纸带下落,纸带被打出一系列点,其中有一段如图1.4-12所示。

(1)图1.4-12所示的纸带,哪端与重物相连?

点拨:

根据打点计时器打点的等时性,由纸带上点迹间隔确定其速度大小。

详解:

打点计时器打点间隔相等,故相邻两点间距离越大代表纸带的速度越大。重物下落过程中速度越来越快。所以重物是与纸带左端相连。

参考答案:纸带左端与重物相连。

(2)怎样计算纸带上打A 点时重物的瞬时速度? 说出你的道理。

点拨:

选取包含A 点在内的一小段位移,根据速度公式进行估算。

详解:

在时间足够时,可以认为这段位移的平均速度等于某点的瞬时速度。所以A 点和右方邻近一点的距离,时间,很小,可以认为A 点速度

参考答案:A 点速度=0.35 m/s

3(1).图1.4-13是甲、乙两个物体运动的

它们的速度是怎样变化的。 图像,至少从以下三个方面分别说明

(1)物体是从静止开始运动还是具有一定的初速度?

点拨:

在两个图像中找到t =0s 时, 相应的纵坐标为该时刻的速度,即初速度。 详解:

物体在t=0s时的速度即为初速度,所以甲物体有一定的初速度,乙物体初速度为0。

参考答案:甲物体有一定的初速度,乙物体初速度为0。

(2)速度的大小是否变化?是加速还是减速?

点拨:

通过观察两个速度图像中纵坐标随时间的变化判断质点速度大小的变化情况。 详解:

在速度图像中,纵坐标的大小表示速度的大小。所以:甲物体的速度大小不变,乙物体匀加速、匀速、最后匀减速运动。

参考答案: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)运动的方向是否变化?

点拨:

通过观察速度图像中纵坐标的正、负表示判断速度的方向。

详解:

在速度图像中,纵坐标的正、负表示速度的方向。甲、乙物体运动方向都不改变。 参考答案:甲、乙物体运动方向都不改变。

4. 你的左手拿一块表,右手拿一支彩色画笔。你的同伴牵动一条宽约1cm 的长纸带,使纸带在你的笔下沿着直线向前移动。每隔1s 你用画笔在纸上点一个点。你还可以练习在1s 内均匀地点上两个点。这样,就做成了一台简单的“打点计时

器”(图1.4-14) 。想一想,相邻两点的距离跟牵动纸带的速度有什么关系?牵动纸带的快慢不均匀,对相邻两点所表示的时间有没有影响?

点拨:

类比打点计时器的原理分析作答。

详解: 用画笔均匀点点,则相邻两点的时间间隔相等,由可知,相邻两点的距离与牵动纸带的速度成正比。牵动纸带的快慢不均匀,即速度不同,则相邻两点的距离也时大时小,与点点的时间间隔无关。 参考答案: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P(29)

1. 小型轿车的“百公里加速时间”是汽车从静止开始加速到100km/h所用的最少时间,它与发动机功率、车体质量、传动机构的匹配等因素有关,是反映汽车性能的重要参数。A 、B 、C 三种型号的轿车实测的百公里加速时间分别为11.3s 、13.2s 、15.5s ,计算它们在测试时的平均加速度。

点拨:

计算加速度需要确定车的初、末速度计算出速度变化量

外要注意单位的换算。

详解: 代入加速度定义式, 另

(加速度的定义式

v =100km/h=27.8m/s,

=0 )

参考答案:

2(1).有没有符合下列说法的实例?若有,请举例。

A .物体运动的加速度等于0,而速度却不等于0。

点拨:

由加速度的定义式

小无关。

详解: 可知,加速度等于单位时间内的速度变化,与速度大

加速度是描述速度变化快慢的物理量,加速度为零,只说明速度不变,物体静止或做匀速直线运动,即速度可以为0,也可以不是零。(由加速度的物理意义进行说明)

参考答案:汽车做匀速直线运动时。

B .两物体相比,一个物体的速度变化量比较大,而加速度却比较小。 点拨:

加速度描述速度变化的快慢,而速度变化量描述的是速度变化的多少。 详解:

加速度等于速度变化量与所用时间的比值,速度变化量大,如果所用时间也较小,则加速度可能很小。如列车启动慢慢到达最大速度50m/s,速度变化量较大,但加速时间较长,如经过2min ,则加速度为0.42,比汽车启动时的加速度小。(由加速度的定义出发,区分加速度与速度变化量) 参考答案:列车启动慢慢到达最大速度50m/s,速度变化量较大,但加速时间较长,如经过2min ,则加速度为0.42,比汽车启动时的加速度小。

C .物体具有向东的加速度,而速度的方向却向西。

点拨:

加速度与速度变化的方向相同,与速度方向无关。

详解:

由加速度的定义式加速度的方向与速度变化的方向相同,汽车加速时,加速度方向与速度方向相同;汽车减速时,加速度方向与速度方向相反。如:汽车向西行驶,汽车减速时加速度方向向东。

参考答案:汽车向西行驶,汽车减速时加速度方向向东。

D .物体做直线运动,后一阶段的加速度比前一阶段小,但速度却比前一阶段大。 点拨:

由加速度、速度的物理意义的角度正确区分加速度、速度和速度变化量。 详解:

加速度描述速度变化的快慢,速度描述运动的快慢。在变加速运动过程中,速度一直是增大的,前一段时间加速度大说明速度增加得比较快,后一阶段加速度小则说明速度增加得比较慢。如: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。 参考答案: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. 图1.5-4中的三条直线描述了A 、B 、C 三个物体的运动。通过目测判断哪个物体的加速度最大,并说出根据,然后根据图中的数据计算它们的加速度,并说

明加速度的方向。

点拨:

根据图象确定选定时间内,质点的初、末速度,代入加速度定义式求解。 详解:

在速度时间图象中,图线的倾斜程度表示速度变化快慢程度,所以三个物体中,A 物体的加速度最大。由加速度的定义式有:

在2-6s 内:

在0-6s 内,

在0-8s 内,

参考答案:A 的斜率最大,加速度最大。 ,

、与速度方向相同, 与速度方向相反。

4. 为测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为3.0cm 的遮光板(图

1.4-1和图l.4-2) 。滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为

为,通过第二个光电门的时间,遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间

为,求滑块的加速度。

点拨:

由平均速度公式确定滑块通过光电门的速度,由加速度公式计算出滑块的加速度。

详解:

滑块通过光电门时间很短,可滑块通过光电门的平均速度作为滑块通过光电门的瞬时速度。由平均速度公式

可知,滑块通过第一个光电门的速度

滑块通过第二个光电门的速度

加速度公式参考答案:4.76 可知,滑块加速度

第1节 实验:探究小车速度随时间变化的规律P(33)

1(1).火车沿长直坡路向下行驶。开始时速度表上的读数是54km/h,以后每5s 读取一次数据,见下表。

(1)在表中填写以米每秒为单位表示的速度。

点拨:

详解:

,因此54km/h=15m/s,59km/h=16m/s,65km/h=18m/s,

70km/h=19m/s,76km/h=21m/s,81km/h=23m/s,86km/h=24m/s。 参考答案:15,16,18,19,21,23,24;

(2)建立

点拨:

绘制速度图象三步曲:建立合适的坐标系;在坐标系中描点;作图。 详解:

选定原点,以横轴表示时间,选定标度,在时间轴上确定各个时刻的位置;以纵轴表示速度,选定标度,在速度轴上确定各速度值的位置;根据表格的数据在坐标系中确定每组数据所对应的位置;用直线拟合各点,即使直线尽量多的通过数据点或使数据点均匀分布于直线两侧。 坐标系( 的单位用米每秒) ,描出与表中各时刻速度相对应的点。

参考答案:

(3)作出表示列车速度与时间关系的图线。这是一条什么图线?

点拨:

直接根据作出图线作答。

详解:

观察作出的速度图线,可以认为图线为一条直线。

参考答案:可认为是一条直线。

2. 在同一公路上有A 、B 、C 三辆汽车,它们的图象a 、b 、c 如图2.1-5所示。根据图象中的数据,请你尽可能详尽地描述它们的运动。

点拨:

从质点的初速度、加速度、速度的变化情况等三个方向说明质点运动情况。 详解:

图线a 为一水平直线,表示质点A 做匀速直线运动,速度为15m/s;图线b 为过原点斜线,表示质点b

的初速度为零,做匀加速度直线运动,加速度

;图线C 是向下倾斜的直线,表示质点c 做匀减速

直线运动,初速度为4m/s,6s 末速度为零,加速度

参考答案:A 做匀速直线运动,速度为15m/s;B 做初速度为零,加速度为

的匀加速直线运动;C 做初速度为4m/s

,加速度为

速直线运动,6s 时速度为0。

3(1).为研究实验小车沿斜面向下运动的规律,把打点计时器纸带的一端固定在小车上,小车拖动纸带运动时,纸带上打出的点如图2.1-6所示。 的匀减 (1)某同学用以下方法绘制小车的 图象。先把纸带每隔0.1s 剪断,得到若干短纸条。再把这些纸条并排贴在一张纸上,使这些纸条下端对齐,作为时间坐

标轴,标出时间。最后将纸条上端中心连起来,于是得到图象。请你按以上办法(用一张薄纸压在图2.1-6上,复制得到纸带) 绘制这个图象。

点拨:

按照题目要求,逐步制作。

详解:

按照题目要求,逐步制作。 参考答案:

(2)这样做有道理吗? 说说你的看法。

点拨:

注意分析速度图象纵轴含义及纸条长度的物理意义是否一致,以确定图象是否可以作为速度图象。

详解:

剪下的纸条长度表示小车在0.1s 内通过的位移,即可以近似表示0.1s 中间时刻的瞬时速度,所以图象可以作为速度图象。 参考答案:剪下的纸条长度表示0.1s

时间内位移大小,可近似认为速度

纸条长度可认为表示速度。 、

4. 把纸带穿过打点计时器,用手握住,启动计时器。用手拉动纸带,在纸带上记录了一行小点。从便于测量的位置找一个点当做起始点,在每隔相等时间间隔(例如0.1s) 的位置剪开。请你试着用上题所述粘贴的方法得到一个直方图,从中可以看出手拉纸带的速度是怎样变化的。

点拨:

结合速度图象中为向上倾斜的直线表示质点速度均匀增加

详解:

由直方图所得速度图象显示,质点的速度随时间均匀增加,故质点做匀加速直线运动。

参考答案:

是均匀增加的,即纸带做匀加速度直线运动。 第2节 匀速度直线运动的速度与时间的关系P(36)

由图可知,手拉纸带的速度

1. 火车机车原来的速度是36km/h,在一段下坡路上加速度为2。机车行驶

到下坡末端,速度增加到54km/h

。求机车通过这段下坡路所用的时间。

点拨:

已知初速度、加速度、时间,求末速度用匀变速直线运动的速度公式。 详解: 初速度

,加速度

,末速度v=54km/h根据

参考答案:25s

(根据速度公式计算)

2. 火车在通过桥梁、隧道的时候,要提前减速。一列以72km/h的速度行驶的火车在驶近一座石拱桥时做匀减速运动,减速行驶了2min ,加速度的大小是0.1点拨:

已知初速度、加速度、时间,求末速度用匀变速直线

运动的速度公式。关于公式中各矢量的符号,

一般以初速度为正方向,与初速度方向一致取正值,与初速度方向相反取负值。 详解: 初速度

,加速度

(以火车初速度方向为正方向,

,火车减速后的速度是多大?

火车减速,加速度取负值),时间根据速度

(根据速度公式

参考答案:8m/s

3(1).一个物体沿着直线运动,其

图象如图2.2-7所示。

计算)

(1) 它在1s 末、4s 末、7s 末三个时刻的速度,哪个最大?哪个最小?

点拨:

确定某一时刻的速度,可以先确定该时刻在时间轴上的位置,然后找出该时刻所对应的速度值。

详解:

速度大小由图象中的纵坐标表示,故4s 末速度为2 m/s,最大,7s 末速度为1m/s,最小。

参考答案:4s 末速度为2 m/s,最大,7s 末速度为1m/s,最小。 (2)它在1s 末、4s 末、7s 末三个时刻的速度方向是否相同?

点拨:

各时刻速度的方向由速度值的正负确定 详解:

各时刻速度的方向由速度值的正负确定,故这三个时刻的速度均为正值,速度方向相同。

参考答案:这三个时刻的速度均为正值,速度方向相同。

(3)它在1s 末、4s 末、7s 末三个时刻的加速度,哪个最大?哪个最小?

点拨:

根据加速度定义式判断各时刻的加速度,加速度为负值时表示方向与规定的正方向相反,比较加速度大小只需比较加速度的绝对值的大小即可。 详解:

0-2s 内,质点做匀加速直线运动,;2-4s 内,质点

做匀速直线运动,加速度为零;6-8s

内,质点做匀减速直线运动,加速度

,大小为。故4s 末加速度最小,7s 末加速度

最大。(根据加速度的定义式计算出各阶段加速度) 参考答案:4s 末加速度为零,最小,7s 末加速度为

,最大。

(4)它在1s 末和7s 末的加速度方向是否相同?

点拨:

加速度值的正负表示加速度方向 详解:

0-2s 内,质点做匀加速直线运动,;6-8s 内,质点

做匀减速直线运动,加速度,两时刻加速度一正一负,

方向相反。(根据加速度的定义式计算出各阶段加速度)

参考答案:1s 加速度为正值,7s 末加速度为负值,加速度方向相反。 4.

物体由静止开始做加速度为

的匀加速直线运动,4s

后加速度大小变为

图象。

,方向仍与原来相同。请作出它在8s 内的

点拨:

根据

匀变速直线运动速度公式定在图象中的点, 最后连点成线即得。 详解:

0-4s 内,质点做匀加速直线运动,第4s 末速度加速度减小为

,第8s 末速度

确定第4s 末和第8s 末的速度,从而确

;4-8s 内,质点

,在图象中确定两点位

置,用直线连接相邻各点,如图所示。(根据速度公式动在v-t 图中用直线表示作图)

及匀变速直线运

参考答案:

第3节 匀速度直线运动的位移与时间的关系P(40) 1(1).A 、

两个物体在做匀速直线运动,速度分别为、(

> ) ,从计时开

始到时刻t 的位移分别为x 、

(1)写出两个物体的位移与时间的关系式。 点拨:

根据匀变速度直线运动速度不变特点写出关系式. 详解:

(匀速直线运动物体速度不变, 位移与时间成正比) 参考答案:

(2)在同一个坐标系中分别作出两个物体的速度—时间图象的草图。 点拨:

在速度图象中,速度大小由纵坐标确定。 详解:

(两物体速度均不随时间变化而变化) ,故在速度图象是与时间轴平行的两直线.

参考答案:

(3)在同一个坐标系中分别作出两个物体的位移一时间图象的草图。 点拨:

在位移图象中,速度的大小由图象的倾斜程度确定。 详解:

在位移时间图象中,(图象的倾斜程度代表速度的大小) ,故两物体位移时间图象如图所示

参考答案:

,经过

2. 以36km/h速度行驶的列车开始下坡,在坡路上的加速度等于0.230 s到达坡底,求坡路的长度和列车到达坡底时的速度。 点拨:

列车做匀变速直线运动,已知初速度、加速度、时间, 换算后代入位移公式和速度公式求得列车位移和末速度。 详解: 初速度

,加速度a=0.2

,时间t=30s根据匀变速直线运

动位移公式: 解得: 得v=16 m/s

根据

匀变速直线运动速度公式参考答案:390m 16 m/s

3. 以18m/s的速度行驶的汽车,制动后做匀减速运动,在3s 内前进36m ,求汽车的加速度。 点拨:

已知初速度、位移、时间求加速度, 与末速度无关, 故选择位移公式计算求解. 详解: 初速度

,时间t=3s,位移x=36m

根据(位移公式)

参考答案:

解得

4. 速度、加速度的测量通常比位移的测量要复杂些,而有的时候我们只需比较两个物体运动的加速度,并不需要知道加速度的大小,例如此较两辆汽车的加速性能就是这样。如果已知两个物体在相同时间内从静止开始运动的位移之比,怎样根据运动学的规律由此求出它们的加速度之比? 点拨:

匀变速直线运动位移公式详解:

分析说明

由(

匀变速直线运动位移公式) 可知,相同时间内从静止开始的匀变速直

线运动的位移与加速度成正比, 即位移之比等于加速度之比。 参考答案:位移之比等于加速度之比

5(1).一辆汽车在教练场上沿着平直道路行驶,以x 表示它对于出发点的位移。图2.3-5为汽车在t=0到t=40s这段时间的

图象。通过分析回答以下问题。

(1)汽车最远距离出发点多少米?

点拨:

纵坐标的绝对值表示质点离原点的距离 详解:

(位移图象中纵坐标的最大值即离原点最远的距离) , 汽车最远离出发点30m 参考答案:汽车最远离出发点30m (2)汽车在哪段时间没有行驶

?

点拨:

汽车静止时相对原点的位移保持不变。 详解:

汽车位移相对时间不变,即说明汽车没有行驶. 参考答案:10s-20s 内,汽车停止

(3)汽车在哪段时间驶离出发点,在哪段时间驶向出发点

?

点拨:

由汽车位移的变化确定汽车行驶方向. 详解:

位移坐标x 随时间增大时,说明汽车离开出发点; 随时间不断减小时,说明汽车驶向出发点。

参考答案:0-10s 内,汽车驶离出发点;20s-40s 内汽车驶向出发点。 第4节 匀速度直线运动的速度与位移的关系P(42)

1. 通过测试得知某型号的卡车在某种路面上急刹车时加速度的大小是

5

如果要求它在这种路面上行驶时在22.5m 内必须停下,它的行驶速度不能超过多少千米每时? 点拨:

由已知条件及待求物理量可见与时间无关, 故选择速度位移公式求解. 详解:

已知加速度a =-5得:

, 解得:

,x=22.5m,末速度为v=0,由(速度位移关系

) 可

参考答案:54km/h

2. 神舟五号载人飞船的返回舱距地面10km 时开始启动降落伞装置,速度减至10m/s,并以这个速度在大气中降落。在距地面1.2m 时,返回舱的4台缓冲发动机开始向下喷气,舱体再次减速。设最后减速过程中返回舱做匀减速运动,并且到达地面时恰好速度为0,求最后减速阶段的加速度。

点拨:

由已知条件及待求物理量可见与时间无关, 故选择速度位移公式求解. 详解:

初速度

=10m/s,末速度 v=0,位移x=1.2m

) 得 根据(速度位移关系参考答案:-42

3. 某型号的舰载飞机在航空母舰的跑道上加速时,发动机产生的最大加速度为5,所需的起飞速度为50m/s,跑道长100 m。通过计算判断,飞机能否靠自身的发动机从舰上起飞? 为了使飞机在开始滑行时就有一定的初速度,航空母舰装有弹射装置。对于该型号的舰载飞机,弹射系统必须使它具有多大的初速度? 为了尽量缩短舰载飞机起飞时的滑行距离,航空母舰还需逆风行驶。这里对问题做了简化。

点拨:

由已知条件及待求物理量可见与时间无关, 故选择速度位移公式求解

详解:

若飞机靠自身发动机起飞,飞机初速度为 0,加速度 a=5

末速度

) 得,所以不行。 ,末速度为 v=50 m/s

) 得

参考答案:不行;39m/s

第5节 自由落体运动P(45)

1. 把一张纸片和一块文具橡皮同时释放下落,哪个落得快? 再把纸片捏成一个很紧的小纸团,和橡皮同时释放,下落快慢有什么变化? 怎样解释这个现象? 点拨: ,位移 x=100m,由(速度位移关系弹射装置使飞机初速度为根据 (速度位移关系

初速度为零, 位移一定, 空气对纸片纸团阻力不同.

详解:

文具橡皮下落得快。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,下落加速度小, 由位移公式

时间的二次方与加速度成反比, 故纸片落地时间较长. 知落地

参考答案:文具橡皮下落得快。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. 一位观察者测出,悬崖跳水者碰到水面前在空中下落了3.0 s。如果不考虑空气阻力,悬崖有多高? 实际上是有空气阻力的,因此实际高度比计算值大些还是小些? 为什么?

点拨:

由匀变速直线运动位移公式和自由落体位移公式分析计算.

详解:

根据(自由落体位移公式) 得

由于空气阻力,下落加速度小于g ,由(匀变速直线运动位移公式)

计算结果应小于45 m。

参考答案:实际高度应小些,计算结果小于45 m。 可知,

3. 有一种“傻瓜”照相机,其光圈(进光孔径) 随被摄物体的亮度自动调节,而快门(曝光时间) 是固定不变的。为估测某架“傻瓜”照相机的曝光时间,实验者从某砖墙前的高处使一个石子自由落下,拍摄石子在空中的照片如图2.5-3。由于石子的运动,它在照片上留下了一条模糊的径迹。已知石子从地面以上2.5m 的高

度下落,每块砖的平均厚度为6 cm,怎样估算这架照相机的曝光时间?

点拨:

石子从开始落下到图中两点的过程为自由落体运动。然后由位移公式确定石子落到AB 两点所用时间, 确定曝光时间。

详解: 径迹表示长度约, 设石子到A 点所用时间为, 位移为, 到B 点所用时间为,位移为, 由自由落体位移公式有:

,

参考答案:0.02s

4. 为了测出井口到水面的距离,让一个小石块从井口自由落下,经过2.5 s后听到石块击水的声音,估算井口到水面的距离。考虑到声音在空气中传播需用一定的时间,估算结果偏大还是偏小?

点拨:

已知条件及待求物理量与末速度无关, 故选择位移公式分析计算.

详解:

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 ,由得: (自由落体运动位移公式) 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 <2.5 s,我们估算的x 偏大。

参考答案:31 m,估算的x 偏大。

5. 频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段。在暗室中,照相机的快门处于常开状态,频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光,照亮运动的物体,于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。图2.5-4是小球自由下落时的频闪照片示意图,频闪仪每隔0.04s 闪光一次。如果要通过这幅照片测量自由落体加速度,可以采用哪几种方法? 试一试。

照片中的数字是小球落下的距离,单位是厘米。

点拨:

应用不同方法计算加速度时, 注意单位的换算.

详解:

(1)根据求加速度;(2)由平均速度公式计算出图中某两点速度, 由加速度公式求解;(3)由平均速度公式计算出图中各点速度,作出速度图象, 由图象斜率计算加速度(4)由平均速度公式

算出图中某两点速度, 由求解。

参考答案:(1)根据求加速度;(2)由平均速度公式计算出图中各点速度。由加速度公式求解;(3)由平均速度公式计算出图中各点速度,作出速度图象, 由图象斜率计算加速度。

第1节 重力 基本相互作用P(53)

1(1).举出具体的实例来说明:

(1)力能够改变物体的运动状态或使物体产生形变;

点拨:

物体的运动状态发生改变是指物体速度大小或方向发生变化, 物体发生形变是指体积或形状发生变化.

详解:

玻璃杯从桌子上掉下,在重力作用下,运动得越来越快(物体速度大小的改变) ;被掷出去的铅球,在重力作用下沿曲线落回地面(物体速度方向的改变) ;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。(物体形状变化) 参考答案: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)每一个力,都有一个施力物体和一个受力物体。

详解:

力是物体间的相互作用, 离不开受力物体和施力物体. 如: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。 参考答案: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(1).画出下面几个物体所受重力的图示。

(1)放在水平桌面上的质量m=0.05kg的墨水瓶。

点拨:

首先做出标度, 然后根据确定力的大小和方向做出相应长度的有向线段. 详解:

墨水瓶G=mg=0.5N,方向竖直向下, 力的图示如图所示. 参考答案:

kg 的火箭。 (2)竖直向上飞行的质量m=

点拨:

首先做出标度, 然后根据确定力的大小和方向做出相应长度的有向线段. 详解: 火箭G=mg=N, 方向竖直向下, 力的图示如图所示. 参考答案:

(3)沿着滑梯下滑的质量m=20 kg的小孩.

点拨:

首先做出标度, 然后根据确定力的大小和方向做出相应长度的有向线段. 详解:

小孩的重力G=mg=200N,方向竖直向下, 力的图示如图所示. 参考答案:

(4)抛出后在空中飞行的质量m=4 kg的铅球。

点拨:

首先做出标度, 然后根据确定力的大小和方向做出相应长度的有向线段. 详解:

铅球G=mg=40N,方向竖直向下, 力的图示如图所示. 参考答案:

3. 几何学中把三角形三条中线的交点叫做重心。物理学中也有重心的概念。均匀的三角形薄板的重心是不是与几何学上的重心位于同一点上? 请你通过以下实验做出判断:首先作图把均匀等厚三角形纸板的三条中线的交点C 找出来,然后用细线悬吊三角形纸板的任意位置,看悬线的延长线是否通过C 点。 点拨:

根据二力平衡知识确定拉力方向, 确定重心位置.

详解:

重心是重力作用点, 纸板受力平衡时, 拉力与重力为平衡力, 具有等大、反向、共线的特点所以悬线的延长线通过同一点C.

参考答案:是位于同一点。

第2节 弹力P(56)

1. 取一只扁玻璃瓶,里面盛满水,用穿有透明细管的橡皮泥封口,使水面位于细管中(图3.2-7) 。用手捏玻璃瓶,可以看到透明细管中的水面变化,说明玻璃瓶

在手的作用下发生了形变。请你用家里的玻璃瓶做实验,体验这种微小形变。

点拨:

详解:

参考答案:略

2. 质量均匀的钢管,一端支在水平地面上,另一端被竖直绳悬吊着(图3.2-8) ,钢管受到几个力的作用? 各是什么物体对它的作用? 画出钢管受力的示意图。

点拨:

按重力、弹力的顺序分析各力, 根据重力、弹力方向的特点确定各个力的方向. 详解:

重力G 方向垂直向下,施力物体是地球; 地面的支持力垂直地面指向受力物体, 绳子拉力方向沿其收缩的方向。 参考答案:钢管受到3 个力作用:重力G ,地面的支持力F1、绳的拉力F2(图3-11)。重力G 的施力物体是地球,地面的支持力F1 的施力物体是地面、绳

的拉力F2

的施力物体是绳。

3. 如图

3.2-9,一根筷子放在光滑的碗内,筷子与碗壁、碗边都没有摩擦。作示

意图表示筷子受到的力。

点拨:

对于点与曲面接触的弹力, 先确定接触面的接触点所在位置的切面, 然后根据与切面垂直的特点确定弹力方向.

详解:

弹力方向垂直于接触面方向指向受力物体, 所以下端受支持力指向碗的圆心; 上接触点弹力方向垂直筷子方向向上.

4(1).某同学在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码,做实验研究弹力与弹簧伸长量的关系。下表是她的实验数据。实验时弹力始终未超过弹性限度,弹簧很轻,自身质量可以不计。

(1) 根据实验数据在坐标系中作出弹力F 跟弹簧伸长量x 关系的图象。

点拨:

建立选择合适的物理量作为横轴和纵轴, 描点作图.

详解:

以弹簧的形变量为横轴, 弹力大小纵轴建立坐标系, 然后将图中数据在坐标系中描点, 最后以直线拟合各数据点, 得到图象如图所示. 参考答案:

(2)根据图象计算弹簧的劲度系数。

点拨:

图象的解析式中x 的系数表示劲度系数

详解:

在F-x 图象中, 图线斜率表示弹簧的劲度系数, 由表达式可

知,

参考答案:弹簧的劲度系数为k=26 N/m

第3节 摩擦力P(61)

1. 手压着桌面向前移动,会明显地感觉到有阻力阻碍手的移动。手对桌面的压力越大,阻力越大。试一试,并说明道理。

点拨:

由正压力与滑动摩擦力关系进行说明。

手压着桌面向前移动时,手受到桌面的滑动摩擦力作用。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。

参考答案:手压着桌面向前移动时,手受到桌面的滑动摩擦力作用。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).一只玻璃瓶,在下列情况下是否受到摩擦力? 如果受到摩擦力,摩擦力朝什么方向?

(1)瓶子静止在粗糙水平桌面上。 点拨:

由摩擦力的产生条件进行判断。 详解:

瓶子静止在粗糙水平桌面上与桌面之间没有相对运动的趋势,故不受摩擦力作用。

参考答案:不受。因为瓶子与桌面之间没有相对运动的趋势。 (2)瓶子静止在倾斜的桌面上。 点拨:

由摩擦力的产生条件进行判断摩擦力是否产生,根据静摩擦力与相对运动趋势方向相反判断摩擦力方向。 详解:

在倾斜桌面的瓶子与桌面间有正压力、有沿斜面向下的运动趋势且接触面不光滑,满足摩擦力产生条件,故有摩擦力产生,摩擦力方向与瓶子相对桌面的运动趋势方向相反,即沿桌面向上。

参考答案:受静摩擦力作用,静摩擦力的方向沿桌面斜向上。 (3)瓶子被握在手中,瓶口朝上。 点拨:

由摩擦力的产生条件判断有无摩擦力,根据静摩擦力与相对运动趋势方向相反判断摩擦力方向。

瓶子与手之间有正压力、有沿竖直向下的运动趋势且接触面不光滑,满足摩擦力产生条件,故有摩擦力产生;摩擦力方向与瓶子相对桌面的运动趋势方向相反,即竖直向上。

参考答案: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)瓶子压着一张纸条,扶住瓶子把纸条抽出。 点拨:

由摩擦力的产生条件判断有无摩擦力,根据滑动摩擦力与相对运动方向相反判断摩擦力方向。 详解:

瓶子与纸条之间有正压力、有相对运动且接触面不光滑,满足摩擦力产生条件,故有摩擦力产生;瓶子相对纸条向后运动,摩擦力方向与瓶子相对桌面的运动趋势方向相反,即瓶子所受摩擦力与纸条运动方向相同。

参考答案: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. 重量为100N 的木箱放在水平地板上,至少要用35N 的水平推力,才能使它从原地开始运动。木箱从原地移动以后,用30 N的水平推力,就可以使木箱继续做匀速运动。由此可知:木箱与地板间的最大静摩擦力

= _________;木箱

所受的滑动摩擦力F=_________,木箱与地板间的动摩擦因数μ=_________ 。如果用20N 的水平推力推木箱,木箱所受的摩擦力是_________ 。 点拨:

分析摩擦力的大小向要先根据外力大小与最大静摩擦力大小确定摩擦力的性质,由平衡条件分析静摩擦力大小,由滑动摩擦力定律计算滑动摩擦力大小。 详解:

由题意知最大静摩擦力

=35N;F =30N 时,物体匀速运动,摩擦力与推力为

平衡力,故滑动摩擦力F=30N;由;若用20N

力推,木箱保持静止,木箱所受静摩擦力与推力为平衡力,即F =20N 参考答案:

=35N F=30N μ=0.3 20 N

第4节 力的合成P(64)

1. 有两个力,一个是10N ,一个是2N ,它们的合力有可能等于5 N、10N 、15 N吗? 合力的最大值是多少? 最小值是多少? 点拨:

两分力与合力大小关系满足详解:

两个力的夹角为0°时,它们的合力最大,为12 N;当两个力的夹角为180°时,它们的合力最小,为8 N;当两个力的夹角由0°逐渐增加到180°时,由平行四边形定则可得: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10 N,不能等于5 N 和15 N。

参考答案:合力最大为12 N;合力最小,为8 N;两个力的合力可以等于10 N,不能等于5 N 和15 N。

2. 有两个力,它们的合力为0。现把其中一个向东的6N 的力改为向南(大小不变) ,它们的合力大小、方向如何? 点拨:

由平衡力知识确定未知力大小;根据平行四边形定则确定两分力合力的大小和方向。 详解:

当两个力的合力为0 时,由于一个力向东,大小为6 N,则另一个力的方向必向西,大小也为6N 。将方向向东的、大小为6 N 的力改为向南时,二力相互垂直,如图所示,它们的合力的大小为参考答案:合力的大小为

6

,方向为西偏南45°。

N ,方向为西偏南45°。

3.

两个力互成角,大小分别是90N 和120N 。通过作图求出合力的大小和方向。

,通过作图求出合力的大小

如果这两个力的大小不变,两力间的夹角变为和方向。 点拨:

作法图求合力是将做出两分力的图示,根据平行四边形定则得到合力的图示,与标度比较得到合力大小,用量角器量出合力与分力的夹角。 详解:

如图所示,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,则合力的大小夹角为

。同理可求得当两个力的夹角为

,量得F 与F1 的

时的合力大小和方向。

参考答案:4(1).两个力(1)若点拨:

和和

间的夹角为θ,两力的合力为F 。以下说法是否正确?

大小不变,θ角越小,合力F 就越大。

由平行四边形定则平移后得到三角形定则,然后根据余弦定理确定合力与两分力夹角关系. 详解:

由三角形定则可知,两分力首尾连接,再连首尾即为

合力,

间的夹角为θ,所以图中和

的夹角为

,由

余弦定理

,可见,θ越小,合力F 越大。

参考答案:正确 (2)合力F

总比分力点拨:

两分力与合力大小关系满足详解:

两分力与合力大小关系满足参考答案:错

(3)如果夹角θ不变,点拨:

当合力与变化的分力垂直时,合力最小;该分力无论是变大还是变小,合力都会增大。 详解:

大小不变,只要

增大,合力F 就必然增大。 , 所以合力不一定比分力大。

中的任何一个力都大。

如图所示。

参考答案:错 第5节 力的分解P(66) 1. 如图3.5-7,倾角为箱,F

与水平方向成

的斜面上放着一个木箱,100N 的拉力F 斜向上拉着木角。分别以平行于斜面和垂直于斜面的方向为x 轴和y

轴建立坐标系,把F 分解为沿着两个坐标轴的分力。

试在图中作出分力

并计算它们的大小。

点拨:

两分力与F 组成直角三角形,解直角三角形可得。 详解:

(解直角三角形可得)

参考答案:

2. 一个竖直向下的180N 的力分解为两个分力,一个分力在水平方向上并等于240N ,求另一个分力的大小和方向。 点拨:

按题中已知做出两个力的示意图,然后根据平行四边形定则作出未知分力示意图,通过几何关系求得分力的大小和方向。 详解:

如图所示,由勾股定理可知,

,F2与力F 夹角为α,

参考答案:300N ,与竖直方向夹角为37°

3. 一个小球在1 s时间内在水平方向上向右发生了4m 位移,同在这1 s内,它也下落了5m 。作图表示这个小球位移的方向,计算小球位移的大小。 点拨:

以水平位移和竖直位移为邻边做出平分四边形,两邻边所夹对角线表示合位移。 详解:

小球位移等于水平位移与竖直位移的矢量和,合位移与分位移满足平行四边形定则,如图所示,合位移大小

,设合位移与竖直方

向夹角为α,

参考答案:

第1节 牛顿第一定律P(70) 1(1).回答下列问题:

(1)飞机投弹时,如果当目标在飞机的正下方时投下炸弹,能击中目标吗? 为什么? 点拨:

应用惯性知识分析现象。

详解:

飞机投下的炸弹在水平方向不受力的作用,因此仍保持离开飞机时的水平速度(即惯性),如果当目标在飞机的正下方时投下炸弹不能击中目标。

参考答案:

不能炸中目标。如图所示,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)地球在从西向东自转。你向上跳起来以后,为什么还落到原地,而不落到原地的西边? 点拨:

应用惯性知识分析物理现象。 详解:

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。

参考答案: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. 我国道路交通安全法规定,在各种小型车辆前排乘坐的人必须系好安全带。为什么要做这样的规定? 点拨:

应用惯性知识分析交通安全法的规定。 详解:

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。

参考答案: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. 一个同学说,向上抛出的物体,在空中向上运动时,肯定受到了向上的作用力,否则它不可能向上运动。这个结论错在什么地方? 点拨:

应用惯性知识分析物理现象。 详解:

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。

参考答案: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. 请你通过实例说明,如果所选的参考系在相对于某惯性系做变速运动,惯性定律在所选的参考系中就不成立。 点拨:

惯性定律只有在惯性系中才成立。 详解:

如果选择了相对于静止的大树做加速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。

参考答案:如果选择了相对于静止的大树做加速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P(78)

1. 从牛顿第二定律知道,无论怎样小的力都可以使物体产生加速度,可是,我们用力提一个很重的箱子,却提不动它。这跟牛顿第二定律有没有矛盾? 应该怎样解释这个现象?

点拨:

从牛顿第二定律表达式中力F 的含义,区别物体受的某一个力。 详解:

没有矛盾。

牛顿第二定律公式

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面上的很重的物体时,物体受到的力共有三个:手对物体向上的作用力如果

只是支持力

,竖直向下的重力G ,以及向上的支持力

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。 参考答案:没有矛盾。 2.

一个物体受到

=4N的力,

产生

=2m/

的加速度,要使它产生

=6m/

加速度,需要施加多大的力? 点拨:

物体的质量一定,物体的加速度与所受合外力成正比。 详解:

由牛顿第二定律,得,

解得:参考答案:12N

3. 甲、乙两辆实验小车,在相同的力的作用下,

甲车产生的加速度为乙车产生的加速度为点拨:

物体所受合外力一定,物体的加速度与加速度成反比。 详解:

,甲车的质量是乙车的几倍?

根据牛顿第二定律可知:参考答案:3倍

得:


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