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教材习题答案
第 1 章 运动的描述 ２.答案 海轮领航员关注的是海轮位置的变化 该领航员报告
ꎬ
的是海轮的位移
ꎮ
第1 节 空间和时间 ３.答案 ＡＢ 飞船发射升空后 跟踪飞船运动轨迹时 飞船的
ꎬ ꎬ
１.答案 小小竹排江中游 是以河岸为参考系 巍巍青山两岸 形状和大小可忽略
ꎬ
飞船可视为质点
ꎬ
故
Ａ
正确
ꎮ
研究飞船飞
“ ” ꎬ“
行速度时 飞船的形状和大小对其运动速度的影响可忽略 可
走 是以竹排为参考系 选河岸为参考系观察 竹排位置改
ꎬ ꎬ
” ꎮ ꎬ
将其视为质点 故 正确 研究与 天宫二号 对接前 调整飞
变 选竹排为参考系观察 青山位置改变 ꎬ Ｂ ꎮ “ ” ꎬ
ꎻ ꎬ ꎮ
船姿势时 飞船的形状和大小是主要因素 不能将其视为质
２.答案 前 第 内指时间 第 末 第 初指时刻 时 ꎬ ꎬ
２ ｓ、 ２ ｓ ꎻ ２ ｓ 、 ３ ｓ ꎮ
点 错误 控制飞船完成对接过程时 飞船的形状和大小是
间轴如图所示 ꎬＣ ꎮ ꎬ
ꎮ
主要因素 不能将其视为质点 故 错误
ꎬ ꎬ Ｄ ꎮ
４.答案 运动员在跑道的直道部分进行 短跑比赛 他跑
１００ ｍ ꎬ
完全程通过的路程和位移大小都是 如果该运动员沿
１００ ｍꎮ
跑道跑了 圈 他通过的路程是 位移为
２ ꎬ ８００ ｍꎬ ０ ｍꎮ
５.答案 以出发点为坐标原点 如图所示 沿着斜面向上运动了
ꎬ ꎬ
的位移ｓ 位移大小为 方向沿斜面向上 全过
３.答案 ＢＣ 以前面的摩托艇为参考系
ꎬ
后面的摩托艇的位置 ５ ｍ １＝５ ｍꎬ ５ ｍꎬ ꎮ
程中质点发生的位移ｓ 故位移大小为 方向沿斜
相对于参考系向北远离
ꎬ
故向北行驶
ꎮ
以后面的摩托艇为参 ２＝－３ ｍꎬ ３ ｍꎬ
面向下
考系 前面的摩托艇位置相对于参考系向南远离 故向南 ꎮ
ꎬ ꎬ
行驶
ꎮ
４.答案 ＢＤ 列车从成都东站出发 到达内江北站分别指出发
、
和到达的时刻 故 错误 列车运动和停留时间 分别指运
ꎬ Ａ、Ｃ ꎮ ꎬ
行过程和停留过程的时间 故 正确
ꎬ Ｂ、Ｄ ꎮ
５.答案 坐标系如图
ꎮ
６.答案 我建立的坐桥系和小明建立的坐标系不一样 在汽车
ꎬ
从桥头到桥尾的过程中 设桥长为ｌ 在我建立的坐标系中 汽
ꎬ ꎬ ꎬ
车是从坐标ｘ 运动到坐标ｘ ｌ 在小明的坐标系中 是从
１＝０ ２＝ ꎬ ꎬ
ｘ ｌ运动到坐标ｘ 因此对汽车位置的描述不一样 但
１＝－ ２＝０ꎬ ꎮ
对位移的描述 大小都是ｌ 方向都是由北指向南 故对位移的
ꎬ ꎬ ꎬ
描述相同 路程指汽车行驶的轨迹长度都是ｌ 故对路程的描
ꎮ ꎬ
述相同 对时间的描述也相同 可见在同一参考系 桥 中
ꎮ ꎮ ( ) ꎬ
建立坐标系不同 对同一物体的运动的描述 其位置的描述不
ꎬ ꎬ
同 但对其位移 路程和时间的描述是相同的
ꎬ 、 ꎮ
第3节 速度
１.答案 Ａ 子弹射出枪口时的速度指通过某位置的速度 是瞬
ꎬ
时速度 正确 汽车从甲站行驶到乙站的速度指通过某段位
ꎬＡ ꎻ
移内的速度 是平均速度 错误 火车通过广告牌的速度指
第一个转弯处的坐标为 ꎬ ꎬＢ ꎻ
通过某段位移内的速度 是平均速度 错误 人散步的速度
或ｘ ｙ ꎬ ꎬＣ ꎻ
(－１６０ꎬ０) ＝－１６０ ｍꎬ ＝０ 指一段时间内的速度 是平均速度 错误
终点的位置坐标为 ꎬ ꎬＤ ꎮ
ｓ －２
或ｘ ｙ ２.答案 Ｂ ｖ ２×１０ ｍ . 故 错误 正确
(－８０ꎬ－２８０) ＝－８０ ｍꎬ ＝０ ＝ ｔ ＝ －３ ＝１ ２５ ｍ/ｓꎬ Ａ ꎬＢ ꎮ
１６×１０ ｓ
６.答案 假设某同学从出生到现在生活的时间大约是 年 则
１６ ꎬ 为使平均速度大小更接近滑块的瞬时速率 可适当减小遮光
ꎬ
１６ 年 ＝１６×３６５×２４×６０×６０ ｓ≈５ . ０５×１０ ８ ｓ 板的宽度或遮光时间 但若遮光板的宽度或遮光时间太小 测
ꎬ ꎬ
珍惜时间的意义提示 若比较宇宙大爆炸至今的时间 大
: ꎬ 量误差会增大 故 错误
ꎬ Ｃ、Ｄ ꎮ
约仅是宇宙大爆炸至今时间的 １０ －１０ ꎬ 非常短暂 ꎬ 需要珍惜时 ３.答案 子弹头穿过扑克牌的位移
(１)
间 若比较某种微观粒子的寿命 大约是该微观粒子的寿命
ꎮ : ｓ . －２ . －２ . －２
＝５７×１０ ｍ＋１９×１０ ｍ＝７６×１０ ｍ
的
１０
３３倍
ꎬ
非常长
ꎮ
珍惜时间可做很多有利于社会的事
ꎮ ｓ
由ｖ 得
＝ ｔ
第2 节 质点和位移
ｓ . －２
ｔ ７６×１０ ｍ . －５
１.答案 出租车按路程收费 故其中的 公里 指的是路程 ＝ ｖ ＝ ＝８４４×１０ ｓ
ꎬ “ ” ꎮ ９００ ｍ/ｓ
１
关注精品公众号【偷着学】，免费获取更多高中精品资源、最新网课、讲义等由计算可见 子弹头的长度与扑克牌的宽度相比 其长 由加速度的定义式 得弹离过程的加速度
(２) ꎬ ꎬ ꎬ
度对穿过扑克牌的时间的影响不能忽略 子弹头不能视为质点 ｖ ｖ
ꎬ ꎮ ａ ｔ－ ０ １６ ｍ/ｓ－０ ２
４.答案 由图像可见 飞机匀速行驶 行驶ｔ 发生位移ｓ ＝ ｔ ＝ . ＝８０ ｍ/ｓ
ꎬ ꎬ ＝１ ｈꎬ ＝ ０２ ｓ
飞行员在弹离过程中的加速度大小为 ２ 方向与弹
６００ ｍꎮ ８０ ｍ/ｓ ꎬ
ｓ 射方向相同
由速度公式得ｖ ６００ ｋｍ ꎮ
＝ ｔ ＝ ＝６００ ｋｍ/ｈ ５.答案 规定篮球初速度的方向为正方向 则 ｖ ｖ
１ ｈ ꎬ ０＝１０ ｍ/ｓꎬ ｔ＝
５.答案 已知前半段位移的平均速度ｖ 后半段位移的 ｔ .
１＝２０ ｍ/ｓꎬ －８ ｍ/ｓꎬ ＝０１ ｓꎮ
平均速度ｖ 设全程的位移为ｓ 平均速度大小为ｖ 由加速度的定义式 得篮球的加速度
２＝３０ ｍ/ｓꎮ ꎬ ꎬ ꎬ
前 后两段时间分别为ｔ 和ｔ 由平均速度公式得 ｖ ｖ
、 １ ２ꎮ : ａ ｔ－ ０ －８ ｍ/ｓ－１０ ｍ/ｓ ２
ｓ ｓ ＝ ｔ ＝ . ＝－１８０ ｍ/ｓ
０１ ｓ
ｔ ２ ｔ ２ 篮球在这段时间内的加速度大小为 １８０ ｍ/ｓ ２ ꎬ 方向与初
１＝ ｖ ꎬ２＝ ｖ
速度方向相反
１ ２ ꎮ
ｖ ＝ｔ ｓ ｔ ＝ｖ ２ ｖ １ ｖ ｖ ２ ＝２４ ｍ/ｓ ６.答案 在斜面上不同位置同时释放两个相同的钢球 ꎬ 它们滚
１＋ ２ １＋ ２ 下时两球距离不变 因此 在任意时间内两球发生的位移相
６.答案 比较某时刻的运动快慢 即从瞬时速度的角度看 当乌 ꎬ ꎬ
ꎬ ꎬ 同 在任意时刻两球速度相同 又由于在任意时刻 两球速度
龟和兔子都在运动时 兔子速度更大 兔子快 当兔子睡觉时 ꎬ ꎮ ꎬ
ꎬ ꎬ ꎻ ꎬ 相同 因此在任意时间内 两球速度的变化相同 故在任意时
乌龟快 比较全程的平均运动快慢 即从平均速度的角度看 ꎬ ꎬ ꎬ
ꎮ ꎬ ꎬ 刻 两球加速度相同
乌龟的平均速度大 乌龟快 可见 描述物体的运动快慢 有 ꎬ ꎮ
ꎬ ꎮ ꎬ ꎬ
时需要描述一段时间或一段位移的快慢 有时则需要描述某 章末练习
ꎬ
一时刻或者某一位置的快慢 平均速度和瞬时速度从不同角
ꎬ ◆科学认知
度描述了物体运动的快慢
ꎮ １.答案 ＡＣ 选项中忽略物体的大小和形状等因素不影
兔子运动的速度是变化的 跑过某位置时的瞬时速度为 Ａ、Ｃ
ꎬ 响研究的问题 而 则需要考虑物体的大小和形状
不能说兔子每 都跑了 或者每跑 都用 的 ꎻ Ｂ、Ｄ ꎮ
６ ｍ/ｓꎬ １ｓ ６ｍꎬ ６ｍ １ｓ ２.答案 ＢＣ 在此过程中 由于加速度ａ一直与速度ｖ同向 汽
时间 其含义是 兔子若保持该时刻的速度不变运动下去 它 ꎬ ꎬ
ꎮ ꎬ ꎬ 车做加速运动 速度一直增大 直到加速度为 时 速度达到
每秒要跑 ꎬ ꎬ ０ ꎬ
６ ｍꎮ 最大值 且位移一直增大 所以 对于此过程 在加速度为
ꎬ ꎮ ꎬ ꎬ ０
时 位移也最大
第4节 加速度 ꎬ ꎮ
３.答案 位移的大小
１.答案 错误 若物体做减速运动 则物体的加速度方向与
(１) ꎮ ꎬ
速度方向相反 ｘ ＝ ３００ ２ ＋４００ ２ ｍ＝５００ ｍ
ꎮ 设位移方向为东偏南α角
错误 可以以速度方向为正方向 也可以以速度的反
(２) ꎮ ꎬ
方向为正方向 若规定速度的反方向为正方向 当加速度方 则 α ４ 解得α °
ꎮ ꎬ ｓｉｎ ＝ ꎬ ≈５３
向与速度方向相反时 加速度为正值 但物体做减速运动 速 ５
ꎬ ꎬ ꎬ 所以位移的方向为东偏南 °
度的大小越来越小 ５３ ꎮ
ꎮ ４.答案 座舱的位移为 路程为 Ｒ
正确 加速度方向与速度方向相同时 虽然加速度减 (１) ０ꎬ ２π ꎻ
(３) ꎮ ꎬ 转动过程中 座舱的最大位移为 Ｒ 最大路程
小 但速度越来越大 (２) ꎬ ２ ꎬ
ꎬ ꎮ 为 Ｒ
正确 加速度方向与速度方向相反时 虽然加速度增 ２π ꎮ
(４) ꎮ ꎬ ５.答案 设总路程为 ｓ 则前半段和后半段的路程都是ｓ
大 但速度越来越小 ２ ꎬ ꎬ
ꎬ ꎮ ｓ ｓ
２.答案 ＡＢＣ 当汽车做速度很大的匀速运动时 加速度为 由平均速率公式 ｖ 可得 汽车运动的时间 ｔ
ꎬ ０ꎬ ＝ ｔ ꎬ １ ＝ ｖ ꎬ
故 正确 汽车做减速时 加速度方向与速度方向相反 可能 １
Ａ ꎻ ꎬ ꎬ ｓ
跟末速度方向相反
ꎬ
故
Ｂ
正确
ꎻ
加速度是物体速度的变化量与 ｔ ２＝ｖ ꎻ
２
所用时间的比值 速度的变化量大 若时间很长 则加速度可
ꎬ ꎬ ꎬ 全程的平均速率ｖ ２ ｓ 总的运动时间ｔ ｔ ｔ
能很小 故 正确 加速度描述物体速度变化的快慢 加速度 ＝ ｔ ꎬ ＝ １＋ ２ꎬ
ꎬ Ｃ ꎻ ꎬ
很大 则速度变化就一定快 故 错误 ｖ ｖ
ꎬ ꎬ Ｄ ꎮ 则ｖ １ .
３.答案 规定该同学的初速度方向为正方向 由题意可知ｖ ２＝ ｖ ｖ＝６６７ ｋｍ/ｈ
ꎮ ０＝ ２ １－
. ｖ ｔ 汽车将以 . 的平均速率行驶才能按时到达目的
３５ ｍ/ｓꎬ ｔ＝１ ｍ/ｓꎬ ＝１０ ｓꎮ ６６７ ｋｍ/ｈ
由加速度的定义式 得该同学的加速度 地 在全程的平均速率一定时 前半段的平均速率越小 后半
ꎬ ꎮ ꎬ ꎬ
ｖ ｖ . 段的平均速率就会越大 若后半段的平均速率符合公路的限
ａ ｔ－ ０ １ ｍ/ｓ－３５ ｍ/ｓ . ２ ꎮ
＝ ｔ ＝ . ＝－０２５ ｍ/ｓ 速要求是合理的 反之 不合理
１００ ｓ ꎬ ꎬ ꎮ
该同学的加速度大小为 . ２ 方向与初速度方向 ６.答案 ｖ . ｖ .
０ ２５ ｍ/ｓ ꎬ ０＝１１０ ｋｍ/ｈ＝３０６ ｍ/ｓꎬ ｔ＝１１４ ｋｍ/ｈ＝３１７ ｍ/ｓ
相反 ｖ ｖ . .
ꎮ ａ ｔ－ ０ ３１７ ｍ/ｓ－３０６ ｍ/ｓ . ２
４.答案 规定向上弹射的方向为正方向 由题意可知ｖ ｖ ＝ ｔ ＝ ＝０００２ ｍ/ｓ
ꎮ ０＝０ꎬ ｔ＝ ５４０ ｓ
ｔ . 所以列车在这段时间内的加速度大小为 . ２
１６ ｍ/ｓꎬ ＝０２ ｓꎮ ０００２ ｍ/ｓ ꎮ
２
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７.答案 ＢＣＤ 甲中乘客看到高楼在向下运动 说明甲一定向 根据速度公式ｖ ｖ ａｔ 得
ꎬ ｔ＝ ０＋ ꎬ
上运动 ꎻ 乙中乘客看甲在向下运动 ꎬ 说明乙也向上运动 ꎬ 且其 ｖ ０＝ ｖ ｔ－ ａｔ ＝０－(－６ ｍ/ｓ ２ )×５ ｓ＝３０ ｍ/ｓ
速度比甲快 错误 若丙不动 会看到甲 乙都向上运动 正 该轿车行驶的最大速度是
ꎬＡ ꎻ ꎬ 、 ꎬＢ ３０ ｍ/ｓꎮ
确 若丙向下运动 也会看到甲 乙向上运动 正确 若丙也 ２.答案 规定汽车速度方向为正方向 由题意可知 ｖ ｖ
ꎻ ꎬ 、 ꎬＣ ꎻ ꎬ ０＝０ꎬ ｔ＝
向上运动 速度小于甲 乙的速度 也会看到甲 乙向上运动
ꎬ 、 ꎬ 、 ꎬＤ ａ . ２
１２ ｍ/ｓꎬ ＝２５ ｍ/ｓ ꎮ
正确
ꎮ 根据速度公式ｖ ｖ ａｔ 得汽车行驶的时间为
８.答案 该运动员在 ｔ＝ ０＋ ꎬ
０~２０ ｍ、２０~４０ ｍ、４０~６０ ｍ、６０~８０ ｍ、 ｖ ｖ
段用时分别为 . . . . . ｔ ｔ－ ０ １２ ｍ/ｓ
８０~１００ ｍ ２ ８９ ｓ、１ ９５ ｓ、１ ４７ ｓ、１ ６１ ｓ、１ ６６ ｓꎬ ＝ ａ ＝ ２ ＝４.８ ｓ
每段的平均速度 . . . . ２.５ ｍ/ｓ
６ ９２ ｍ/ｓ、１０ ２６ ｍ/ｓ、１３ ６１ ｍ/ｓ、１２ ４２ ｍ/ｓ、 需要的时间是 .
. 从中可以看出其运动速度先增大 然后减小 若要 ４８ ｓꎮ
１２０５ ｍ/ｓꎬ ꎬ ꎮ ３.答案 规定飞机速度方向为正方向 由题意可知ｖ
更仔细地了解运动员运动快慢的变化情况 需要了解其在更 ꎬ ０＝１４５ ｍ/ｓꎬ
ꎬ ａ . ２ ｔ
多不同位置 或者不同时刻 的瞬时速度大小 可以通过测速 ＝２３１ ｍ/ｓ ꎬ ＝２０ ｓꎮ
( ) ꎬ 加速 后飞机速度ｖ ｖ ａｔ .
仪测量更多位置的瞬时速度 ２０ ｓ ｔ＝ ０＋ ＝１４５ ｍ/ｓ＋２３１×２０ ｍ/ｓ＝
ꎮ
９.答案 该同学在 . 内做速度为 . 的匀速直线 ６０７ ｍ/ｓ
(１) ０~７５ ｓ ０８ ｍ/ｓ
运动 在 . 内静止在 处 在 内做速度为 此时飞机速度是声音速度的６０７ ｍ/ｓ . 倍 即 . 马
ꎻ ７５~２０ ｓ ６ ｍ ꎻ ２０~２５ ｓ ＝１８３ ( １８３
. 的匀速直线运动 在 内静止在 处 在 ３３１ ｍ/ｓ
１２ ｍ/ｓ ꎻ ２５~３０ ｓ １２ ｍ ꎻ 赫
内反向做速度为 的匀速直线运动 在 )ꎮ
３０~３５ ｓ ２ ｍ/ｓ ꎻ ３５~４０ ｓ
ｖ ｖ
内静止在 ２ ｍ 处 ꎻ 在 ４０~４２ . ５ ｓ 内做速度 １ . ６ ｍ/ｓ 的匀速直线 ４.答案 (１) ａ ＝ ｔ－ ｔ ０ ＝ ３０ ｍ/ｓ ＝２ ｍ/ｓ ２
运动 在 . 内静止在 处 在 内又反向做 １５ ｓ
ꎻ ４２５~４５ ｓ ６ ｍ ꎻ ４５~５０ ｓ 规定摩托车运动的方向为正方向 得 ｖ ｔ 图像如图
速度为 . 的匀速直线运动 (２) ꎬ －
１２ ｍ/ｓ ꎮ 所示
在 . 和 . 两个时间段位于 处 刚 ꎮ
(２) ７５~２０ ｓ ４２５~４５ ｓ ６ ｍ ꎻ
到 位置时用了
１２ ｍ ２５ ｓꎮ
由平均速度公式 可得 这段时间平均速度
(３) ꎬ ３０~５０ ｓ
ｓ
ｖ １２ ｍ .
＝ ｔ ＝ ＝０６ ｍ/ｓꎮ
２０ ｓ
◆科学辨析
１０.答案 区间测速是测量平均速率 其优点是通过监测车
(１) ꎬ
辆在某路段内的平均速率 可一定程度上整治车辆在该路段
ꎬ
内的违法超速行为 但缺点是不能对车辆在该区间内某处的
ꎬ
速度进行测量 这样可能造成车辆尽管在某区间的速度在合 由图像得ｔ ｖ 加速度
ꎬ (３) ＝１０ ｓꎬ ｔ＝２０ ｍ/ｓꎬ
理范围 但其在某时间段的超速行驶不能监测
固定 ꎬ 位置测速是测量瞬时速率 其优点是 ꎮ 通过对一些特 ａ ＝ ｖ ｔ ｔ ＝ ２０ ｍ/ｓ ＝２ ｍ/ｓ ２
ꎬ １０ ｓ
殊位置过往车辆的速率进行监控 整治可能出现的超速行 所得结果与 中结果相同
ꎬ (１) ꎮ
为 缺点是不能监测未安装测速装置路段可能出现的超速
行为
ꎬ (４) 由图像得 ｔ ＝３０ ｓ－１５ ｓ＝１５ ｓꎬ ｖ ０＝３０ ｍ/ｓꎬ ｖ ｔ＝０ꎬ 加
ꎮ 速度
测量汽车的瞬时速度主要有雷达测速 激光测速 地
(２) 、 、 ｖ ｖ
感线圈测速 卫星测速等 测量原理的共同点 是通过测量汽 ａ ｔ－ ０ －３０ ｍ/ｓ ２
、 ꎬ ꎬ ＝ ｔ ＝ ＝－２ ｍ/ｓ
１５ ｓ
车在极短时间内的位移 计算该时间内的平均速度大小作为
ꎬ 摩托车在 内的加速度的大小为 ２ 方向与摩
１５~３０ｓ ２ｍ/ｓ ꎬ
测量时的瞬时速率
ꎮ 托车的运动方向相反
◆科技交流 ꎮ
５.答案
１１.答案 耐力好的动物有鸵鸟 野兔等 跑得快 耐力好是为了
、 ꎬ 、 图 图
避免被捕食者捉到 加速奔跑时加速度大的动物有猎豹 虎 (ａ) (ｂ)
ꎻ 、
等 动物的爆发力很强 在起跑后加速度大 就能在短时间内 在 ｔ 时间内 向正 在 ｔ 时间内 向正方向
ꎬ ꎬ ꎬ ＯＡ ０~ １ ꎬ ０~ １ ꎬ
速度增到很大 有利于捕食猎物 方向做匀速直线运动 做匀加速直线运动
ꎬ ꎮ
在ｔ ｔ 时间内 向正方向
第2 章 匀变速直线运动 ＡＢ 在ｔ １~ ｔ ２ 时间内 ꎬ 静止 做匀 １ 速 ~ 直 ２ 线运动 ꎬ
在ｔ ｔ 时间内 向负 在ｔ ｔ 时间内 向正方向
第1 节 速度变化规律 ＢＣ ２~ ３ ꎬ ２~ ３ ꎬ
方向做匀速直线运动 做匀减速直线运动
１.答案 汽车刹车后做匀减速直线运动 规定初速度方向为正
ꎬ
在ｔ ｔ 时间内 向负 在ｔ ｔ 时间内 向负方向
方向 ꎬ 由题意可知ｖ ｔ＝０ꎬ ａ ＝－６ｍ/ｓ ２ ꎮ 若轿车经历ｔ ＝５ｓ 停下 ꎬ ＣＤ ３~ ４ ꎬ ３~ ４ ꎬ
方向做匀速直线运动 做匀加速直线运动
相应的行驶速度ｖ 最大
０ ꎮ
３
关注精品公众号【偷着学】，免费获取更多高中精品资源、最新网课、讲义等６.答案 物体运动过程的示意图 如图所示 汽车在驾驶员反应时间内行驶位移ｓ ｖｔ
(１) ꎬ ꎮ ＝
由速度 位移关系知 汽车从开始刹车到停下行驶位移
— ꎬ
ｖ２
ｓ′
＝ ａ
２
两次刹车距离分别为
ｖ２ ｖ２
ｓ ｖ ｔ １ ｓ ｖ ｔ ２
由ａ ｖ ｔ－ ｖ ０ 可计算出物体各运动阶段的加速度如 １＝ １ ＋ ２ ａꎬ ２＝ ２ ＋ ２ ａ
(２) ＝ ｔ ꎬ 两式联立并代入数据 解得
ꎬ
下表
ꎮ ｔ ＝０ . ７ ｓꎬ ａ ＝５ ｍ/ｓ ２
时间段 因此 驾驶员反应时间为 . 汽车刹车后加速度大小为
０~２ ｓ ２~４ ｓ ４~６ ｓ ６~８ ｓ ꎬ ０７ ｓꎬ
加速度 ２ ２ ２ ２ ５ ｍ/ｓ ２ ꎮ
５ ｍ/ｓ －５ ｍ/ｓ －５ ｍ/ｓ ５ ｍ/ｓ
５.答案 设物体以加速度ａ做匀变速直线运动 初速度为ｖ 经
ꎬ ０ꎬ
第2 节 位移变化规律 过时间ｔ 速度为ｖ 中间时刻的速度为 ｖ ｔ
ꎬ ｔꎬ ꎮ
１.答案 已知ａ ２ ｓ ｖ ２
＝１ ｍ/ｓ ꎬ ＝１０ ｍꎬ ０＝４ ｍ/ｓ ｖ ｖ
由公式ｖ２ｔ－ ｖ２
０＝２
ａｓ可得 由公式ｓ
＝
０
２
＋ ｔｔ
ꎬ
得ｔ时间内物体的平均速度
ｖ ｔ＝ ｖ２ ０＋２ ａｓ ｖ ｓ ｖ ０＋ ｖ ｔ
＝ ｔ ＝
２ ２ ２
＝ (４ ｍ/ｓ) ＋２×(１ ｍ/ｓ )×(１０ ｍ)
ｔ ｔ
＝６ ｍ/ｓ 由公式ｖ ｔ＝ ｖ ０＋ ａｔ ꎬ 对前 时间 、 后 时间内的匀变速直线
所以 电动车匀加速行驶 时的速度为 ２ ２
ꎬ １０ ｍ ６ ｍ/ｓꎮ 运动 有
２.答案 由题意ｖ ａ ２ ｔ ꎬ
０＝１８ ｍ/ｓꎬ ＝－４ ｍ/ｓ ꎬ ＝５ ｓꎮ
ｔ ｔ
设刹车后经时间ｔ ０ 停下 ꎬ 由速度公式得 ｖ ２ ｔ ＝ ｖ ０＋ ａ ꎬ ｖ ｔ＝ ｖ ２ ｔ ＋ ａ
２ ２
ｖ ｖ
ｔ ０＝ ｔ＋ ａ ０ ＝ ０－１８ ｍ/ ２ ｓ ＝４ . ５ ｓ< ｔ 因此ｖｔ ｖ ０＋ ｖ ｔ
－４ ｍ/ｓ ２ ＝
２
进的距
因
离
此刹车后
５ ｓ
汽车已经停下
ꎮ
由ｖ２ｔ－ ｖ２
０＝２
ａｓ
ꎬ
得汽车前
所以ｖ ｖｔ
ｖ
０＋
ｖ
ｔ 即做匀变速直线运动的物体在一段时
＝ ２ ＝ ꎬ
２
ｓ ＝
ｖ２ｔ－
ａ
ｖ２
０ ＝ ０－(１８ ｍ/ｓ) ２
２
＝４０ . ５ ｍ
间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度
ꎮ
２ ２×(－４ ｍ/ｓ )
所以 ꎬ 汽车刹车 ５ ｓ 后前进的距离为 ４０ . ５ ｍꎮ
６.答案
(１)
根据公式ｓ
＝
ｖ
０
ｔ
＋ ２
１ ａｔ２
ꎬ
得
３.答案 由题意ｖ ｖ ｖ
１＝１４４ ｋｍ/ｈ＝４０ ｍ/ｓꎬ ２＝０ꎬ ３＝１４４ ｋｍ/ｈ＝ ｓ ｖ ｔ １ ａｔ２
ｔ ｔ ｓ １＝ ０ ＋
４０ ｍ/ｓꎬ１＝２ ｍｉｎ＝１２０ ｓꎬ２＝４ｍｉｎ＝２４０ｓꎬ ２＝２ｋｍ＝２０００ｍꎮ ２
由加速度公式 得动车减速时的加速度
(１) ꎬ ｓ ｖ ｔ １ ａ ｔ ２ ｓ
ｖ ｖ ２＝ ０×(２)＋ ２ ×(２) － １
ａ ２－ １ ０－４０ ｍ/ｓ . ２
＝ ｔ ＝ ＝－０３３ ｍ/ｓ
１ １２０ ｓ ＝ ｖ ０ ｔ ＋ ３ ａｔ２
动车减速时的加速度大小为 . ２ ２
０３３ ｍ/ｓ
ｖ ｖ
由公式ｓ ０＋ ｔｔ 可得动车匀减速行驶的距离
(２) ＝ ２ ꎬ ｓ ｎ＝ ｓ ｎ－ ｓ ｎ －１＝ ｖ ０×( ｎｔ )＋ １ ａ ×( ｎｔ ) ２ －{ ｖ ０[ ｎ －１] ｔ ＋ １ ａ ×[( ｎ －
ｖ ｖ ２ ２
ｓ １＝ １＋ ２ｔ １＝ ４０ ｍ/ｓ＋０ ×１２０ ｓ＝２４００ ｍ １) ｔ ] ２ }
２ ２
ｎ
由公式ｓ
ｖ
ｔ＋
ｖ
０ｔ 动车匀加速驶离车站经 的时间 ＝
ｖ
０
ｔ
＋
２ －１ａｔ２
＝ ꎬ ２ ｋｍ ２
２
ｓ
ｓ
ｎ－
ｓ
ｎ －１＝
ａｔ２
ｔ ３＝ｖ ２ ２ ＋ ２ ｖ ３ ＝ ２× ４ ２ ０ ０ ｍ ０ / ０ ｓ ｍ ＝１００ ｓ (２) ｓ ４－ ｓ １＝( ｓ ４－ ｓ ３)＋( ｓ ３－ ｓ ２)＋( ｓ ２－ ｓ １)＝３ ａｔ２
动车从开始减速到恢复原速度这段时间内的平均速度 ｓ ｓ ｓ ｓ ｓ ｓ ｓ ｓ ａｔ２
５－ ２＝( ５－ ４)＋( ４－ ３)＋( ３－ ２)＝３
大小 ｓ ｓ ｓ ｓ ｓ ｓ ｓ ｓ ａｔ２
６－ ３＝( ６－ ５)＋( ５－ ４)＋( ４－ ３)＝３
ｓ ｓ ｓ 所以 ｓ ｓ ｓ ｓ ｓ ｓ ａｔ２
ｖ １＋ ２ ２４００ ｍ＋２０００ ｍ . ꎬ ４－ １＝ ５－ ２＝ ６－ ３＝３
＝ ｔ ＝ｔ ｔ ｔ ＝ ＝９６ ｍ/ｓ
４.答案 由题意 １＋ 得 ２＋ ｖ ３ １２０ ｓ＋２４０ ｓ＋１００ ｓ ｖ 第3节 实验中的误差和有效数字
ꎬ １＝７２ ｋｍ/ｈ＝２０ ｍ/ｓꎬ ２＝３６ ｋｍ/ｈ＝１０ ｍ/ｓꎬ
ｓ ｓ 设驾驶员反应时间为ｔ 汽车刹车后加速 １.答案 可用测量的平均值代替真实值
１＝５４ ｍꎬ ２＝１７ ｍꎮ ꎬ ꎮ
度大小为ａ ２.答案 ＢＣＤ
ꎮ
４
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３.答案 ＡＣ 刻度尺刻度不均匀属于测量工具不准确 引起误 加速度测量值的相对误差
ꎬ
差为系统误差 正确 测质量时天平没有调节水平 是测量 ｘ . .
ꎬＡ ꎮ ꎬ δ Δ ％ ９８０－９５９ ％ . ％
错误而不是误差 错误 用光电门测量瞬时速度时遮光片 ＝ ａ ×１００ ＝ . ×１００ ＝２１４
ꎬＢ ꎮ ９８０
较宽 属于测量原理不完善 引起误差为系统误差 正确 ６.答案 匀速直线运动 匀加速直线运动 先做匀加
ꎬ ꎬ ꎬＣ ꎮ (ａ) ꎻ(ｂ) ꎻ(ｃ)
读数时对最小分度后一位进行估读出现误差是偶然误差 速直线运动 再做匀速直线运动
ꎬＤ ꎬ ꎮ
错误
ꎮ 第5节 自由落体运动
４.答案 测量长度和宽度的相对误差分别为
１.答案 有道理 根据石头做自由落体运动的规律 只要知道
ｘ . ꎮ ꎬ
δ Δ ％ ００１ ％ . ％
１＝ａ ×１００ ＝ . ×１００ ＝００３４ 了石头下落的时间 就可以估算出井深
１ ２９５５ ꎬ ꎮ
ｘ . 题图中估计时间为 井深
δ Δ ％ ００１ ％ . ％ ２ ｓꎬ
２＝ａ ×１００ ＝ . ×１００ ＝００４７
因此 ２ 测量长度的 ２１ 误 ２５ 差小 ｈ ＝ １ ｇｔ２ ＝ １ ×１０ ｍ/ｓ ２ ×(２ ｓ) ２ ＝２０ ｍ
ꎬ ꎮ ２ ２
５.答案 两花瓣顶端相隔的距离是 . 有三位有效数字 ２.答案 因为物体沿斜面运动相对于自由落体 运动慢些 便于
３ ０５ ｃｍꎬ ꎬ ꎬ ꎬ
估读数字为 导致误差的原因有两方面 一是刻度尺刻度不 测量运动时间 斜面实验 得到的结论是 小球在不同倾角的
５ꎮ ꎬ ꎻ“ ” :
会完全准确 刻度尺未完全测量到两花瓣顶端等因素会带来 斜面上都做匀变速直线运动 伽利略将 斜面实验 的结论外
、 ꎻ “ ”
系统误差 二是读数存在偶然误差
推 倾角为 °的斜面上小球的运动也就是自由落体运动 因
ꎬ ꎮ
ꎬ ９０ ꎬ
此证明了自由落体运动是匀变速直线运动
第4节 科学测量：做直线运动物体的瞬时速度 ꎮ
３.答案 花盆下落视为自由落体运动 由题意 ｈ ｇ
１.答案 略 ꎬ ＝２０ ｍꎬ ＝
２
２.答案 各点距离分布均匀 表明物体做匀速直线运动 １０ ｍ/ｓ
(ａ) ꎬ ꎮ
各点距离分布均匀 表明物体做匀速直线运动 各点 由ｈ １ ｇｔ２ 得花盆下落的时间
(ｂ) ꎬ ꎮ ＝
２
分布较稀疏 表明速度比 所记录的物体运动速度要大
ꎬ (ａ) ꎮ ｈ
各点距离分布逐渐加大 表明物体做加速直线运动 ｔ ２ ２×２０
(ｃ) ꎬ ꎮ ＝ ｇ ＝ ｓ＝２ ｓ
１０
由于相邻两段的位移差相等 表明物体做匀加速直线运动
ꎬ ꎮ 由速度公式得花盆下落的速度大小
各点距离分布逐渐减小 表明物体做减速直线运动
(ｄ) ꎬ ꎮ ｖ ｔ＝ ｇｔ ＝２０ ｍ/ｓ
由于相邻两段的位移差相等 表明物体做匀减速直线运动
ꎬ ꎮ 所以 花盆经过 时间落到地面 到达地面时的速度为
ꎬ ２ ｓ ꎬ
３.答案 估算该球运动的加速度 平均加速度 可将小球的运
( )ꎬ
２０ ｍ/ｓꎮ
动简化为匀变速直线运动 根据 ｓ ａＴ２ 进行估算 从照片中
ꎬ Δ ＝ ꎮ 建议 略
:
可以测量每两个小球之间的间隔 小球直径 再根据已知小球
、 ꎬ ４.答案 体积 时间
的实际直径推算出 ｓ 因此计算加速度 还需要拍摄者提供 (１)
Δ ꎮ ꎬ ｓ ｔ２
闪光频率或两张照片拍摄间隔的时间Ｔ 从照片中可见小球 (２)
ꎮ . －４ . －４ . －４ . －４ . －４
向左运动的间距减小 说明小球做减速运动 (３)５６×１０ ５５×１０ ５８×１０ ５５×１０ ５ ６×１０
ꎬ ꎮ . －４ . －４
４.答案 相邻两点间距分别为 ｓ . ｓ . ｓ ５６×１０ ５４×１０
１＝１ ４０ ｃｍꎬ ２＝２ １５ ｃｍꎬ ３＝ ｓ
. ｓ . ｓ . 两点间时间间隔Ｔ . 结论是 在误差范围内 为定值 可以得出滑块沿斜面下
２９０ ｃｍꎬ ４＝３７０ ｃｍꎬ ５＝４４０ ｃｍꎮ ＝０１ ｓꎮ : Ｖ２ ꎬ
打下计数点 时 纸带运动的瞬时速度
(１) ４ ꎬ 滑是做匀变速直线运动
ｓ ｓ ꎮ
ｖ ４＋ ５ . 水从水箱中流出速度不够稳定 滑块开始下滑和开始
＝ Ｔ ＝０４１ ｍ/ｓ (４) ꎻ
２ 流水不同步 滑块停止下滑和停止流水不同步 测量距离 测
用逐差法可计算小车的加速度 ꎻ ꎻ 、
(２) 量量筒内水的体积等出现误差等
ｓ ｓ ｓ ｓ ꎮ
ａ ４＋ ５－( ２＋ ３) . ２
＝
(２
Ｔ
)
２ ＝０７６ ｍ/ｓ ５.答案 制作提示
:
根据 ｈ
＝
１ ｇｔ２ 计算时间分别为
０
.
１２ ｓ、
５.答案 . ＢＣ . 匀加速直线 . . ２
２２０ ００２ ＝９ ７ ｃｍ ２ ２３ ９ ５９ . . 时的位移 在刻度尺上贴上白纸 画上 刻
. ％ ０１３ ｓ、０１４ ｓ、 ꎮ ꎬ ０
２１４ 度 在上述相应的位移处标上对应时间 可制成 反应时间
判断重物的运动情况 ꎬ ꎬ “
尺
ＡＢ ＯＡ . ＢＣ ＡＢ . ＣＤ ＢＣ . 可 ”ꎮ
－ ＝１５３ ｃｍꎬ － ＝１ ５４ ｃｍꎬ － ＝１ ５３ ｃｍꎬ
判定小车做匀加速直线运动
ꎮ 章末练习
重物下落的加速度
◆科学认知
ＢＣ ＣＤ ＯＡ ＡＢ
ａ ＝ ( ＋ ) Ｔ － ２ ( ＋ ) １.答案 Ａ
４
２.答案 ＢＤ 由图可见 ｖ . ｖ
[(９ . ７０＋１１ . ２３)－(６ . ６３＋８ . １６)]×１０ －２ ｍ . ２ ꎬ ０＝２０ ｋｍ/ｈ＝５ ６ ｍ/ｓꎬ ｔ＝８０ ｋｍ/ｈ＝
＝ . ２ ＝９５９ ｍ/ｓ . ｔ
４×(００４ ｓ) ２２２ ｍ/ｓꎬ ＝６ ｓꎮ
５
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ａ ｔ－ ０ ２２.２ ｍ/ｓ－５.６ ｍ/ｓ ２ 正确 ｓ ｔ＝ ０＋
＝ ｔ ＝ ＝ ２.８ ｍ/ｓ ꎬＢ ꎻ ＝ ｖ ｖ
６ ｓ ｔ １－ ０ －３０ ｍ/ｓ
ｖ ｖ ＝ ａ ＝ ＝３ ｓ
０＋ ｔｔ . 正确 －１０ ｍ/ｓ
２
＝８３４ ｍꎬＤ ꎮ
(２)
由公式ｖ２ｔ－ ｖ２
０＝２
ａｓ可得
３.答案 驾驶 由 员 题 从 意 看 ꎬ ｓ ＝ 到 ３ 障 ０ ｍ 碍 ꎬ 物 ｔ １＝ 到 １ 停 . ０ 下 ｓꎬ
ꎬ
ａ 当 ＝１ 行 . ０ 驶 ｍ 的 /ｓ ２ 距 ꎮ 离为
３０ ｍ
时
ꎬ
ａ ２＝ ｖ２ ２
２
－ ｓ
２
ｖ２ ０ ＝ (５０ ｍ/
２
ｓ
×
)
２
２ －
００
(３
ｍ
０ ｍ/ｓ) ２ ＝４ ｍ/ｓ ２
对应的行驶速度ｖ最大 所以 舰载机在钩住阻拦索后减速过程中的加速度大小
ꎮ ꎬ
在反应时间内 ꎬ 汽车匀速行驶的距离ｓ １＝ ｖｔ １ 为 １０ ｍ/ｓ ２ ꎬ 滑行时间为 ３ ｓꎮ 若没有钩住阻拦索 ꎬ 舰载机在甲
刹车后行驶的距离ｓ ｖ２ 板上做匀加速运动的加速度至少为 ４ ｍ/ｓ ２ ꎮ
２＝
２
ａ
７.答案 ｖ ｔ图像如图所示
(１) － ꎮ
ｖ２
ｓ ｓ ｓ ｖｔ
＝ １＋ ２＝ １＋ ａ
２
解得ｖ .
＝６６ ｍ/ｓ
所以 为安全驶离高速公路 汽车行驶的最大速度是
ꎬ ꎬ
.
６６ ｍ/ｓꎮ
中华人民共和国道路交通安全法实施条例 规定 机动
« » ꎬ
车在高速公路上行驶 能见度小于 时 车速不得超过每
ꎬ ５０ ｍ ꎬ
小时 并从最近的出口尽快驶离高速公路 计算结果超
２０ ｋｍꎬ ꎮ
过规定值 考虑到反应时间的差异 一般汽车的刹车性能差
ꎮ 、
异等实际因素 规定的行驶速度比该计算值更低是合理的
ꎬ ꎮ 当ｖ ｖ 时 二者的间距最大
４.答案 由题意 ｈ . ｇ . ２ (２) 汽＝ 自＝５ ｍ/ｓ ꎬ ꎮ
ꎬ ＝４４１ ｍꎬ ＝９８ ｍ/ｓ ꎮ 对汽车 ｖ ａｔ
ꎬ 汽＝
由自由落体公式ｈ ＝ ２ １ ｇｔ２ ꎬ 可得运动员下落所用时间 解得ｔ ＝２ . ５ ｓ
汽车的位移
ｈ .
ｔ ２ ２×４４１ ｍ
＝ ｇ ＝ ９ . ８ ｍ/ｓ ２ ＝３ ｓ ｓ １ ａｔ２ １ ２ . ２ .
１＝ ＝ ×２ ｍ/ｓ ×(２５ ｓ) ＝６２５ ｍ
达到的速度 ２ ２
自行车的位移
ｖ ｔ＝ ｇｔ ＝９ . ８ ｍ/ｓ ２ ×３ ｓ＝２９ . ４ ｍ/ｓ
ｓ ｖｔ . .
运动员下落
２ ｓ
时下落的高度 ２＝ ＝５ ｍ/ｓ×２５ ｓ＝１２５ ｍ
汽车与自行车最大间距
ｈ １＝
２
１ ｇｔ２ １＝
２
１ ×９ . ８ ｍ/ｓ ２ ×(２ ｓ) ２ ＝１９ . ６ ｍ
Δ
ｓ
＝
ｓ
２－
ｓ
１＝６
.
２５ ｍ
第 下落的高度 当汽车追上自行车时 汽车的位移与自行车的位移相
３ ｓ (３) ꎬ
ｈ ｈ ｈ . 等 即
Δ ＝ － １＝２４５ ｍ ꎬ
所以 运动员下落 . 时所用的时间为 达到的速
ꎬ ４４１ ｍ ３ ｓꎬ １ ａｔ′２ ｖｔ′
＝
度为 . 运动员下落的第 内 下落的高度是 . ２
２９４ ｍ/ｓꎻ ３ ｓ ꎬ ２４５ ｍꎮ
５.答案 ｖ － ｔ图像如图所示 ꎮ
解得ｔ′
＝５ ｓ
此时汽车速度ｖ 汽＝ ａｔ ＝２ ｍ/ｓ ２ ×５ ｓ＝１０ ｍ/ｓ
所以 当汽车速度为 时 自行车超过汽车的距离最
ꎬ ５ ｍ/ｓ ꎬ
大 最大距离为 . 当汽车速度为 时刚好追上自行
ꎬ ６２５ｍꎻ １０ｍ/ｓ
车 经历了 的时间
ꎬ ５ ｓ ꎮ
８.答案 由题意 ｈ ａ ２ ｖ
ꎬ ＝１０４ ｍꎬ ＝１ ｍ/ｓ ꎬ ｍ＝８ ｍ/ｓꎮ
升降机先匀加速到最大速度 再匀速运动 最后匀减速运
ꎬ ꎬ
动到井口时速度为 且加速和减速的加速度都为最大时 经
０ꎬ ꎬ
历时间最短
ꎮ
提出问题提示 摩托车的初速度为多大 加速度为多大
: ? ? 匀加速上升阶段
:
求 后摩托车的速度等
２ ｓ ꎮ
比较ｖ ｔ＝ ｖ ０＋ ａｔ可知 ꎬ 摩托车的初速度为 １０ ｍ/ｓꎬ 加速度为
ｖ
ｍ＝
ａｔ
１ꎬ
ｔ
１＝８ ｓꎬ
ｈ
１＝ ２
１ ａｔ２
１＝３２ ｍ
２ 后的速度为 匀减速上升阶段
５ ｍ/ｓ ꎬ２ ｓ ２０ ｍ/ｓꎮ :
６.答案 由题意 ｖ ｓ ｖ ｖ
: ０＝３０ ｍ/ｓꎬ １＝４０ ｍꎬ １＝０ꎬ ２＝５０ ｍ/ｓꎮ ｖ ａｔ ｔ ｈ ｖ ｔ １ ａｔ２
(１)
由公式ｖ２ｔ－ ｖ２
０＝２
ａｓ可得 ｍ＝ ３ꎬ３＝８ ｓꎬ ３＝ ｍ ３－
２
３＝３２ ｍ
ａ
ｖ２
１－
ｖ２
０ －(３０ ｍ/ｓ) ２ ２
匀速上升阶段
:
ｈ
２＝
ｖ
ｍ
ｔ
２
１＝ ｓ ＝ ＝－１０ ｍ/ｓ 上升全过程ｈ ｈ ｈ ｈ
２ １ ２×４５ ｍ ＝ １＋ ２＋ ３
６
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解得ｔ ３.答案 Ｃ 两雨滴均做自由落体运动 设后释放雨滴运动的时
２＝５ ｓ ꎬ
上升总时间ｔ ｔ ｔ ｔ 间为ｔ时 先释放雨滴运动时间为ｔ ｔ 则两雨滴的距离 ｓ
＝ １＋ ２＋ ３＝２１ ｓ ꎬ ＋Δꎬ Δ ＝
◆科学探究
１ ｇ ｔ ｔ ２ １ ｇｔ２ ｇｔ ｔ １ ｇ ｔ ２ 两雨滴间距越来越
( ＋Δ) － ＝ Δ ＋ (Δ ) ꎬ
９.答案 向右向左 小车在阻力作用下 做减速运动 由图 ２ ２ ２
(１) ꎮ ꎬ ꎬ 大 故 错误 正确
可知 从右到左相邻水滴间的距离逐渐减小 所以小车在 ꎬ Ａ、Ｂ、Ｄ ꎬＣ ꎮ
(ｂ) ꎬ ꎬ ４.答案 ＢＤ 从图中的数据可知 时间变为原来的 倍 下滑的
桌面上由右向左运动 ꎬ ２ ꎬ
ꎮ 位移大约变为原来的 倍 时间变为原来的 倍 位移变为原
４ ꎬ ３ ꎬ
. .
(２)０１９ ００３７ 来的 倍 可知物体运动的距离与时间的平方成正比 由
９ ꎬ
已知滴水计时器每 滴下 个小水滴 所以相邻水滴
３０ ｓ ４６ ꎬ 此还可判定物体做匀变速直线运动 正确 错误
ꎮ Ｂ、Ｄ ꎬＡ、Ｃ ꎮ
间间隔的时间Ｔ ３０ ２ ５.答案 ＢＤ 第 内和第 内的运动方向均为正方向 错
＝ ｓ＝ ｓ １ ｓ ３ ｓ ꎬＡ
４５ ３ 误 第 内和第 内速度线段的斜率相等即加速度相同 故
滴水计时器滴下点Ａ处的水滴时 小车的速度大小为 ꎻ ３ｓ ４ｓ ꎬ
ꎬ 正确 第 内和第 内的位移大小相同 方向相反 故
Ｂ ꎻ １ ｓ ４ ｓ ꎬ ꎬ Ｃ
ｖ (０.１１７＋０.１３３) ｍ 错误 第 内和第 内的位移大小相同 方向相反 故前
Ａ＝ ＝０.１９ ｍ/ｓ ꎻ ３ ｓ ４ ｓ ꎬ ꎬ ２ ｓ
２ 内和前 内位移相同 故 正确
２× ｓ ４ ｓ ꎬ Ｄ ꎮ
３
６.答案 .
小车的加速度大小为 (１)ＤＣＢＡ (２)０１
.
. . . . (３)１００ ｍ/ｓ
ａ ＝ (０１３３＋０１５０) ( ｍ－(０ ) １ ２ ００＋０１１７) ｍ ＝０ . ０３７ ｍ/ｓ ２ ｖ ９.００ ｃｍ＋１１.０１ ｃｍ
４×
２
ｓ
５＝
０.２ ｓ
＝１.００ ｍ/ｓ
３
计算各点速度见下表 图像如图所示
◆科技交流 (４) ꎬ ꎮ
１０.答案 略 计数点 ｔ/ ｖ/ －１
ｓ (ｍｓ )
◆温故知新
１ ０
１１.答案 滑块运动到Ａ Ｂ光电门时的速度分别为 . .
(１) 、 ２ ０１ ０４０
ｄ ｄ . .
ｖ ｖ ３ ０２ ０６０
Ａ＝ ｔ ꎬ Ｂ＝ ｔ
Δ１ Δ２ . .
由加速度的定义式 得滑块运动的加速度为 ４ ０３ ０８０
ꎬ . .
ｖ ｖ ｄ ｔ ｔ ５ ０４ １００
ａ
＝
Ｂ－
ｔ
Ａ
＝
(
ｔ
Δ
ｔ
１－Δ
ｔ
２)
. .
Δ１Δ２ ６ ０５ １２０
ｖ ｖ
由公式ｓ ０＋ ｔｔ 得两个光电门之间的距离为
(２) ＝ ꎬ
２
ｖ ｖ ( ｄ ｄ )
ｓ Ａ＋ Ｂｔ １ ｔ
ＡＢ＝ ＝ ｔ ＋ ｔ
２ ２ Δ１ Δ２
１２.答案
单元自我检测
１.答案 Ｂ 观察跳水运动员完成的跳水动作时不能忽略其形
.
(５)２００
状和大小 错误 其他情况的物体或人的形状和大小对研
ꎬＢ ꎮ ａ [(１３ . ０１＋１１ . ０１＋９ . ００)－(７ . ０１＋５ . ０１＋３ . ００)]×１０ －２ ２
究的问题可忽略 都可视为质点 ＝ . ２ ｍ/ｓ ＝
ꎬ ꎮ ９×(０１)
２.答案 Ｄ 加速度与速度无必然联系 如自由落体运动 当物 . ２ 或从图像的斜率求解
( ꎬ ２００ ｍ/ｓ( )
体刚释放时速度为 ０ꎬ 但加速度为ｇ )ꎬ 故 Ａ 错 ꎻ 速度变化大 ꎬ 若 ７.答案 由题意 ꎬ ｖ ｍ＝４０ ｋｍ/ｈ＝１１ . １ ｍ/ｓꎬ ｖ ｔ＝０ꎬ ｓ ＝１６ ｍꎬ ａ ＝
经历时间较长 此时加速度也可能较小 故 错误 加速度与 ２ 设汽车开始刹车时速度为ｖ
ꎬ ꎬ Ｂ ꎻ －８ ｍ/ｓ ꎮ ０ꎮ
速度同向时
ꎬ
加速度减小
ꎬ
速度仍增加
ꎬ
故
Ｃ
错误
ꎮ
加速度方 根据ｖ２ｔ－ ｖ２
０＝２
ａｓ
ꎬ
得
向为正
ꎬ
加速度方向可能与速度方向相同或者相反
ꎬ
速度有可 ｖ
０＝
ｖ２ｔ－２ ａｓ
＝ －２×(－８ ｍ/ｓ
２
)×１６ ｍ＝１６ ｍ/ｓ
能增加也可能减小 正确 可见ｖ ｖ 所以这辆汽车超速违章了
ꎬＤ ꎮ ０> ｍꎬ ꎮ
７
关注精品公众号【偷着学】，免费获取更多高中精品资源、最新网课、讲义等８.答案 设汽车匀减速 匀速和匀加速行驶的时间分别为ｔ ｔ 本题中矩形砖块 带橡皮擦的铅笔可用支撑法来寻找重
、 １、 ２、 、
ｔ 则汽车通过 通道的时间 心 无缝铁环可用悬挂法寻找重心 重心不一定在物体上 如
３ꎬ ＥＴＣ ꎻ ꎮ (
ｔ ｔ ｔ ｔ 无缝铁环的中心在圆心处 几何形状规则的物体的重心不
＝ １＋ ２＋ ３ )ꎮ
ｓ 一定在几何中心 重心的位置还与质量分布有关
汽车匀减速行驶 ｔ ２ １ ꎬ ꎮ
:１＝ｖ ｖ ４.答案 如图所示 将木板底边靠在斜面上测量斜面倾角 刻
０＋ １ ꎬ ꎬ０
ｓ 度线随木板转动 但是指针和钢珠由于受到竖直向下的重力
汽车匀速行驶 ｔ ２ ꎬ ꎬ
:２＝ｖ 指针最终会静止在竖直位置 由几何关系可得 斜面倾角θ就
１ ꎬ ꎬ
ａｓ ｖ２ ｖ 等于指针所指角度
汽车匀加速行驶 ｓ ｖ ｔ １ ａｔ２ 解得ｔ ２ ３＋ １－ １ ꎮ
: ３＝ １ ３＋ ３ꎬ ３＝ ａ
２
所以 汽车通过 通道的时间为
ꎬ ＥＴＣ
ｓ ｓ ａｓ ｖ２ ｖ
ｔ ２ １ ２ ２ ３＋ １－ １
＝ｖ ｖ ＋ｖ ＋ ａ
０＋ １ １
第3 章 相互作用
第1 节 重力与重心 ５.答案 匀质链条竖直向上刚好拉直时 它的重心位置升
(１) ꎬ
ｌ
１.答案 力的图示如图 所示 施力物体是桌面 受力物 高
(１) (ａ) ꎬ ꎬ ꎮ
体是书 ２
ꎮ 将一个棱长为ａ的均匀正方体放在水平地面上 绕其
力的图示如图 所示 拉力的施力物体是人 受力 (２) ꎬ
(２) (ｂ) ꎬ ꎬ
物体是小车 一条棱翻转时 其重心位置升高的最大高度是 ２ａ
ꎮ ꎬ ꎮ
力的图示如图 所示 重力的施力物体是地球 受 ２
(３) (ｃ) ꎬ ꎬ ６.答案 运动员在越过横杆时 若采用背越式 身体的重心低于
力物体是小球 ꎬ ꎬ
ꎮ 横杆 而采用跨越式时身体的重心高于横杆 同一运动员尽
力的图示如图 所示 重力的施力物体是地球 受 ꎬ ꎮ
(３) (ｄ) ꎬ ꎬ 力跳高时 可近似认为重心上升的高度不变 但采用背越式
力物体是飞机 ꎬ ꎬ
ꎮ 时 横杆可放置得更高 更利于提高成绩
ꎬ ꎬ ꎮ
第2 节 科学探究:弹力
１.答案 略
２.答案 Ｃ 图 中 重力等于支持力 但重力与支持力是不
(ａ) ꎬ ꎬ
同种性质的力 故 错误 图 中 两足球接触但未发生形
ꎬ Ａ ꎮ (ｂ) ꎬ
变 故两足球间不存在弹力 故 错误 图 中 足球可能受
ꎬ ꎬ Ｂ ꎮ (ｃ) ꎬ
重力 地面的支持力 鞋的压力 故 正确 图 中 打到球
、 、 ꎬ Ｃ ꎮ (ｄ) ꎬ
网上的足球受到弹力是因为球网发生了形变 故 错误
ꎬ Ｄ ꎮ
３.答案 ＢＣ 放在地面上的物体受到的弹力为地面对物体的
支持力 方向垂直于地面向上 故 错误 弹力的方向与施力
ꎬ ꎬ Ａ ꎻ
物体形变的方向相反 故压力的方向总是垂直于接触面并指
ꎬ
２.答案 Ｂ 小球对弹簧测力计的拉力的施力物体是小球 受力 向被压的物体 故 正确 绳对物体的拉力方向沿着绳并指向
ꎬ ꎬ Ｂ ꎻ
物体是弹簧测力计 重力的施力物体是地球 受力物体是小 绳收缩的方向 故 正确 弹力的方向总是与施力物体形变的
ꎬ ꎬ ꎬ Ｃ ꎻ
球 所以拉力不是重力 错误 小球受重力和弹簧测力计的 方向相反 故 错误
ꎬ ꎬＡ ꎻ ꎬ Ｄ ꎮ
拉力而平衡 所以拉力大小等于重力 小球对弹簧测力计的拉 ４.答案 从图像可得 该弹簧的原长ｌ . 当弹簧长
ꎬ ꎻ ꎬ ０＝８ｃｍ＝００８ｍꎻ
力和弹簧测力计对小球的拉力是相互作用力 大小相等 故小 度为ｌ . 时 弹簧弹力Ｆ
ꎬ ꎬ ＝１６ ｃｍ＝０１６ ｍ ꎬ ＝４ Ｎꎮ
球对弹簧测力计的拉力大小等于小球所受重力的大小 正 由胡克定律可得Ｆ ｋｘ ｋ ｌ ｌ
ꎬＢ ＝ ＝ ( － １)
确 小球所受拉力的施力物体是弹簧测力计 错误 小球所 Ｆ
ꎻ ꎬＣ ꎻ 解得ｋ ４ Ｎ
受重力的施力物体是地球 错误 ＝ｌ ｌ ＝ ＝５０ Ｎ/ｍ
ꎬＤ ꎮ － ０ ０.１６ ｍ－０.０８ ｍ
３.答案 此处介绍两种寻找物体重心的实验方法 该弹簧的原长为 劲度系数为
ꎮ ８ ｃｍꎬ ５０ Ｎ/ｍꎮ
方法一 悬挂法 找一根细线 在物体上找一点 用细线 ５.答案 已知ｍ ｌ ｌ ｌ
: ꎮ ꎬ ꎬ ＝５０ ｋｇꎬ０＝１８ ｍꎬ１＝２４ ｍꎬ２＝４２ ｍꎮ
悬挂起来 画出物体静止后的重力线 同理再找另一点 用细 停止振荡时 蹦极者静止 由二力平衡 可得蹦极者受到
ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ ꎮ ꎬ
线悬挂并画出重力线 两条重力线的交点即重心 弹性绳的弹力
ꎬ ꎮ
方法二 支撑法 用一支点支撑物体 不断改变位置 越 Ｆ ｍｇ
: ꎮ ꎬ ꎬ ＝
稳定的位置越接近物体重心 根据胡克定律得Ｆ ｋｘ ｋ ｌ ｌ
ꎮ ＝ ＝ ( １－ ０)
８
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ｍｇ ２
解得ｋ ５０ ｋｇ×１０ ｍ/ｓ ２５０
＝ｌ ｌ ＝ ＝ Ｎ/ｍ 章末练习
１－ ０ ２４ ｍ－１８ ｍ ３
再由胡克定律可得 蹦极者在最低点受到弹性绳的拉力 ◆科学认知
ꎬ
Ｆ′ ｋｘ′ ｋ ｌ ｌ １.答案 桌子受到重力 推力 支持力和静摩擦力的作用 重力
＝ ＝ ( ２－ ０) 、 、 ꎮ
的施力物体为地球 推力的施力物体为该同学的手 支持力的
２５０ ꎬ ꎬ
＝ Ｎ/ｍ×(４２ ｍ－１８ ｍ)＝２０００ Ｎ 施力物体为地面 静摩擦力的施力物体为地面
３ ꎬ ꎮ
６.答案 如图所示 ２.答案 由题意可知 Ｆ ｘ .
ꎬ ＝５ Ｎꎬ ＝２ ｃｍ＝００２ ｍꎮ
则弹簧测力计读数为 由胡克定律Ｆ ｋｘ
５ Ｎꎬ ＝
Ｆ
解得ｋ ５ Ｎ
＝ ｘ ＝ ＝２５０ Ｎ/ｍ
０.０２ ｍ
３.答案 三种情形下物体Ａ受力示意图分别如图
(ａ)、(ｂ)、(ｃ)
所示
ꎮ
７.答案 若要制作量程较大的测力计 应选择劲度系数大的弹
ꎬ
簧 根据Ｆ ｋｘ 在ｘ一定的情况下 只有增加ｋ 才能增大Ｆ
ꎮ ＝ ꎬ ꎬ ꎬ ꎮ
第3节 摩擦力
１.答案 该同学的看法不正确 人推车时汽车未动 汽车处于
ꎮ ꎬ
静止状态 由二力平衡知 人的推力等于汽车受到静摩擦力
ꎬ ꎬ ꎬ
而不是小于汽车受到静摩擦力 该看法错误 该同学的错误
ꎬ ꎮ
４.答案 由题意可知 Ｆ ｌ . Ｆ ｌ
在于混淆了静摩擦力和最大静摩擦力 正确的解释是 人推 ꎬ １＝３０ Ｎꎬ１＝２０ ｃｍ＝０２ ｍꎬ ２＝３０ Ｎꎬ２＝
ꎮ ꎬ
.
车时汽车未动 是因为人的推力小于汽车受到的最大静摩 １４ ｃｍ＝０１４ ｍꎮ
ꎬ
设弹簧原长为ｌ 劲度系数为ｋ 则由胡克定律Ｆ ｋｘ 得
擦力 ０ꎬ ꎬ ＝ ꎬ
ꎮ 施加拉力时 Ｆ ｋ ｌ ｌ
２.答案 运动员握住竖直杆匀速上攀时 手与杆相对静止 手有 : １＝ ( １－ ０)
ꎬ ꎬ 施加压力时 Ｆ ｋ ｌ ｌ
相对于杆向下运动的趋势 受到的摩擦力为静摩擦力 方向竖 : ２＝ ( ０－ ２)
ꎬ ꎬ 联立两式解得 ｌ . ｋ
直向上 运动员匀速攀上时 由二力平衡得 手受到的静摩擦 ꎬ０＝０１７ ｍꎬ ＝１０００ Ｎ/ｍ
ꎮ ꎬ ꎬ 所以 弹簧的原长为 劲度系数为
力大小ｆ ｍｇ 运动员双手握住固定的竖直杆匀速滑下时 双 ꎬ １７ ｃｍꎬ １０００ Ｎ/ｍꎮ
＝ ꎮ ꎬ ５.答案 未将Ｆ 撤去时 木箱受到的静摩擦力
手相对于杆向下运动 受到的摩擦力为滑动摩擦力 方向竖直 １ ꎬ
ꎬ ꎬ ｆ Ｆ Ｆ 方向与Ｆ 同向
向上 由二力平衡得 手受到滑动摩擦力大小ｆ′ ｍｇ １＝ １－ ２＝６ Ｎꎬ ２ ꎮ
ꎮ ꎬ ＝ ꎮ 此时 木箱与水平面间的最大静摩擦力ｆ
３.答案 不一定 若物体沿粗糙斜面滑动 Ｎ的大小就不等于物 ꎬ ｍａｘ≥６ Ｎꎮ
ꎬ ꎬ 将Ｆ 撤去后 木箱与水平面间的最大静摩擦力大小不
体的重力 １ ꎬ
ꎮ 变 木箱受到水平推力Ｆ ｆ 木箱处于静止状态 受
４.答案 ＡＢＤ 由于杯子处于静止状态 且相对于手有竖直向
ꎮ ２＝４ Ｎ≤ ｍａｘꎬ ꎬ
ꎬ 到静摩擦力 方向与Ｆ 相反
下运动的趋势 杯子受到的摩擦力为静摩擦力 且方向竖直向 ꎬ ２ ꎮ
ꎬ ꎬ 由二力平衡 物体受到静摩擦力ｆ Ｆ
上 故 正确 由二力平衡 杯子受到的摩擦力和重力大小相
ꎬ ２＝ ２＝４ Ｎꎮ
ꎬ Ａ ꎮ ꎬ ６.答案 木块沿桌面做匀速运动 由二力平衡得
ꎬ
等 故 正确 手握得越紧 手指对杯子挤压的力越大 杯子
ꎬ Ｂ ꎮ ꎬ ꎬ 水平拉力Ｆ １＝ ｆ １＝ μ Ａ Ｇ Ａ＝０ . ４×２０ Ｎ＝８ Ｎ
和手之间的最大静摩擦力越大 但因杯子和手没有相对滑动
当Ａ Ｂ两木块一起沿桌面匀速滑动时 对Ａ Ｂ整体进行
ꎬ ꎬ
、 ꎬ 、
受到的是静摩擦力 静摩擦力大小仍然与重力大小相等 故 受力分析 由二力平衡得
ꎬ ꎬ Ｃ ꎬ
错误 正确 水平拉力Ｆ ｆ μ Ｇ Ｇ .
ꎬＤ ꎮ ２＝ ２＝ Ａ( Ａ＋ Ｂ)＝０４×(２０＋１０) Ｎ＝１２ Ｎ
５.答案 由题意 Ｇ 物体相对水平面向右运动 所以受 此时Ａ Ｂ两木块间没有相对运动趋势 木块Ｂ不受摩擦
ꎬ ＝２００ Ｎꎮ ꎬ 、 ꎬ
到水平向左的滑动摩擦力 滑动摩擦力的大小 力的作用
ꎮ ꎮ
ｆ μＮ μＧ . ７.答案 弹簧测力计刻度均匀 其示数与弹簧长度对应 由题意
＝ ＝ ＝０１×２００ Ｎ＝２０ Ｎ ꎬ ꎬ
所以 物体受到的摩擦力大小为 方向水平向左 物 可知
ꎬ ２０ Ｎꎬ ꎮ
体受到的摩擦力与Ｆ的无关 Ｇ ｌ 格 ｌ 格 ｌ 格
ꎮ １＝１００ Ｎꎬ０＝２ 、１＝９２ 、２＝２０ ꎮ
６.答案 如果没有摩擦力 鞋底的花纹不会再被磨平 但人也将 由胡克定律Ｆ ｋｘ得
ꎬ ꎬ ＝
无法行走 筷子将夹不起来食物 手不能握住物体 Ｇ ｋ ｌ ｌ
ꎬ ꎬ １＝ ( １－ ０)
９
关注精品公众号【偷着学】，免费获取更多高中精品资源、最新网课、讲义等设当示数为 时 物体所受的实际重力为Ｇ 同理得 ４.答案 Ｃ 两力合成时 合力范围为 Ｆ Ｆ Ｆ Ｆ Ｆ
２０ Ｎ ꎬ ꎬ ꎬ :｜ １－ ２｜≤ ≤｜ １＋ ２｜ꎬ
Ｇ ｋ ｌ ｌ 即 Ｆ 故 正确
＝ ( ２－ ０) ５ Ｎ≤ ≤１１ Ｎꎬ Ｃ ꎮ
解得Ｇ 即物体所受的实际重力为 ５.答案 作图法
＝２０ Ｎꎬ ２０ Ｎꎮ (１)
８.答案 设质量为ｍ的物块边长为ａ 密度为ρ 物块与水平面 如图 所示 夹角为 °时 合力大小Ｆ . 方向
ꎬ ꎬ ① １ ꎬ ６０ ꎬ ＝３４ ６ Ｎꎬ
间的动摩擦因素为μ 当物块刚好被推动 推力等于最大静摩 与Ｆ 成 °
ꎮ ꎬ ２ ３０ ꎮ
擦力 ② 如图 ２ 所示 ꎬ 夹角为 ９０ °时 ꎬ 合力大小Ｆ ＝２８ . ３ Ｎꎬ 方向
ꎮ
与Ｆ 成 °
Ｆ ＝ ｆ ｍａｘ＝ μＮ ２
如
４
图
５ ꎮ
所示 夹角为 °时 合力大小Ｆ 方向与
Ｎ ｍｇ ③ ３ ꎬ １２０ ꎬ ＝２０ Ｎꎬ
＝
Ｆ 成 °
ｍ ＝ ρａ３ ２ ６０ ꎮ
由题意Ｆ Ｓｖ２ 设比例常数为ｋ 则
∝ ０ꎬ ꎬ
Ｆ ｋＳｖ２ ｋａ２ｖ２
＝ ０＝ ０
ｋｖ２
联立以上各式解得ａ ０
＝μρｇ
当风速为 ｖ 时 设被吹动的物块质量为Ｍ 边长为ａ
２ ０ ꎬ ꎬ １ꎮ
图
ｋｖ２ １
同理可得ａ ４ ０ ａ
１＝μρｇ＝４
Ｍ ρａ３ ρ ａ ３ ｍ
＝ １＝ (４ ) ＝６４
所以 该物块的质量为 ｍ
ꎬ ６４ ꎮ
◆科学探究
９.答案 . 逐个增加钩码数量并记录弹簧的伸
２４７５ ５００ Ｎ/ｍ
长量 得出多组数据 以弹簧伸长量为横轴 弹力为纵轴 描点
图
ꎬ ꎻ ꎬ ꎬ ２
绘图 通过图像计算弹簧的劲度系数
ꎬ ꎮ
１０.答案 略
◆科学辨析
１１.答案 该装置重心位置相对于转轴而言 随着木槽内水
(１) ꎬ
量的增加而逐渐从转轴的右侧变化到左侧 逐渐靠近木槽直
ꎬ
到木槽翻转 在槽内水逐渐倒空的过程中 重心又会逐渐远
ꎬ ꎬ
图
离水槽 移动到转轴的右侧 直至复位 如此不断反复 ３
ꎬ ꎬ ꎬ ꎮ
该装置往复运动一次的时间可能与木槽的容量及进 计算法
(２) (２)
水的快慢 另一端撞击装置的质量及与转轴的距离等有关 夹角为 °时 合力大小Ｆ Ｆ ° . 方向
、 ꎮ ① ６０ ꎬ ＝２ １ ｃｏｓ ３０ ＝３４ ６ Ｎꎬ
该装置利用了杠杆原理 因此只要影响动力 动力臂 阻力 与Ｆ 成 °
ꎬ 、 、 、 ２ ３０ ꎮ
阻力臂的因素都会影响往复时间 夹角为 °时 合力大小Ｆ Ｆ ° . 方向
ꎮ ② ９０ ꎬ ＝２ １ ｃｏｓ ４５ ＝２８ ３ Ｎꎬ
◆科技交流 与Ｆ 成 °
２ ４５ ꎮ
夹角为 °时 合力大小Ｆ Ｆ Ｆ 方向与Ｆ
１２.答案 略 ③ １２０ ꎬ ＝ １＝ ２＝２０ Ｎꎬ ２
成 °
６０ ꎮ
第4 章 力与平衡 ６.答案 ２ Ｎ 与 ７ Ｎ 两力合力大小范围为 :５ Ｎ≤ Ｆ ≤９ Ｎ
当 与 两力合力等于 且与第三个力反向时
２ Ｎ ７ Ｎ ８ Ｎꎬ ꎬ
它们的合力最小 最小值为
第1 节 科学探究：力的合成 ꎬ ０ꎮ
当三力方向相同时 它们的合力最大 为三力之和 即
１.答案 略 ꎬ ꎬ ꎬ
１７ Ｎꎮ
２.答案 位移 速度 力等是矢量 其运算遵循平行四边形定则
、 、 ꎬ ꎻ ７.答案 由题意 ｍ
ꎬ ＝５ ｋｇꎮ
时间 质量 路程等是标量 其运算遵循代数运算法则 当几
、 、 ꎬ ꎮ 重物静止 绳的拉力Ｔ ｍｇ
ꎬ ＝
个矢量同在一条直线上时 它们的合成仍然遵循平行四边形
ꎬ 伤腿所受的拉力等于两根绳拉力Ｔ的合力Ｆ 如图所示
ꎬ
定则 可在规定正方向后用正负号表示矢量的方向 将矢量求
ꎬ ꎬ
和转化为代数运算 计算结果的正负表示合矢量的方向
ꎬ ꎮ
３.答案 ＡＢＤ 为了使两次拉橡皮筋效果相同 要求两次将Ｏ
ꎬ
点拉到同一位置 故 正确 实验中为了减小误差 弹簧测力
ꎬ Ａ ꎻ ꎬ
计必须保持与木板平行 故 正确 合力大小不一定等于两分
ꎬ Ｂ ꎻ
力的大小之和 故 错误 根据平行四边形定则 可知 正确 Ｆ Ｔ ° ２ .
ꎬ Ｃ ꎻ ꎬ Ｄ ꎮ ＝２ ｃｏｓ３７ ＝２×５ ｋｇ×１０ ｍ/ｓ ×０８＝８０ Ｎꎮ
１０
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２.答案 以小球为研究对象 对小球受力分析如图所示 根据物
第2 节 力的分解 ꎬ ꎬ
体的平衡条件 Ｎ 和Ｎ 的合力Ｆ与重力Ｇ等大反向 随着木
ꎬ １ ２ ꎬ
１.答案 如图所示
ꎮ
板顺时针缓慢转到水平位置 木板对球的支持力大小Ｎ 逐渐
ꎬ ２
减小 墙面对球的压力大小Ｎ 也逐渐减小 故选
ꎬ １ ꎬ Ｂꎮ
２.答案 作图如图所示
ꎮ
３.答案 由题意得ｍ . 以灯笼为研究对象 受力分析如
＝０２ ｋｇꎮ ꎬ
图 由平衡条件得
ꎬ
ｍｇ Ｆ °
＝ １ ｃｏｓ３０
解得Ｆ .
１＝２２６ Ｎ
所以 悬绳对灯笼的拉力大小为 .
ꎬ ２２６ Ｎꎮ
４.答案 以拖把头为研究对象 受力分析如图 在水平和竖直
ꎬ ꎮ
方向建立直角坐标系 由平衡条件得
由图可得 图中 Ｆ 方向与Ｆ方向相同 图 ꎬ
ꎬ(ａ) ꎬ ２＝５０ Ｎꎬ ꎻ(ｂ)
中 Ｆ . 方向与Ｆ方向成 . ° 图中 Ｆ .
ꎬ ２＝２６８ Ｎꎬ ５５４ ꎻ(ｃ) ꎬ ２＝２８ ７ Ｎꎬ
方向与Ｆ方向成 . ° 图中 Ｆ . 方向与Ｆ方向
３９８ ꎻ(ｄ) ꎬ １＝４７ ９ Ｎꎬ
成 . ° Ｆ 方向与Ｆ方向成 . °
４３５ ꎬ ２＝３６ Ｎꎬ ６３８ ꎮ
３.答案 建立直角坐标系如图 将Ｆ Ｆ 进行正交分解
ꎮ １、 ３ ꎮ
Ｆ θ ｆ
ｓｉｎ ＝
Ｎ ｍｇ Ｆ θ
＝ ＋ ｃｏｓ
由滑动摩擦力公式ｆ μＮ
＝
μｍｇ
解得Ｆ
＝ θ μ θ
ｓｉｎ － ｃｏｓ
μｍｇ
所以 推拖把的力的大小Ｆ
ꎬ ＝ θ μ θꎮ
ｓｉｎ － ｃｏｓ
ｘ轴上合力 Ｆ Ｆ ° Ｆ °
: ｘ＝ ３ ｃｏｓ３０ － １ ｃｏｓ３０ ＝１０ ３ Ｎꎬ ５.答案 以Ｏ点为研究对象 ꎬ 受力分析如图 ꎮ 由平衡条件得
ｙ轴上合力 Ｆ Ｆ ° Ｆ ° Ｆ
: ｙ＝ ３ ｓｉｎ３０ ＋ １ ｓｉｎ３０ － ２＝０ꎬ
所以物体受到的合力大小Ｆ Ｆ 方向沿ｘ轴
合＝ ｘ＝１０ ３ Ｎꎬ
正方向
ꎮ
４.答案 两臂张开一定角度做 引体向上 动作时 可将人所受
“ ” ꎬ
重力分解为沿手臂方向的两个分力 由于人的重力不变 两臂
ꎬ ꎬ
的夹角越大时 两个分力越大 要使人上升 双臂用力要更大
ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ
Ｆ ° ｍｇ
更难以将身体提起来 ２ ｓｉｎ１５ ＝
ꎮ
５.答案 略 解得Ｆ ＝１２５４ . ８ Ｎ
由牛顿第三定律得钢丝所受拉力大小为 .
１２５４８ Ｎꎮ
第3节 共点力的平衡 ６.答案 由题意 ｍ Ｆ Ｆ
ꎬ ＝１０ ｋｇꎬ １＝１００ Ｎꎬ ２＝２０ Ｎꎮ
１.答案 物体未处于平衡状态 因为竖直上抛的物体到最高点 以物体Ｂ为研究对象 三种情况下 受力分析分别如图
ꎮ ꎬ ꎬ
时 物体仍受重力作用 合力不为零 所示
ꎬ ꎬ ꎮ (ａ)、(ｂ)、(ｃ) ꎮ
１１
关注精品公众号【偷着学】，免费获取更多高中精品资源、最新网课、讲义等正确 已知一个分力的大小和方向 只有一个解 故 正确
Ｂ ꎻ ꎬ ꎬ Ｃ ꎻ
已知一个分力的大小和另一个分力的方向 可能无解 可能有
ꎬ 、
一组解 还可能两组解 错误
ꎬ ꎬＤ ꎮ
６.答案 Ｄ 研究上面弹簧的伸长量时 以ａ ｂ为整体 伸长量
ꎬ 、 ꎬ
取决于弹簧系数 为使伸长量大 则应选用劲度系数小的弹
ꎬ ꎬ
簧 因此Ｓ 在上 同理 研究下面弹簧的伸长量时也由弹簧劲
ꎬ ２ ꎻ ꎬ
度系数确定 最下面应选用较重的物体 因此ｂ在上
ꎬ ꎬ ꎮ
７.答案 以头为研究对象 受力分析如图所示 根据平衡条件
ꎬ ꎮ ꎬ
由余弦定理得
设斜面与水平面成 θ角 当拉力沿斜面向上拉物体时
ꎮ ꎬ
如图 (ａ)ꎬ 由平衡条件得 Ｆ２ｍ＝ Ｆ２ ＋ Ｆ２ｃ－２ ＦＦ ｃ ｃｏｓ θ ꎬ Ｆ ＝ Ｇ
Ｆ
１＝
ｍｇ
ｓｉｎ
θ
＋
ｆ 由题意知Ｆ ｍ＝４ Ｇ
Ｎ
＝
ｍｇ
ｃｏｓ
θ 整理得Ｆ２ｃ－ ＧＦ
ｃ－１５
Ｇ２
＝０
由滑动摩擦力公式
解得Ｆ ６１＋１Ｇ . Ｇ
ｆ μＮ ｃ＝ ＝４４ ꎮ
＝ ２
联立上式得Ｆ ｍｇ θ μｍｇ θ ◆科学探究
１＝ ｓｉｎ ＋ ｃｏｓ
当拉力沿斜面向下拉物体时 如图 同理得 ８.答案 可以完成实验 按教材中的实验方法 只是在测量两
ꎬ (ｂ)ꎬ ꎮ ꎬ
Ｆ ｍｇ θ μｍｇ θ 个分力时 用手代替其中一只弹簧测力计拉线 记下结点位置
２＋ ｓｉｎ ＝ ｃｏｓ ꎬ ꎬ
Ｏ 两条细绳的方向以及弹簧测力计的示数 可测出一个分力
解得 θ . μ ２１ . 、 ꎬ
ｓｉｎ ＝０４ꎬ ＝ ＝０６５ Ｆ 的大小及方向 同时确定另一分力Ｆ 的方向 然后交换手
７ １ ꎬ ２ ꎮ
将斜面放至水平 用水平力Ｆ 拉物体时 如图 由平 和弹簧测力计再拉细绳 使结点仍然到达位置Ｏ 同时使两细
ꎬ ３ ꎬ (ｃ)ꎬ ꎬ ꎬ
衡条件得 绳和前一次拉动时画下的两条直线重合 记下此时弹簧测力
ꎬ
Ｆ μｍｇ 计的示数 可测出另一个分力Ｆ 的大小 其他实验步骤与有
３＝ ＝６５ Ｎ ꎬ ２ ꎮ
所以 欲使物体沿水平方向匀速运动 要对它施加的水平 两只弹簧测力计情况下的实验操作相同
ꎬ ꎬ ꎮ
力为 ９.答案 以悬挂点为研究对象 受力分析如图所示
６５ Ｎꎮ ꎬ ꎮ
章末练习
◆科学认知
１.答案 Ａ Ａ Ｂ两球处于平衡状态 因此Ａ球受重力 Ｂ球对Ａ
、 ꎬ 、
球的弹力与内壁对Ａ球的弹力 共 个力 而Ｂ球受重力 Ａ球
ꎬ ３ ꎻ 、
对Ｂ球的弹力 左内壁对Ｂ球的弹力及底内壁对Ｂ球的支持
、
力 共 个力 故 正确
ꎬ ４ ꎮ Ａ ꎮ
２.答案 Ｂ 镜框受重力和两根绳子的拉力处于平衡 合力等于
ꎬ
已知两根绳子拉力的合力等于重力 绳子的夹角越小 绳子
０ꎬ ꎬ ꎬ 由平衡条件 两根绳的拉力Ｆ的合力Ｔ′与下面绳的拉力
ꎬ
的拉力就越小 故 正确
ꎮ Ｂ ꎮ Ｔ等大反向 拉力Ｔ与重力大小相等 逐渐分开双手 两细绳
ꎬ ꎮ ꎬ
３.答案 Ｄ 物体加速运动 不是平衡态 错误 物体受到的摩
ꎬ ꎬＡ ꎻ 夹角增大 两细绳承受的拉力也增大 当刚好超过细绳承受的
ꎬ ꎬ
擦力ｆ μＮ 物体对地面的压力 Ｎ ｍｇ Ｆ θ 故 ｆ μ ｍｇ
＝ ꎬ ＝ － ｓｉｎ ꎬ ＝ ( － 最大限度时 绳被拉断 设细绳刚断时 两绳与竖直方向的夹
ꎬ ꎮ ꎬ
Ｆ θ 错误 正确
ｓｉｎ )ꎬＢ、Ｃ ꎬＤ ꎮ 角为θ 则 Ｆ θ ｍｇ
ꎬ ２ ｃｏｓ ＝
４.答案 Ｃ 车厢倾斜过程中 自卸车与石块整体的重心位置一
ꎬ ( ｌ ) ２ ( ｄ ) ２
直在改变 错误 动摩擦因数只与两种物体接触面有关 所
ꎬＡ ꎻ ꎬ － ｌ２ ｄ２
由几何关系有 θ ２ ２ －
以不会因为车厢倾角的变化而变化 错误 由受力分析可 ｃｏｓ ＝ ｌ ＝ ｌ
ꎬＢ ꎻ
知 自卸车倾角变大 车厢与石块间的正压力减小 故 正确
ꎬ ꎬ ꎬ Ｃ ꎻ ２
石块开始下滑 受到的摩擦力小于重力沿斜面方向的分力 ｍｇｌ
ꎬ ꎬＤ 联立两式 解得Ｆ
错误 ꎬ ＝ ｌ２ ｄ２
ꎮ ２ －
５.答案 ＢＣ 根据平行四边形定则 已知合力与两个分力的大 ｍｇｌ
ꎬ 由牛顿第三定律得细绳能承受的最大拉力Ｆ
小 有两组解 故 错误 已知两个分力的方向 有唯一解 故 ＝ ｌ２ ｄ２ ꎮ
ꎬ ꎬ Ａ ꎻ ꎬ ꎬ ２ －
１２
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１０.答案 不能把绳子拉到完全水平 因为绳子一旦完全水平 ６.答案 . . 如图所示
ꎮ ꎬ (１)２５ ４０ (２)
拉力就完全水平 竖直方向上只受重力 无法平衡
ꎬ ꎬ ꎮ
１１.答案 纸在被匀速拉出时 上表面和下表面均受到滑动摩擦
ꎬ
力ｆ 由平衡条件得Ｆ ｆ
ꎬ ＝２
由滑动摩擦力公式得ｆ μＮ
＝
解得μ .
＝０２５
所以 纸与书之间的动摩擦因数为 .
ꎬ ０２５ꎮ
１２.答案
７.答案 物体匀速下滑时受力分析如图 所示 根据平衡
(１) (ａ) ꎬ
条件得
图
(ａ)
ｍｇ ° ｆ
单元自我检测 ｓｉｎ３０ ＝ １
Ｎ ｍｇ °
１.答案 Ｂ 由于蚂蚁缓慢爬行 可认为处于平衡状态 设碗边 １＝ ｃｏｓ３０
ꎬ ꎮ
ｆ μＮ
缘的切线与水平面夹角为θ 碗对蚂蚁的支持力Ｎ ｍｇ θ １＝ １
ꎬ ＝ ｃｏｓ ꎬ
对蚂蚁的摩擦力大小为 ｆ ｍｇ θ 从底部经过 ｂ 点爬到 ａ 联立解得μ ° ３
＝ ｓｉｎ ꎬ ＝ｔａｎ３０ ＝
点 θ增大 Ｎ减小 ｆ增大 故 错误 正确 在ａ ｂ两点 碗 ３
ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ Ａ ꎬＢ ꎻ 、 ꎬ 滑块沿斜面匀速向上滑动时受力分析如图 所示
对蚂蚁的作用力大小都等于重力 故 错误 (２) (ｂ) ꎬ
ꎬ Ｃ、Ｄ ꎮ 则其所受滑动摩擦力方向为沿斜面向下 根据平衡条件得
２.答案 Ａ 由胡克定律 Ｆ ｋｘ 设弹簧原长为 ｌ 则有 Ｆ ꎬ
＝ ꎬ ０ꎬ １ ＝
ｋ ｌ ｌ Ｆ ｋ ｌ ｌ
( ０－ １)ꎬ ２＝ ( ２－ ０)
Ｆ Ｆ
联立两式解得ｋ ２＋ １
＝ ｌ ｌ ꎮ
２－ １
３.答案 以人为研究对象 竖直方向上受自身重力以及地面对
ꎬ
人的支持力 作用于两只手 因为人处于静止状态 所以每只
( )ꎬ ꎬ
Ｇ
手所受的支持力大小为 与角度无关 正压力等于支持力 图
ꎬ ꎬ ꎬ (ｂ)
２
正确 错误 当θ不同时 运动员仍然处于静止状态 则运 Ｆ ° ｍｇ ° ｆ
Ａ ꎬＢ ꎻ ꎬ ꎬ ｃｏｓ３０ ＝ ｓｉｎ３０ ＋ ２
动员受到的合力为 即运动员受到的合力相同 错误 Ｎ ｍｇ ° Ｆ °
０ꎬ ꎬＣ、Ｄ ꎮ ２＝ ｃｏｓ３０ ＋ ｓｉｎ３０
４.答案 ＢＤ 若Ｆ 与Ｆ 方向相反 当两者均增大 合力 ｆ μＮ
１ ２ ꎬ １０ Ｎꎬ ２＝ ２
不变 故 错误 同理可判断 错误 正确 根据力的平行四 ｍｇ ° μｍｇ °
ꎬ Ａ ꎻ Ｃ ꎬＤ ꎻ 解得Ｆ ｓｉｎ３０ ＋ ｃｏｓ３０ ｍｇ
＝ ° μ ° ＝ ３
边形定则 以Ｆ Ｆ 为邻边画出平行四边形 合力为其对角 ｃｏｓ３０ － ｓｉｎ３０
ꎬ １、 ２ ꎬ
８.答案 雨滴下落时受到重力和空气阻力 当雨滴达到终极速
线 当边长增大 倍 对角线也增大 倍 故 正确 ꎬ
ꎬ １ ꎬ １ ꎬ Ｂ ꎮ
度后做匀速直线运动 由平衡条件得
５.答案 ＢＣ 以Ｏ点为研究对象 根据物体的平衡条件作出平 ꎬ
ꎬ
ｍｇ ｋｖｒ
行四边形如图所示 在Ａ点逐渐上移的过程中 Ｆ 先减小后 － ＝０
ꎮ ꎬ １
增大 Ｆ 逐渐减小 故 正确 雨滴质量ｍ ４ ｒ３ρ
ꎬ ２ ꎬ Ｂ、Ｃ ꎮ ＝ π
３
联立两式解得
ρｇｒ２
ｖ ４π .
＝ ｋ ＝１２ ｍ/ｓ
３
所以 雨滴在无风时的终极速度为 .
ꎬ １２ ｍ/ｓꎮ
１３
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第1 节 牛顿第一运动定律
１.答案 不正确 向上抛出的物体 由于具有惯性 会在空中继
ꎮ ꎬ ꎬ
续向上运动 不需要继续受向上的作用力
ꎬ ꎮ
２.答案 不正确 物体的惯性与运动状态无关 不仅静止或做
ꎮ ꎬ
匀速直线运动的物体具有惯性 做变速运动的物体也具有惯
ꎬ
性 例如 用力推车使车做加速运动 在相同推力下 汽车满
ꎮ ꎬ ꎬ ꎬ
载时比空车时速度改变慢 这表明加速运动的车具有的惯
ꎮ
性 总在抵抗车运动状态的变化 车的质量越大 车的速度变
ꎬ ꎬ ꎬ
化越慢 说明这种抵抗的本领就越大 车的惯性越大
ꎬ ꎬ ꎮ 同意 从表格中数据可以得出 随着速度的增加 在
３.答案 ＡＣＤ 物体的速度发生变化 运动状态就发生变化 (３) ꎮ : ꎬ
ꎬ ꎮ 相同时间内速度增加量逐渐减小 即其加速度逐渐减小 说明
ꎬ ꎬ
速度是矢量 不论速度的大小还是方向变化 速度都发生变
ꎬ ꎬ 其受到的空气阻力逐渐增大
ꎮ
化 选项中物体的速度大小或运动方向发生了变化
ꎮ Ａ、Ｃ、Ｄ ꎬ
运动状态发生变化 而 选项中小球做匀速直线运动 速度不 第3节 牛顿第二运动定律
ꎻ Ｂ ꎬ
变 故运动状态不变 １.答案 运动员此时的瞬时速度方向向下 速度减小 打开伞
ꎬ ꎮ ꎬ ꎮ
４.答案 Ｄ 惯性大小只与质量有关 与速度无关 故 正确 时 运动员由于受到巨大的向上阻力 使运动员受到重力和阻
ꎬ ꎮ Ｄ ꎮ ꎬ ꎬ
５.答案 ＡＣＤ 惯性只与物体的质量有关 与物体是否运动及 力的合力方向向上 根据牛顿第二运动定律 运动员的加速
ꎬ ꎮ ꎬ
运动的速度大小都无关 故 是可能的 物体质量越大惯性越 度方向也向上 但此时速度仍然向下 故运动员做减速运动
ꎬ Ａ ꎻ ꎬ ꎬ ꎬ
大 故 是不可能的 惯性与物体的体积大小及受力的大小无 速度大小逐渐减小
ꎬ Ｂ ꎻ ꎮ
关 故 是可能的 ２.答案 Ａ 压强的国际制单位为 ２
ꎬ Ｃ、Ｄ ꎮ Ｐａꎬ１ Ｐａ＝１ Ｎ/ｍ ＝１(ｋｇ
２ / ２ 密度的单位 ３ 速度单位为 将压强和密度
ｍ/ｓ ) ｍ ꎬ ｋｇ/ｍ ꎬ ｍ/ｓꎬ
第2 节 科学探究：加速度与力、质量的关系 单位代入各选项 可知 选项正确
ꎬ Ａ ꎮ
１.答案 略 ３.答案 由题意选择数据 ｍ . ５ Ｆ . ６
ꎬ ＝４６０ ｔ＝４６×１０ ｋｇꎬ ＝６０×１０ Ｎꎬ
２.答案 物体质量一定时 加速度与所受合力成正比 不同 ｇ ２
① ꎬ ꎻ② ＝１０ ｍ/ｓ
物体在受到合力一定时 其加速度与质量成反比 以火箭为研完对象 火箭受到重力和推力的作用 规定竖
ꎬ ꎮ ꎬ ꎬ
３.答案 直向上为正方向 根据牛顿第二运动定律得
② ５０ ｇ ꎬ
由重物质量要远远小于小车质量的原则可得 组较准 Ｆ ｍｇ ｍａ
ꎬ② － ＝
确 选用此组值时 ｍ取 误差较大 Ｆ ｍｇ . ６ . ５
ꎬ ꎬ ５０ ｇ ꎮ 则ａ － ６０×１０ －４６×１０ ×１０ ２ . ２
４.答案 从甲同学作出的ａ Ｆ图像 可见 当Ｆ 时 加速度 ＝ ｍ ＝ ４ . ６×１０ ５ ｍ/ｓ ＝３０４ ｍ/ｓ
－ Ⅰ ꎬ ＝０ ꎬ
不为 说明甲同学在平衡摩擦力时 把长木板不带滑轮的一 火箭起飞时的加速度为 ３ . ０４ ｍ/ｓ ２ ꎬ 方向竖直向上 ꎮ
０ꎬ ꎬ
４.答案 由题意可知 Ｍ ｍ ｔ ｖ ｖ
端垫得过高 乙同学作出的 ａ Ｆ 图像 中 当 Ｆ 增大到某值 ꎬ ＝１８００ ｋｇꎬ ＝６８ ｋｇꎬ ＝１０ ｓꎬ ０＝０ꎬ ｔ＝
ꎻ － Ⅱ ꎬ
时 才有加速度 说明乙同学没有平衡摩擦力或平衡摩擦力 ２６ ｍ/ｓꎮ
ꎬ ꎬ 汽车做匀加速直线运动 根据运动学公式可得汽车加
不足 (１) ꎬ
ꎮ 速度
５.答案 参考方案如下
ꎮ ｖ ｖ
实验需要附有两个并排滑轮的宽木板一块 相同小车两 ａ ｔ－ ０ . ２
、 ＝ ｔ ＝２６ ｍ/ｓ
辆 天平及砝码 细线若干条 钩码多个 用于为小车提供牵引
ꎬ 、 、 ( 以汽车为研究对象 根据牛顿第二运动定律 可得汽车受
ꎬ ꎬ
力 刻度尺 能夹住相距较远的两条细线的夹子 用于同时释
)、 、 ( 到的合外力
放小车和让小车同时停止运动
)ꎮ Ｆ Ｍａ ２
＝ ＝１８００ ｋｇ×２.６ ｍ/ｓ ＝４６８０ Ｎ
操作时先平衡小车在板上运动时的摩擦力 然后挂上钩
ꎬ 以驾驶员为研究对象 其受到的合力为座椅给驾驶员
(２) ꎬ
码牵引小车运动 可以改变小车质量或拉力 利用夹子夹住
ꎮ ꎮ
的水平推力Ｆ′ 根据牛顿运动第二运动定律得
ꎬ
连在小车后的细线 同时释放小车让它们运动 再同时让小车
ꎬ ꎬ Ｆ′ ＝ ｍａ ＝６８ ｋｇ×２.６ ｍ/ｓ ２ ＝１７６.８ Ｎ
停止运动 测出小车运动位移之比便为其加速度之比 注意 ５.答案 ＢＣ 乘客看到弹簧的长度变长 说明弹簧会给小球向
ꎮ ꎮ ꎬ
操作夹子时要迅捷有力 这样便可以研究小车质量一定时加 左的拉力 根据牛顿第二运动定律 小球的加速度方向向左
ꎮ ꎮ ꎬ ꎬ
速度之比与拉力之比的关系 以及拉力一定时 加速度之比与 火车的加速度也向左 所以火车可能向左做加速运动 也可能
ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ
小车质量之比的关系 向右做减速运动 故 正确
ꎮ ꎮ Ｂ、Ｃ ꎮ
６.答案 之前 ６.答案 由题意可知 ｖ ｖ ｖ ｔ ｍ Ｆ
(１) ꎬ ０＝０ꎬ １＝６ｍ/ｓꎬ ２＝０ꎬ ＝３ｓꎬ ＝２ｋｇꎬ ＝
图像如图所示
(２) １０ Ｎꎮ
１４
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设物体在运动过程中受到地面的摩擦力大小为Ｆ 规定
ꎮ
物体运动方向为正方向
ꎮ
物体在撤去拉力前 受力如图 所示 设物体运动
(１) ꎬ (ａ) ꎬ
的加速度为ａ
１ꎮ
图
(ｂ)
根据牛顿第二运动定律可得μｍｇ ｍａ
＝ ２
运动员在水平滑道上滑行 由运动学公式ｖ２ ａ ｓ 可得
ꎬ １＝２ ２ ２ꎬ
ｖ２
滑行的最大距离ｓ １ .
图
２＝ ａ ＝４１７ ｍ
(ａ) ２ ２
所以 滑雪板与斜面滑道之间的动摩擦因数为 . 滑雪
ꎬ ０ １２ꎬ
根据匀变速直线运动公式 可得
ꎬ 者在水平滑道上滑行的最大距离为 .
４１７ ｍꎮ
ｖ ｖ
ａ １＝ １－ ｔ ０ ＝ ６ ｍ/ｓ ２ ＝２ ｍ/ｓ ２ ８.答案 规定竖直向上为正方向 ꎮ 由题意可知 ꎬ ｖ ０＝６ ｍ/ｓꎬ ｈ ＝
３ ｇ ２
根据牛顿第二运动定律得Ｆ ｆ ｍａ ９ ｍꎬ ＝１０ ｍ/ｓ ꎮ
－ ＝ １ 根据牛顿第二运动定律 可得石子拋出后的加速度 ａ
ꎬ ＝
解得ｆ Ｆ ｍａ
＝ － １＝(１０－２×２)Ｎ＝６ Ｎ ｇ ２
－ ＝－１０ ｍ/ｓ ꎮ
撤去拉力后 物体受力如图 所示 设物体运动的
(２) ꎬ (ｂ) ꎬ 设石子经时间ｔ 落回抛出点 落回抛出点的速度大小
加速度为ａ 物体能继续滑行的距离为ｓ (１) １ ꎬ
２ꎬ ꎮ 为ｖ
ꎮ
石子落回抛出点发生的位移为ｓ
１＝０ꎮ
根据位移公式可得ｓ ｖ ｔ １ａｔ２ 代入数据解得ｔ .
１＝ ０ １－ １ꎬ １＝１２ｓꎮ
２
根据速度公式可得ｖ ｖ ａｔ 代入数据解得ｖ 方
＝ ０＋ ꎬ ＝－６ ｍ/ｓꎬ
向竖直向下
ꎮ
根据ｓ ｖ ｔ １ ａｔ２ 当经历时间ｔ 时 ｓ
图 (２) ２＝ ０ ＋ ꎬ ２＝２ ｓ ꎬ ２＝－８ ｍꎮ
(ｂ) ２
石子离地面的高度Ｈ ｈ ｓ
根据牛顿第二运动定律有 ｆ ｍａ ＝ ＋ ２＝９ ｍ＋(－８ ｍ)＝１ ｍꎮ
－ ＝ ２
解得 ａ ２ 第4节 牛顿第三运动定律
: ２＝－３ ｍ/ｓ
根据速度位移公式ｖ２
２－
ｖ２
１＝２
ａ
２
ｓ １.答案 小船会沿与人运动方向相反的方向运动
ꎮ
当人由静止
ｖ２ ｖ２ 从船头走向船尾时 人与船发生相互作用 人受到的摩擦力方
解得 ｓ ２－ １ ꎬ ꎬ
: ＝ ａ ＝６ ｍ 向从船头指向船尾 根据牛顿第三运动定律 船受到摩擦力
２ ２ ꎮ ꎬ
所以 物体在运动过程中受到地面的摩擦力大小为 的方向从船尾指向般头 由于船受到水的阻力较小 船受到
ꎬ ６ Ｎꎻ ꎮ ꎬ
撤去拉力后物体能继续滑行的距离为 的合力方向从船尾指向船头 根据牛顿第二运动定律 船的加
６ ｍꎮ ꎬ ꎬ
７.答案 运动员从山坡滑道下滑 受力如图 速度方向也从船尾指向船头 故船的运动方向与人的运动方
(１) ꎬ (ａ)ꎮ ꎬ
向相反
ꎮ
２.答案 根据牛顿第三运动定律 鸡蛋和石头受到的相互作用
ꎬ
力等大 反向 由于鸡蛋能承受的力较小 而石头能承受的力
、 ꎬ ꎬ
较大 故鸡蛋会碎 而石头 安然无恙 这与牛顿第三定律并
ꎬ ꎬ “ ”ꎮ
不矛盾
ꎮ
３.答案 一对相互作用力与一对平衡力的异同点见下表
ꎮ
图
(ａ)
比较项目 一对平衡力 一对作用力与反作用力
根据运动学公式ｓ １ ａｔ２ 可得 作用在同一物体上 作用在不同物体上
＝
２
两个力对不同物体
ａ １＝ ２ ｔ２ ｓ ＝ ２×４０ ｍ ２ ＝１ . ２５ ｍ/ｓ ２ 两个力的合力为 ０ 产生不同的效果
(８ ｓ)
根据牛顿第二运动定律有 不同点 力的性质不一定相同 力的性质相同
ｍｇ θ μｍｇ θ ｍａ
ｓｉｎ － ｃｏｓ ＝ １
ｇ ° ａ 不一定同时产生 同时产生 同时
解得μ ｓｉｎ１４ － １ . ꎬ ꎬ
＝ ｇ ° ＝０１２ 同时消失 消失 同时变化
ｃｏｓ１４ ꎬ
运动员进入水平滑道时的初速度ｖ ａ ｔ
(２) １＝ １ ＝１０ ｍ/ｓ 相同点 两个力大小相等 方向相反 且在同一条直线上
运动员进入水平滑道后 受力如图 ꎬ ꎬ
ꎬ (ｂ)ꎮ
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: ꎬ (２) ＝０ ８ ｍ/ｓ ꎬ
力与茶杯对桌面的压力是一对作用力与反作用力 二者分别 向上 根据牛顿第二运动定律
ꎮ ꎮ
作用在荼杯和桌面上 产生效果分别影响到茶杯和桌面 都是 Ｆ ｍｇ ｍａ
ꎬ ꎻ ２－ ＝
弹力 若桌子对茶杯的支持力消失 茶杯对桌面的压力也会消 解得Ｆ ｍｇ ｍａ
ꎻ ꎬ ２＝ ＋ ＝５４０ Ｎ
失 桌子对茶杯的支持力与茶杯的重力是一对平衡力 二者 根据牛顿第三运动定律 人对体重计的压力为 故
ꎮ ꎮ ꎬ ５４０ Ｎꎬ
都作用在茶杯上 共同效果使茶杯处于平衡状态 二力是不同 体重计的示数为
ꎬ ꎻ ５４ ｋｇꎮ
性质的力 当桌子对茶杯的支持力消失时 茶杯重力仍然 电梯以ａ . ２ 的加速度匀减速上升 加速度方
ꎻ ꎬ (３) ＝０８ ｍ/ｓ ꎬ
存在 向向下 根据牛顿第二运动定律
ꎮ ꎮ
４.答案 弹簧测力计读数等于物体对弹簧的拉力大小 设物体 ｍｇ Ｆ ｍａ
ꎮ － ３＝
对弹簧的拉力大小为Ｆ 物体受到弹簧的拉力为Ｆ′ 物体受到 解得Ｆ ｍｇ ｍａ
ꎬ ꎬ ３＝ － ＝４６０ Ｎ
的重力为Ｇ 根据牛顿第三运动定律 人对体重计的压力为 故
ꎮ ꎬ ４６０ Ｎꎬ
体重计的示数为
４６ ｋｇꎮ
３.答案 对水桶进行受力分析如图所示 根据牛顿第二运动
ꎮ
定律
物体静止时 根据共点力的平衡条件Ｆ′ Ｇ Ｔ ｍｇ ｍａ
ꎬ ＝ － ＝
Ｆ与 Ｆ′是作用力和反作用力 根据牛顿第三运动定律 解得Ｔ ｍｇ ｍａ . .
ꎬ ＝ ＋ ＝５６５ Ｎ>５２５ Ｎ
Ｆ Ｆ′ 根据牛顿第三运动定律 绳子受到拉力为 . 超过绳
＝ ꎬ ５６５ Ｎꎬ
所以Ｆ Ｇ 子能够承受的最大拉力 故绳子会断开
＝ ꎬ ꎮ
即弹簧测力计的示数等于物体的重力 ４.答案 迅速下蹲的过程是先向下做加速运动 后向下做减速
ꎮ ꎬ
５.答案 Ｃ 马拉车的力与车拉马的力是一对作用力与反作用 运动 最后回到静止状态的过程 人先处于失重状态 后处于
ꎬ ꎮ ꎬ
力 其大小相等 方向相反 故 正确 超重状态 最后达到平衡状态 所以人对地面的压力先小于重
ꎬ ꎬ ꎮ Ｃ ꎮ ꎬ ꎬ
６.答案 错误之处 甲拉乙的力与乙拉甲的力是一对作用力与 力 后大于重力 最后等于重力
: ꎬ ꎬ ꎮ
反作用力 其大小相等 方向相反 ５.答案 盛水的塑料瓶自高处自由下落时 水的加速度大小为
ꎬ ꎬ ꎮ ꎬ
甲获胜 甲加速度为 或者加速度方向由乙指向甲 乙的 ｇ 方向向下 瓶及瓶内水皆处于完全失重状态 瓶内水对瓶
ꎬ ０ ꎬ ꎬ ꎮ ꎬ
加速度方向一定是由乙指向甲 根据牛顿第二运动定律 地 的压力为 液体压强消失 孔内 外压强相同 故水不再从孔
ꎮ ꎬ ０ꎬ ꎬ 、 ꎬ
面对甲的摩擦力大于或等于乙对甲的拉力 甲对乙的拉力一 流出 将瓶子竖直向上抛出 水的加速度大小为ｇ 方向向下
ꎬ ꎮ ꎬ ꎬ ꎮ
定大于乙受到的地面摩擦力 因此 ｆ Ｔ Ｔ ｆ 即ｆ 空中运动的瓶及瓶中的水处于完全失重状态 同理 小孔中仍
ꎮ ꎬ 甲≥ 甲＝ 乙> 乙ꎬ 甲> ꎬ ꎬ
ｆ 可见甲获胜的原因是甲受到的摩擦力大于乙受到的摩 没有水流出
乙ꎮ ꎮ
擦力 ６.答案 可在网络上查阅资料 如 神舟十号 航天员王亚平的
ꎮ ꎬ “ ”
太空授课内容 其中有不少失重状况下的实验 从中获得启发
第5节 超重与失重 ꎬ ꎬ
可设计相关实验
ꎮ
１.答案 Ｃ 电梯匀速上升或下降时 拉力大小等于水果重力
ꎬ ꎻ
加速上升时 拉力大于水果重力 加速下降时 拉力小于水果 章末练习
ꎬ ꎻ ꎬ
重力 故 正确 ◆科学认知
ꎮ Ｃ ꎮ
２.答案 对人受力分析如图所示 １.答案 会落回原处 因为火车匀速行驶时 向上跳起的人由
ꎮ ꎮ ꎬ
于惯性 人和车水平方向速度相同
ꎬ ꎮ
２.答案 Ｂ 木箱匀速前进 处于平衡状态 木箱在水平方向上
ꎬ ꎬ
受到水平拉力和地面的摩擦力 这两个力是一对平衡力 故
ꎬ ꎬ Ａ
错误 木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力 是一对作用
ꎻ ꎬ
力与反作用力 故 正确 错误 木箱对地面的压力的受力
ꎬ Ｂ ꎬＣ ꎻ
物体是地面 施力物体是木箱 木箱所受的重力受力物体是木
ꎬ ꎬ
电梯匀速上升时 ａ 根据牛顿第二运动定律 箱 施力物体是地球 既不是作用力与反作用力 也不是一对
(１) ꎬ ＝０ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ
Ｆ ｍｇ 平衡力 故 错误
１＝ ＝５００ Ｎ ꎬ Ｄ ꎮ
根据牛顿第三运动定律 人对体重计的压力为 故 ３.答案 Ｄ 物体在水平推力作用下由静止开始做匀加速直线
ꎬ ５００ Ｎꎬ
体重计的示数为 运动 物体水平方向受到推力大于滑动摩擦力 水平推力从
５０ ｋｇꎮ ꎬ ꎮ
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开始减小到与滑动摩擦力大小相等的过程中 物体受到的推 二定律可得
ꎬ
力大于摩擦力 加速度与速度同向 速度增大 合力减小 加速
ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ
度减小 此后 推力继续减小 推力小于滑动摩擦力 合力与速
ꎻ ꎬ ꎬ ꎬ
度方向相反 物体做减速运动 且合力增大 加速度也增大
ꎬ ꎬ ꎬ ꎮ
故物体速度先增大后减小 加速度先减小后增大 正确
ꎬ ꎮ Ｄ ꎮ
４.答案 自由落体运动过程 脚触地前的速度为ｖ２ ｇｓ 缓冲
ꎬ ＝２ １ꎻ
过程近似为匀减速运动 根据速度位移公式ｖ２ ａｓ 联立两
ꎬ ＝２ ２ꎻ
式可得减速过程的加速度大小ａ ｇ 再根据牛顿第二运动
＝４ ꎮ Ｆ Ｍａ
＝ ②
定律 对减速过程有 Ｆ ｍｇ ｍａ 解得Ｆ ｍｇ 故 正确
ꎬ ꎬ － ＝ ꎬ ＝５ ꎬ Ａ ꎮ 联立 两式 可得绳对滑块的水平拉力
①② ꎬ
５.答案 从Ａ点到Ｂ点 运动员只受重力 做自由落体运动 加
ꎬ ꎬ ꎬ ｖ２ ｖ２
速度不变 速度越来越大 从Ｂ点到Ｃ点 重力先大于弹性绳 Ｆ ＝ Ｍ ２－ ｌ １
ꎬ ꎻ ꎬ ２
的弹力 合力方向坚直向下 合外力大小不断减小 故运动员 以悬挂物为研究对象 受力分析如图 所示 根据
ꎬ ꎬ ꎬ (２) ꎬ (ｂ) ꎮ
做加速度不断减小的加速运动 直到弹力大小等于重力大小 牛顿第二运动定律可得
ꎬ ꎬ
加速度为 速度最大 然后弹力继续增大 重力小于弹力 合 ｍｇ Ｆ ｍａ
０ꎬ ꎻ ꎬ ꎬ － ＝ ③
力方向竖直向上 合力大小不断增大 故做加速度变大的减速 Ｍ ｖ２ ｖ２
ꎬ ꎬ 解得ｍ ( ２－ １)
运动 直至到达最低点 速度为 ＝ ｇｌ ｖ２ ｖ２
ꎬ ꎬ ０ꎮ ２ －( ２－ １)
６.答案 ＡＣＤ 设斜面倾角为θ 由题意可知上滑和下滑时的加 联立 两式可得
ꎬ (３) ②③
速度分别为 Ｍｍｇ
Ｆ
＝Ｍ ｍ
ａ ｇ θ ｇμ θ ａ ｇ θ ｇμ θ ＋
上＝ ｓｉｎ ＋ ｃｏｓ ꎬ 下＝ ｓｉｎ － ｃｏｓ ◆科学辨析
从图中直线斜率可求出ａ ａ 联立前两式可求出斜面
上、 下ꎮ
１０.答案 以空间站为参考系 宇航员把一个小物品向前推出
倾角 物块与斜面间的动摩擦因数 正确 根据ｖ ｔ图像 ꎬ ꎬ
、 ꎬＡ、Ｃ ꎮ － 根据牛顿第三运动定律 小物品和宇航员均受到对方对自己
ｔ 时间内围成的面积可以求出物块上滑的最大距离 再根 ꎬ
０~ １ ꎬ 的一个作用力 二力大小相等 方向相反 根据牛顿第二运
据斜面倾角 可求出物块沿斜面向上滑行的最大高度 正 ꎬ ꎬ ꎮ
ꎬ ꎬＤ 动定律 推开过程中二者会产生方向相反的加速度 小物品
确 物块的质量不能求出 错误 ꎬ ꎬ
ꎮ ꎬＢ ꎮ 质量比宇航员的质量小 小物品运动的加速度更大 因此
７.答案 以人为研究对象 加速过程中 人受到静摩擦力 重力 ꎬ ꎮ ꎬ
ꎬ ꎬ 、 、 在推开过程中 小物品和宇航员均做加速直线运动 小物品
支持力三个力的作用 电梯对人的静摩擦力水平向前 当电 ꎬ ꎬ
ꎬ ꎮ 运动的加速度更大 分开时速度也更大 推开后 相对于空
梯匀速运行时 处于平衡状态 人受到重力和电梯的支持力 ꎬ ꎮ ꎬ
ꎬ ꎬ ꎬ 间站可认为两者不受力的作用 两者均做匀速直线运动 小
电梯对人没有摩擦力 受力分析如图 ꎬ ꎬ
ꎮ (ａ)、(ｂ)ꎮ 物品速度更大
ꎮ
◆科技交流
１１.答案 Ｃ 设物块受到的最大静摩擦力为Ｆ 当静摩擦力平
ꎮ
行斜面向下且到达最大静摩擦力Ｆ时 拉力最大为Ｆ 由平
ꎬ １ꎬ
衡条件有 Ｆ ｍｇ θ ｆ
: １－ ｓｉｎ － ＝０
当静摩擦力平行斜面向上时 且到达最大静摩擦力 Ｆ
ꎬ
时 拉力最小为Ｆ 由平衡条件有
８.答案 由题意可知 ｍ 体重计对人的支持力为 Ｆ
ꎬ ２ꎬ
ꎬ ＝４５ ｋｇꎬ ＝ Ｆ Ｆ ｍｇ θ
电梯向下运动
２＋ － ｓｉｎ ＝０
５００ Ｎꎬ ꎮ 上述两式构成的方程组中 可将 ｍｇ θ Ｆ 作为未知
ꎬ ｃｏｓ 、
取竖直向下为正方向 对人受力分析如图 根据牛顿第
量 两个方程可解出这两个未知量 而不能解出 ｍ和 θ 物
ꎬ ꎮ
ꎬ ꎬ ꎮ
二运动定律可得ｍｇ － Ｆ ＝ ｍａ 块对斜面的正压力 Ｎ ＝ ｍｇ ｃｏｓ θ 也不能解出 ꎮ 故只有 Ｃ
正确
ꎮ
１２.答案
解得ａ . ２
＝－０５ ｍ/ｓ
所以 电梯向下做匀减速运动 加速度大小为 ａ
ꎬ ꎬ ＝
. ２ 方向竖直向上
０５ ｍ/ｓ ꎬ ꎮ
９.答案 滑块做匀加速直线运动 根据速度位移公式可得
(１) ꎬ
ｖ２ ｖ２ ａｌ
２－ １＝２ ①
以滑块为研究对象 受力分析如图 所示 根据牛顿第
ꎬ (ａ) ꎮ
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ꎬ ＝
单元自我检测
解得ａ ２
＝－５ ｍ/ｓ
１.答案 Ｃ 根据速度位移公式
ꎬ
有
－
ｖ２
＝２
ａｓ
２
２.答案 Ａ 又ｓ ｓ ｓ
１＋ ２＝
３.答案 Ｃ 以物体为研究对象
ꎬ
根据牛顿第二运动定律得ｍｇ
－ 联立以上各式得ｖｔ
ｖ２
ｓ
Ｔ ｍａ 再以人为研究对象 根据平衡条件得Ｎ Ｍｇ Ｔ 联立 － ａ＝
＝ ꎬ ꎬ ＝ － ꎮ ２
两式可得Ｎ Ｍ ｍ ｇ ｍａ 正确 解得ｖ
＝( － ) ＋ ꎮ Ｃ ꎮ ＝３０ ｍ/ｓ
４.答案 ＡＣ 由作用力与反作用力的概念可知 正确 错 所以 汽车安全行驶的最大速度为
ꎬＡ ꎬＢ ꎬ ３０ ｍ/ｓꎮ
误 探测器做匀速直线运动 受到的合力为 因此探测器受到 ８.答案 由题意可知 ｍ ３ ｖ
ꎻ ꎬ ０ꎬ ꎬ ＝１ ｔ＝１×１０ ｋｇꎬ ０＝３６ ｋｍ/ｈ＝１０ ｍ/ｓꎬ
推力要与重力反向 即方向竖直向上 需要竖直向下喷气 故 ｓ ３ ｓ ｆ . ｍｇ
ꎬ ꎬ ꎮ １＝１ ｋｍ＝１０ ｍꎬ ２＝４０ ｍꎬ１＝０１ ꎮ
正确 错误 货车在下坡过程中 受力分析如图 设下坡的坡面倾
Ｃ ꎬＤ ꎮ (１) ꎬ ꎮ
５.答案 ＢＣ 箱子投放后向下做加速运动 随着速度的增大所 斜角为α 货车运动加速度大小为ａ 刚驶入制动坡时的速
ꎬ ꎮ １ꎬ
受空气阻力也逐渐增大 所受合力逐渐减小 根据牛顿第二运 度为ｖ
ꎬ ꎬ ꎮ
动定律 箱子的加速度也逐渐减小 故箱子做加速度减小的加
ꎬ ꎬ
速运动 当空气阻力增大到与重力相等时 箱子所受合力为
ꎮ ꎬ
物体将保持这一速度做匀速直线运动 故 错误 正确
０ꎬ ꎬ Ａ 、Ｂ ꎮ
以箱内物体为研究对象 在箱子向下加速运动过程中物体处
ꎬ
于失重状态 刚投下箱子时其加速度为ｇ 处于完全失重 此时
ꎬ ꎬ ꎬ
所受支持力为 继续向下加速运动 加速度逐渐减小 支持 (ａ)
０ꎮ ꎬ ꎬ
力逐渐增大 当箱子匀速运动后支持力最大且等于重力 故 根据牛顿第二运动定律 有
ꎬ ꎬ Ｃ ꎬ
正确 错误 ｍｇ α ｆ ｍａ
、Ｄ ꎮ ｓｉｎ － １＝ １
６.答案 远小于 小于 大于 ｆ
Ａꎻ ꎻ ꎬ ꎮ 解得ａ ｇ α １ . ２
在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时 不 １＝ ｓｉｎ －ｍ ＝０２ ｍ/ｓ
(１) ꎬ
应悬挂 重物 错误 实验开始时应先接通打点计时器的电 根据速度位移公式 有
“ ”ꎬＢ ꎻ ꎬ
源 待打点稳定后再释放木块 错误 ｖ２ ｖ２ ａ ｓ
ꎬ ꎬＣ ꎮ － ０＝２ １ １
对砝码及砝码桶有ｍｇ Ｆ ｍａ 对小木块有Ｆ Ｍａ 综 解得ｖ ｖ２ ａ ｓ .
(２) － ＝ ꎬ ＝ ꎬ ＝ ０＋２ １ １ ＝２２４ ｍ/ｓ
Ｍ 货车驶入制动坡床 受力分析如图 设受到的阻力为
上有Ｆ ｍｇ 只有当ｍ远远小于Ｍ时 拉力才近似等于 (２) ꎬ ꎮ
＝Ｍ ＋ ｍ ꎬ ꎬ ｆ 加速度大小为ａ
２ꎬ ２ꎮ
小桶和桶内砝码的重力
ꎮ
当没有平衡摩擦力时 以木块为研究对象 根据牛顿
(３) ꎬ ꎬ
第二运动定律有Ｆ ｆ Ｍａ ｆ μＭｇ 故ａ １ Ｆ μｇ 所以在ａ
－ ＝ ꎬ ＝ ꎬ ＝ Ｍ － ꎮ －
Ｆ图像中 斜率为 １ 纵轴的截距大小为 μｇ 由图像可知 ｍ
ꎬ Ｍꎬ ꎬ 甲
(ｂ)
小于ｍ μ 大于μ
乙ꎬ 甲 乙ꎮ
根据速度位移公式 有
７.答案 由题意可知 ｔ ｓ ｆ . ｍｇ 规定汽车运动 ꎬ
ꎬ ＝１ ｓꎬ ＝１２０ ｍꎬ ＝０５ ꎮ ｖ２ ａ ｓ
方向为正方向 ＝２ ２ ２
ꎮ ｖ２
设汽车安全行驶的最大速度为 ｖ 则后车以该速度行驶 解得ａ . ２
ꎬ ２＝ ｓ ＝６２５ ｍ/ｓ
时 从发现前车停止到刹车使车停下 运动的距离刚好为安全 ２ ２
ꎬ ꎬ 根据牛顿第二运动定律 有
距离 此过程中 后车的运动有两个阶段 ꎬ
ꎮ ꎬ ꎮ ｍｇ θ ｆ ｍａ
第一阶段做匀速直线运动 运动时间为反应时间 运动 ｓｉｎ ＋ ２＝ ２
ꎬ ꎮ 解得ｆ ｍａ ｍｇ θ . ４
位移ｓ ｖｔ ２＝ ２－ ｓｉｎ ＝３２５×１０ Ｎ
１＝ 所以 货车刚驶入制动坡床时的速度为 . 货车在
第二阶段为匀减速直线运动 设加速度为ａ 运动的位移 ꎬ ２２ ４ ｍ/ｓꎻ
ꎬ ꎬ 坡床上受到坡床给它的阻力为 . ４
为ｓ ３２５×１０ Ｎꎮ
２ꎮ
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