物理鲁科必修第2册教材习题答案_高中全套电子教材及答案。_02高中教材参考答案_高中物理_鲁科版

教材习题答案 第 1 章 功和机械能 ６.答案 由题意可知 离地上升时间ｔ １ ３ ｔ ３ ｔ 所 (１) ꎬ １＝ × ０＝ ０ꎬ ２ ５ １０ 第1 节 机械功 以ｈ １ ｇｔ２ ＝ ０ １.Ｂ 重力方向与运动方向相同 重力做正功 拉力方向与运动 ２ ꎬ ꎻ Ｗ 方向相反 ꎬ 拉力做负功 ꎻ 因物体加速度方向向上 ꎬ 所以合外力 (２) 因为Ｗ Ｇ＝ ｍｇｈ ꎬ 所以Ｐ ＝ ｔ Ｇ ＝ ９ ｍｇ２ｔ ０ꎮ 向上 又与运动方向相反 所以合外力做负功 ０ ２００ ꎬ ꎬ ꎮ ２.Ｄ 因各情境中位移相同 所以当力在位移方向上的分量最小 ꎬ 第3 节 动能和动能定理 时 做功最少 ꎬ ꎮ １.答案 设刹车时汽车受到的阻力为ｆ 刹车前的行驶速度为ｖ ３.答案 合外力对物体所做的总功为 . ꎬ ꎬ ７６ Ｊꎮ 从刹车到停下的距离为 ｓ 根据动能定理可知 ｆｓ ꎮ :－ ＝ ０－ ｍｖ２ １ ｍｖ２ 可得ｓ 所以当汽车行驶速度增加为原来的 倍 ꎬ ＝ ｆ ꎬ ２ ２ ２ 时 该车的刹车距离约增大为原来的 倍 ꎬ ４ ꎮ ２.答案 飞机起飞时的动能为 (１) 物体受力分析如图所示 根据题意得 拉力Ｆ对物体所做的功 Ｅ １ ｍｖ２ １ . ４ ２ . ８ ꎬ ꎬ ｋ＝ ＝ ×７０×１０ ×８０ Ｊ＝２２４×１０ Ｊ Ｗ Ｆｓ ° 摩擦力 ｆ 对物体所做的功 Ｗ ｆｓ ２ ２ １＝ ｃｏｓ ３７ ＝１６ Ｊꎻ ２ ＝ 􀅰 根据动能定理得 Ｆ ｆ ｓ Ｅ ° . 重力Ｇ与支持力Ｎ的方向与位移方向垂直 (２) ( －) ＝ ｋ－０ 所 ｃｏｓ 以 １８ 合 ０ 外 ＝－ 力 ８ 对 ４ 物 Ｊꎻ 体所做的总功Ｗ Ｗ Ｗ . ꎬ 解得Ｆ ＝２ . １×１０ ５ Ｎ ꎬ ＝ １＋ ２＝７６ Ｊꎮ ４.答案 静摩擦力可以做功 ꎬ 如倾斜传送带将与传送带相对静 ３.答案 由题意可知Ｐｔ － ｆ 阻 ｓ ＝ １ ｍｖ２ ｍａｘ－ １ ｍｖ２ ０ 止的物体送往高处 静摩擦力对物体做正功 滑动摩擦力未 ２ ２ ꎬ ꎮ Ｐ 必做负功 如擦黑板时 黑板受到的滑动摩擦力不做功 速度最大时ｆ Ｆ ꎬ ꎬ ꎮ 阻＝ ＝ｖ ５.答案 不正确 作用力与反作用力是发生在两个相互发生的 ｍａｘ ꎮ Ｐｔ ｍｖ２ ｍｖ２ ｍｖ３ ｍｖ２ｖ 物体之上的 作用力做正功时 反作用力可以做正功 可以不 可得ｓ ２ － ｍａｘ＋ ０ ｖ ｔ ｍａｘ－ ０ ｍａｘ 做功 还可以 ꎬ 做负功 实际上 ꎬ 一对相互作用力做功的 ꎬ 情形较 ＝ ２ ｆ 阻 ＝ ｍａｘ － ２ Ｐ ꎬ ꎮ ꎬ ４.答案 由题意可知 Ｆ Ｆ θ Ｇ ｆ Ｆ μ 所以Ｗ ｆｓ 多 例如 相互排斥的磁铁正在相互远离 一对排斥力均做正 (１) ꎬ Ｎ＝ ｃｏｓ ＋ ꎬ ＝ Ｎ ꎬ ｆ＝－ ＝ ꎮ ꎬ ꎬ 功 相向而行正在靠近的两个带同种电荷的小球 一对排斥力 －１２ Ｊꎮ ꎻ ꎬ 由题意可知 Ｗ Ｆ θ ｆ ｓ Ｅ 所以Ｅ 均做负功 一对异种电荷 一个固定 另一个由静止释放 吸引 (２) ꎬ ＝( ｓｉｎ －) ＝ ｋꎬ ｋ＝６ Ｊꎮ ꎻ ꎬ ꎬ ꎬ ５.答案 对子弹运用动能定理得 Ｆ ｓ ｄ Ｅ 故子弹损 力对一个电荷做正功 对另一电荷不做功等 ꎬ－ 阻( ＋ )＝Δ ｋ 子弹ꎬ ꎬ ꎮ 失的动能为Ｆ ｓ ｄ 对木块运用定理得 Ｆ ｓ Ｅ 则木 ６.答案 上升过程空气阻力对小球做功Ｗ １＝－ Ｆｈ ꎬ 下落过程空 块的动能增加 阻 量 ( 为 ＋ Ｆ )ꎻ ｓ ꎬ 阻 ＝Δ ｋ 木块ꎬ 气阻力对小球做功Ｗ Ｆｈ 则从抛出到落回至抛出点的过 阻 ꎮ ２＝－ ꎬ 程中 ꎬ 空气阻力对小球做的功Ｗ ＝ Ｗ １＋ Ｗ ２＝－２ Ｆｈ ꎮ ６.答案 ｔ时间内通过横截面积 Ｓ 的风的动能为 Ｅ ｋ＝ １ ｍｖ２ ＝ ２ 第2 节 功率 １ ρＳｖｔ ｖ２ １ ρＳｖ３ｔ 􀅰 ＝ １.Ｂ 通过控制变量比较 由Ｐ Ｆｖ Ｗ Ｐｔ知 当公式中一物理 ２ ２ ꎮ ＝ ꎬ ＝ ꎬ 该时间内获得的电能Ｗ Ｅ η 量不变时 另两个物理量变化具有唯一相关性 故 错误 ＝ ｋ× ꎬ ꎬ Ａ ꎬＢ Ｗ 正确 功率描述做功的快慢 故 错误 故电功率的表达式为Ｐ １ ηρＳｖ３ ꎻ ꎬ Ｃ、Ｄ ꎮ ＝ ｔ ＝ ２.Ｂ 由公式Ｐ Ｆｖ α可得 重力做功的瞬时或率Ｐ ｍｇｖ ２ ＝ ｃｏｓ ꎬ ＝ 􀅰 ° θ ｍｇｖ θ ｃｏｓ(９０ － )＝ ｓｉｎ ꎮ 第4 节 势能及其改变 ３.答案 自行车匀速行驶时有 １.答案 以地面为零势能面 小球在支架上具有的重力势 Ｆ ｆ . ｍｇ . (１) ꎬ ＝ ＝００４ ＝００４×６５０ Ｎ＝２６ Ｎ 能为 Ｐ 根据Ｐ Ｆｖ得 ｖ ２６０ Ｅ ｍｇｈ . . ＝ ＝ Ｆ ＝ ２６ ｍ/ｓ＝１０ ｍ/ｓꎮ 小 ｐ１ 球 ＝ 落到 １ 桌 ＝[ 面 ２ 上 ×１ 具 ０× 有 (０ 的 ４ 重 ＋０ 力 ８ 势 )] 能 Ｊ 为 ＝２４ Ｊ 故在平直路面上匀速行速时 自行车的速度为 ꎬ １０ ｍ/ｓꎮ Ｅ ｍｇｈ . ４.答案 (１) 汽车匀速行驶时Ｐ ＝ Ｆｖ 故 ｐ２ 小 ＝ 球由 ２ 支 ＝( 架 ２ 落 ×１ 到 ０× 桌 ０ 面 ８) 重 Ｊ 力 ＝１ 势 ６ 能 Ｊ 的减小量为 Ｐ 所以ｆ Ｆ ＝ ＝ ｖ Δ Ｅ ｐ＝ Ｅ ｐ１－ Ｅ ｐ２＝２４ Ｊ－１６ Ｊ＝８ Ｊ 重力沿坡跑向下的分量Ｆ Ｇ α 以地面为零势能面 小球在支架上具有的重力势能为 (２) Ｇ＝ ｓｉｎ (２) ꎬ Ｐ Ｐ Ｐ ｖ Ｅ ｍｇｈ . 所以ｖ ｍ ｍ ｍ ｐ３＝ ３＝(２×１０×０４) Ｊ＝８ Ｊ ２＝Ｆ ＝ｆ Ｇ α＝Ｐ ｍｇｖ α 小球落到桌面上具有的重力势能为 ２ ＋ ｓｉｎ ＋ ｓｉｎ ５.答案 测量人的质量 ｍ 一段楼梯的高度 ｈ 记录所用的时 Ｅ ｍｇｈ 、 ꎬ ｐ４＝ ４＝(２×１０×０) Ｊ＝０ 间ｔ 故小球由支架落到桌面重力势能的减小量为 ꎮ Ｗ ｍｇｈ Ｅ Ｅ Ｅ 此过程中克服重力所做功的平均功率Ｐ Δ ｐ＝ ｐ３－ ｐ４＝８ Ｊ－０＝８ Ｊ ＝ ｔ ＝ ｔ ꎮ 重力势能的大小与零势能面的选取有关 重力势能的改变 (３) ꎬ 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、讲义等量与零势能面的选取无关 定律 弹簧被压缩到最大时木块的速度变为 根据机械能守 ꎮ ꎮ ０ꎬ ２.答案 在此过程中 运动员对杠铃做的功为Ｗ 由动能定理得 恒定律得 ꎬ ꎬ Ｗ ｍｇｈ 解 － 得Ｗ ＝ ｍ ０－ ｇｈ ０ １ ｍｖ ０ ２ ＝ Ｅ 弹 ｍａｘ ＝ ＝２８８０ Ｊ ２ 杠铃的重力势能改变量 Δ Ｅ ｐ＝－ Ｗ Ｇ＝ ｍｇｈ ＝２８８０ Ｊ 代入数据得Ｅ 弹 ｍａｘ＝５０ Ｊ 即重力势能增加 ３.答案 根据重力做 ２ 功 ８８ 与 ０ Ｊ 重 ꎮ 力势能变化的关系得 (２) １ ｍｖ ０ ２ ＝ １ ｍｖ １ ２ ＋ Ｅ 弹 ２ ２ 代入数据得Ｅ Ｗ 由 Ｇ 静 ＝ 止 － Δ 竖 Ｅ ｐ 直下落到地面 ꎬ 在此过程中 ꎬ Ｗ Ｇ＝ ｍｇｈ ꎬ 所以重力势能 ６.答案 (１)Ｄꎮ 弹 该 ＝３ 实 ２ 验 Ｊ 是验证机械能守恒定律的实验 ꎮ 做自 由落体运动的物体只受重力 机械能守恒 自由落体中验证机 减小了ｍｇｈ ꎬ ꎬ ꎮ 械能守恒的实质的是验证自由落体运动的加速度是否为ｇ 不 在此过程中 根据牛顿第二定律得 ꎬ ꎬ 能用重力加速度ｇ来计算速度 其中 三项都是运用自 ꎮ Ａ、Ｂ、Ｃ Ｆ ｍａ ２ ｍｇ 合＝ ＝ 由落体的运动规律求解的 故 错误 正确 ３ ꎬ Ａ、Ｂ、Ｃ ꎬＤ ꎮ 小于 实验所在地的重力加速度 根据动能定理得Ｗ Ｅ ２ ｍｇｈ (２) (３) 合＝Δ ｋ＝ ３ ７.答案 由图可知 ꎬ 下落距离为 １５ｍ 时 ꎬ 速度最大ｖ ｍａｘ＝１５ｍ/ｓꎬ 此时动能最大 且在该位置弹性绳弹力大小等于重力 下落速 所以 动能增加了 ２ ｍｇｈ ꎬ ꎻ ꎬ ꎮ 度最大时 ｈ ｖ 由能量守恒定律可得ｍｇｈ ３ ꎬ １＝１５ ｍꎬ ＝１５ ｍ/ｓꎬ １＝ ４.答案 由动能定理可知 对上升过程有 (１) ꎬ １ ｍｖ２ Ｅ 解得此时绳的弹性势能Ｅ 同理 下落至 ＋ １ꎬ １＝２ ２５０ Ｊꎻ ꎬ － ｍｇｈ － ｆｈ ＝０－ ２ １ ｍｖ２ ０ 最 ２ 低点时绳的弹性势能Ｅ ２＝ ｍｇｈ ２ꎬ 此时下落距离ｈ ２＝２５ . ５ ｍ 解得 ｈ ｍｖ２ ０ 可由图像读出 ꎬ 代入数据 ꎬ 解得Ｅ ２＝１５ ３３０ Ｊꎮ 当运动员仅受 ＝ ｍｇ ｆ 重力和弹性绳弹力时 满足机械能守恒的条件 ２( ＋) ꎬ ꎮ 由动能定理可知 对全程过程有 (２) ꎬ 章末练习 ｆｈ １ ｍｖ２ １ ｖ ２ －２ ＝ － ０ １.答案 上升过程中平均功率更大 因为上下位移大小相等 ２ ２ ꎮ ꎬ ｆｈ ｍｇ ｆ 所以上升过程克服重力做功和下降过程重力做功相等 但由 解得ｖ ｖ２ ４ － ｖ ꎬ ＝ ０－ ｍ ＝ ｍｇ ｆ ０ 于空气阻力做负功 小球开始上升至某位置时的速度大于落 ＋ ꎬ ５.Ｃ 拉力做功等于弹簧性势能变化量与物体重力势能变化量 回该处的速度 因此上升过程平均速度大 用时更短 则小球 ꎬ 、 ꎬ 之和 在上升过程中克服重力的做功的平均功率比下降过程中重力 ꎮ ６.答案 弹性玻璃纤维杆可承受的力大 弹性好 在运动员助跑 做功的平均功率大 、 ꎬ ꎮ 结束时 这种杆能将运动员快速向前的动能很好地转化为杆 ２.Ａ 滑动摩擦力与轮胎运动方向相反 做负功 正确 轮胎速 ꎬ ꎬ ꎬＡ ꎻ 的弹性势能 杆被压弯到最大弧度后 能将这部分弹性势能释 率不变 动能不变 合外力不做功 错误 合外力做功即拉力 ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ ꎬＢ ꎻ 放出来并更多地转化为运动员的重力势能 帮助运动员越过 做功与摩擦力做功之和等于轮胎动能的改变 错误 支持力 ꎬ ꎬＣ ꎻ 横杆 与轮胎运动方向垂直 对轮胎不做功 错误 ꎮ ꎬ ꎬＤ ꎮ ３.Ｂ 水平拉力是变力 不能直接用公式计算拉力的功 拉力与 ꎬ ꎬ 第5 节 科学验证：机械能守恒定律 重力的总功等于物体动能的变化 物体缓慢运动 则初 末状 ꎬ ꎬ 、 １.答案 略 态动能变化为 所以由动能定理知 拉力做功绝对值与重力 ０ꎬ ꎬ ２.ＣＤ 单个物体机械能守恒要求只有重力做功 但物体可以受 做功绝对值相等 ꎬ ꎮ 其他力 其他力不做功或总功为 即可 例如 小球在直光滑 ４.答案 设起重机允许输出的最大功率为Ｐ 重物达到最 ꎬ ０ ꎮ ꎬ (１) ｍꎬ 圆轨道内做圆周运动 它时刻受到支持力 支持力不做功 小 大速度时做匀速直线运动 拉力Ｆ 等于重力 ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ ０ ꎮ 球机械能守恒 物体处于平衡状态说明动能不变 重力势能 Ｐ Ｆ ｖ ꎮ ꎬ ｍ＝ ０ ｍ ① 变化则机械能变化 例如 物体直向下做匀速直线运动 机械 Ｐ ｍｇ ꎮ ꎬ ꎬ ０＝ ② 能减小 代入数据得Ｐ . ４ ꎮ ｍ＝５１×１０ Ｗ ③ ３.Ｂ 苹果下落过程机械能守恒 落到坑底时的机械能等于在树 匀加速运动结束时 起重机达到允许输出的最大功率 设 ꎬ (２) ꎬ ꎬ 上时的机械能 此时重物受到的拉力为 Ｆ 速度为 ｖ 匀加速运动的时间为 ꎮ ꎬ １ꎬ ４.答案 (１) 物体上升的最大高度Ｈ ＝ ２ ｖ ｇ ２ ０ ＝ ２ ２ × ０ １ ２ ０ ｍ＝２０ ｍ Ｐ ｔ １ ｍ ꎬ 有 ＝ Ｆｖ １ ④ 设物体上升的高度为ｈ时 重力势能和动能相等 Ｐ － ｍｇ ＝ ｍａ ⑤ (２) ꎬ ꎮ ｖ ａｔ 根据机械能守恒定律得 １＝ １ ⑥ 由 代入数据得ｔ １ ２ ｍｖ２ ０＝ ２ １ ｍｖ２ ＋ ｍｇｈ ５.答 ③ 案 ④ ⑤ (１ ⑥ ) 由 ꎬ 题意可知 ꎬ 雪 １ 车 ＝５ 在 ｓ ＢＣ段的加速度ａ ＝－ｍ ｆ ꎬ 则 ⑦ 由 又 １ ２ ｍｖ２ ＝ ｍｇｈ ｖ２ ｖ Ｃ－ ｖ Ｂ＝ ａｔ ＝－ ｆ 􀅰 ｍ ｔ ＢＣ得 ꎬ 滑行过程中摩擦力的大小ｆ ＝ ｍｖ Ｂ ｔ － ＢＣ ｍｖ Ｃ ꎮ 联立解得ｈ ０ ＝ ｇ＝１０ ｍ ｓ ｖ ｖ ５.答案 (１) 在 ４ 压缩过程中只有弹力做功 ꎬ 所以满足机械能守恒 解得ｖ ０＝ ｖ Ｂ２ ＋ ２ ( ｔ Ｂ ＢＣ － Ｃ) ２ 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 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、讲义等教材习题答案 雪车与运动员从Ａ点滑到Ｏ点的过程中 机械能的改变量为 解得 Ｈ ꎬ ＝４２ ｍ ｍｓ ｖ ｖ １１.答案 绳子张力多大 物块运动加速度多大 Δ Ｅ ｐ＝ ２ １ ｍｖ２ ０－ ２ １ ｍｖ２Ａ－ ｍｇｈ ＝ ２ １ ｍｖ２Ｂ＋ ( ｔ Ｂ Ｂ Ｃ － Ｃ) － ２ １ ｍｖ２Ａ－ ｍｇｈ (２) 物 块 (１ Ｂ ) 下落ｈ时速度 ꎬ 多大 ꎬ 绳子张力对Ａ做 ? 多少功 ? ６.答案 在小球抛出后至地前的整个运动过程中 由动能定 １２.答案 (１) ꎬ 理得 : ｍｇｈ １ ｍｖ２ １ ｍｖ２ ＝ － ０ ２ ２ 解得 ｖ ＝１４ ｍ/ｓ 在整个运动过程中 由动能定理得 (２) ꎬ ｍｇｈ － Ｗ ｆ＝ １ ｍｖ２ １－ １ ｍｖ２ ０ ２ ２ 解得 Ｗ . ｆ＝２７ Ｊ ７.答案 由Ｐ Ｆｖ可知全部发动工作 航母匀速运动时牵引 (１) ＝ ꎬ Ｐ 单元自我检测 ｆ Ｐ Ｆ ｆ ｖ－ Ｐ 力Ｆ ｆ 则此时加速度ａ ２－ ２ 故加速度 １.Ｄ 人受到的支持力方向始终和速度方向垂直 支持力不做 １＝ ｖ ＝ ꎬ ＝ ｍ ＝ ｍ ＝－ ｍꎮ ꎬ ２ 功 错误 人的高度降低 重力势能变小 错误 运动过程中 Ｐ ꎬＡ ꎻ ꎬ ꎬＢ ꎻ 的大小为 摩擦力做负功 人的机械能变小 错误 正确 ｍｖ ꎬ ꎬＣ ꎬＤ ꎮ ２ ２.Ｄ 摩托艇的最大速率为匀速直线运动阶段的速率 此时牵引 关闭后 速度开始减小 直至达到新平衡后再次保持匀速 ꎬ 加 (２ 速 ) 度逐渐 ꎬ 减小直到变到 ꎬ 航母做加速度减小的减速运动 ꎻ 力等于阻力 ꎬ 有Ｆ ＝ ｋｖ ꎮ 所以功率为Ｐ ＝ ｋｖ２ ꎬ 功率与速率的平方 ０ꎬ ꎬ 成正比 ꎮ 直至匀速 最终匀速运动的速度为 １ ｖ ３.Ｂ 由Ｗ Ｗ Ｅ 可得Ｗ ꎬ ２ ꎮ ４.Ａ ＢＤ 两 Ｇ 次 ＋ 运 ｆ＝ 动 Δ 初 ｋꎬ 末位置 ｆ 相 ＝ 同 －３８ 重 ００ 力 Ｊ 势 ꎮ 能改变量相同 两次 ８.答案 由题意知 ｈ 、 ꎬ ꎻ Δ ＝(２０－１８) ｍ＝２ ｍ 运动弹簧初 末状态形变量相同 弹簧势能改变量相同 弹簧 每一次发电进出海湾的水的质量 、 ꎬ ꎬ 弹力做功相同 两次物体运动路程不同 摩擦力做功不同 Ｍ ｐＶ ３ . ７ ꎻ ꎬ ꎮ ＝ ＝１×１０ ×１０×１０ ×２ ｋｇ＝２×１０ ｋｇ ５.ＢＣ 物体做匀加速运动 两次运动时间相同 则第二次运动 水的重力势能减少量 ꎬ ꎬ 位移为第一次运动位移的 倍 又两次运动滑动摩擦力相同 Δｈ ２ ꎬ ꎬ Ｅ Ｍｇ １０ １１ 则Ｗ Ｗ 由Ｗ Ｗ Ｅ Ｅ Ｅ Ｗ Ｅ Ｗ Δ ｐ＝ 􀅰 ２ ＝２×１０ ×１０×１ Ｊ＝２×１０ Ｊ Ｅ ｆ ２＝２ Ｗ ｆ １ꎻ Ｗ Ｆ Ｅ － ｆ＝ Ｗ Δ 故 ｋꎬΔ ｋ２ 正 ＝４ 确 Δ ｋ１ꎬ Ｆ ２＝Δ ｋ２＋ ｆ ２＝ 一天两次涨潮两次退潮 产生的电能 ４Δ ｋ１＋２ ｆ １ꎬ ｆ １＝Δ ｋ１＋ ｆ １ꎬ Ｂ、Ｃ ꎮ ꎬ ６.答案 . . . 阻力做负功使机械 Ｅ Ｅ ％ １１ ％ １０ (１)１９１ (２)１８８ １８２ (３)> ＝４Δ ｐ×１０ ＝４×２×１０ ×１０ ＝８×１０ Ｊ 能损失 ｖ ９.答案 (１) 由题可知 ꎬ 加速度ａ ＝ｔ １ ｔ ꎬ 所以下落距离为 ｖ ｖ ｓ ＡＣ (２３ . ２１－１５ . ５７)×１０ －２ . １－ ０ Ｂ＝ ＡＣ＝ｔ ＝ . ｍ/ｓ＝１９１ ｍ/ｓ ＡＣ ００４ ｈ １ ａｔ２ １ ａ ｔ ｔ ２ １ ｖ ｔ ｔ 重力势能减少量 Ｅ ｍｇｈ . . . ＝ ＋ ( １－ ０) ＝ １( １－ ０) Δ ｐ＝ Ｂ＝１×９８×０１９２ Ｊ＝１８８ Ｊ ２ ２ ２ (２) 下落过程中ｍｇ － ｆ ＝ ｍａ ꎬ 动能增加量 Δ Ｅ ｋ＝ １ ｍｖ２Ｂ＝ １ ×１×１ . ９１ ２ Ｊ＝１ . ８２ Ｊ ｍｖ ２ ２ 即ｆ ｍｇ １ ７.答案 以Ｂ点所在水平面为零重力势能面 从Ａ到Ｂ由机 ＝ －ｔ ｔ (１) ꎬ １－ ０ 械能守恒定律可得 损失的机械能 Ｅ ｍｇｈ １ ｍｖ２ １ ｍｇｖ ｔ ｔ １ ｍｖ２ Δ ＝ － ２ １＝ ２ １( １－ ０)－ ２ １ ｍｇ (２ Ｒ ＋ Ｒ )＋ １ ｍｖ２ ０＝ １ ｍｖ２Ｂ ｈ ２ ２ １０.答案 飞行器从静止开始匀加速运动 ａ ２ ２ 解得ｖ ｇＲ (１) ꎬ １＝ ｔ２ ＝２ ｍ/ｓ ꎮ ０＝ ３ １ 从Ａ到Ｃ由机械能守恒定律可知 此过程中 飞行器受力如图 所示 则有Ｆ ｆ ｍｇ ｍａ 得 (２) ꎬ (ａ) ꎬ － － ＝ １ꎬ ｆ ｍｇ Ｒ Ｒ １ ｍｖ２ ｍｇ ｈ Ｒ ＝４ Ｎꎮ (２ ＋ )＋ ０＝ ＋( ＋ ) ２ 解得ｈ . Ｒ ＝３５ 故物体离开Ｃ点后还能上升的高度为 . Ｒ ３５ ꎮ ｌ ｆ ８.答案 由题可知 ｍｇｈ ｆ １ ｍｖ２ 解得ｖ ｇｈ ｌ (１) ꎬ ０－ ＝ ꎬ ＝ ２ ０－ｍ ２ ２ 由题可知 设滑行者至少要做功Ｗ 滑到对岸全程重力做 (２) ꎬ ꎬ 的总功为 由动能定理Ｗ ｆｌ 得Ｗ ｆｌ ０ꎬ － ＝０－０ꎬ ＝ ꎮ 从高处滑至低处时 要注意避免由于滑行者到达低处时速 (３) ꎬ 度过快而受伤 若想从低处到达高处 则需要滑行者全程做 飞行器从静止开始匀加速运动 内上升高度为 ꎻ ꎬ (２) ꎬ６ ｓ 功 故从低处滑至高处不太现实 ꎬ ꎮ ｈ １ ａ ｔ２ 第2 章 抛体运动 １＝ １ １＝３６ ｍ/ｓ ２ 飞行器失去动力后 受力如图 所示 飞行器向上减速运 ꎬ (ｂ) ꎬ 第1 节 运动的合成与分解 动 则 ｍｇ ｆ Ｈ ｈ １ ｍｖ２ ꎬ －( ＋)( － １)＝０－ １ １.答案 因为雨滴下落的时间只与竖直方向的分速度有关 所 ２ ꎬ 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、讲义等以水平方向吹来的风对雨滴下落的时间没有影响 但雨滴着 ５.答案 物体运动情况如图所示 已知θ ° 由几何关系可知 ꎮ ꎬ ＝３０ ꎬ 地速度是指其合速度 其大小和方向由水平方向的速度和竖 ꎬ 直方向的速度共同决定 因此水平方向吹来的凡会对雨滴的 ꎬ 着地速度有影响 风速越大 雨滴着地速度越大 其方向与竖 : ꎬ ꎬ 直方向的夹角也越大 ꎮ ２.Ｃ 物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一直线上 合 ｖ ｖ ꎬ θ ｙ ｙ 又ｖ ｇｔ 外力大小和方向可以不变 如平抛运动 只受重力 合力方向 ｔａｎ ＝ ｖ ＝ｖ ꎬ ｙ＝ ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ ｘ ０ 不变 故 错误 正确 错误 物体在变力作用下也不一定 联立可得ｔ ꎬ Ａ ꎬＣ ꎬＤ ꎻ ＝ ３ ｓꎮ 做曲线运动 如弹簧振子的振动过程中弹簧弹力的大小与方 向都是不断变 ꎬ 化的 振子做直线运动 故 错误 因此 ꎬ 竖直方向的位移Ｈ ＝ １ ｇｔ２ ＝１５ ｍꎬ ꎬ ꎬ Ｂ ꎮ ２ ３.答案 在竖直方向上ｖ ｖ ° 在水平 方向上ｖ ｖ ｙ＝ ０ ° ｓｉｎ６０ ＝６９３ ｍ/ｓ 水平方向的位移ｘ ＝ ｖ ０ ｔ ＝３０ ３ ｍꎮ ４.答案 速度的合 ｘ 成 ＝ 如 ０ ｃ 图 ｏｓ 所 ６０ 示 ＝４００ ｍ/ｓ ６.答案 (１) 甲枪射出的子弹速度较大 ꎬ 因为甲的弹孔Ａ的位置 ꎮ 较高 说明甲的运动时间较小 而水平距离相同 说明甲的平 ꎬ ꎬ ꎬ 抛初速度较大 ꎮ ｘ 根据ｘ ｖ ｔ 可知 ｔ 甲 . (２) 甲＝ 甲 甲 ꎬ甲＝ｖ ＝０２ ｓꎬ 甲 根据ｈ 甲＝ １ ｇｔ２甲 可知 ꎬ ｈ 甲＝０ . ２ ｍꎬ ２ 因此 ｈ ｈ . . ｖ 合＝ ｖ２ １＋ ｖ２ ２ ＝ １２ ２ ＋３ ２ ｋｍ/ｈ＝３ １７ ｋｍ/ｈ ꎬ 乙＝( 甲＋００５)ｍ＝０２５ ｍꎮ ｈ ｔａｎ θ ＝ １２ ＝４ 根据ｈ 乙＝ １ ｇｔ２乙 可知 ꎬ ｔ 乙＝ ２ ｇ 乙 ＝ ５ ｓꎮ ３ ２ １０ θ 根据ｘ ｖ ｔ 可解得ｖ ＝ａｒｃｔａｎ４ 乙＝ 乙 乙ꎬ 乙＝２００ ５ ｍ/ｓ≈４４７ ｍ/ｓꎮ 因此 合速度的大小ｖ 合速度的方向与河岸之 ꎬ 合＝３ １７ ｋｍ/ｈꎬ 间的夹角θ 第3 节 科学探究：平抛运动的特点 ＝ａｒｃｔａｎ４ꎮ ｖ １.答案 略 ５.答案 如图所示 θ ２ １０ . 则有θ . ꎬｓｉｎ ＝ｖ ＝ ＝００２ꎬ ＝ａｒｃｓｉｎ００２ꎮ ２.ＡＣＤ 使用体积小的钢球可以减小做平抛运动时的空气阻 １ ５００ 力 故 正确 该实验要求小球每次抛出的初速度要相同而且 ꎬ Ａ ꎻ 水平 因此要求小球从同一位置由静止释放 至于钢球与斜槽 ꎬ ꎬ 间的摩擦 对实验没有影响 故 错误 实验中必须保证小球 ꎬ ꎬ Ｂ ꎻ 做平抛运动 而平抛运动要求有水平初速度且只受重力作用 ꎬ ꎬ 所以斜槽轨道必须要水平 故 正确 为确保有相同的水平初 ꎬ Ｃ ꎻ 速度 所以要求从同一位置无初速度释放 故 正确 ꎬ ꎬ Ｄ ꎮ 因此 要射中位于正北方的一个靶子 必须向北偏西 . 的 ３.答案 ＡＢ段和ＢＣ段水平方向位移相等 故运动时间也 ꎬ ꎬ ａｒｃｓｉｎ００２ (１) ꎬ 角度射出 ꎮ 相等 ꎮ 设ＡＢ段运动时间为 Ｔ ꎬ 竖直方向上根据 Δ ｙ ＝ ｇＴ２ ꎬ 得 ６.答案 由于乒乓球开始是沿水平方向运动 而吹管位于ＣＢ直 Ｔ . ꎬ ＝０１ ｓꎮ 线上 只能使乒乓球获得ＣＢ方向的分速度 但由于乒乓球已 ｘ ꎬ ꎬ 对ＢＣ段 根据ｖ Ｔ ｘ 得ｖ 经具有ＡＢ方向的分速度 所以无法进入Ｃ点处的球门 若想 ꎬ ０ ＝ ꎬ ０＝ Ｔ ＝１ ｍ/ｓꎮ ꎬ ꎮ 将乒乓球吹进球门 吹管吹气方向应介于ＢＡ方向和ＢＣ方向 因为小球在竖直方向上做匀加速直线运动 小球在Ｂ点的 ꎬ (２) ꎬ 之间 竖直分速度大小等于在ＡＣ段竖直方向平均速度的大小 ｖ ꎮ ꎬ Ｂｙ＝ ｙ ＡＣ 第2 节 平抛运动 ｔ ＝２ ｍ/ｓꎮ ＡＣ １.答案 会同时落地 ｖ 设小球从抛出点Ｏ到Ｂ历时ｔ 有ｔ Ｂｙ . 山楂Ａ做平抛运动 山楂Ｂ做自由落体运动 两个山楂下落 ＯＢꎬ ＯＢ＝ ｇ ＝０２ ｓꎮ ꎬ ꎮ 的高度一样 因此用时相同 设小球从抛出点Ｏ到Ａ历时ｔ 有ｔ ｔ Ｔ . ꎬ ꎮ ＯＡꎬ ＯＡ＝ ＯＢ－ ＝０１ ｓ ２.答案 正确 因为投 放物在水平方向具有相同的速度 任意相等时间内 未 因此ｘ ＯＡ＝ ｖ ０ ｔ ＯＡ＝１０ ｃｍꎬ ｙ ＯＡ＝ １ ｇｔ２ＯＡ＝５ ｃｍ ꎬ ( ２ 落地 其水平位移相等 故Ｏ点坐标为 )ꎬ ꎮ (－１０ ｃｍꎬ－５ ｃｍ)ꎮ ３.ＡＤ 平抛运动受外力的作用 该外力是重力 故 正确 错 ４.答案 需测量水管管口的直径Ｄ 水柱的水平位移ｘ和水柱的 ꎬ ꎬ Ａ ꎬＢ 、 误 做平抛运动的物体水平方向的初速度不为 水平方向有 竖直位移ｙ ꎻ ０ꎬ ꎮ 一定的初速度 且不变 故 错误 做平抛运动的物体在竖直 设水管距离地面的高度为 ｙ 可以知道水流喷射的时间 ｙ ꎬ ꎬ Ｃ ꎻ ꎬ ＝ 方向的初速度为 故 正确 ｙ ０ꎬ Ｄ ꎮ １ ｇｔ２ 则ｔ ２ ꎬ ＝ ｇ ꎮ ４.答案 根据题意知 竖直方向满足Ｈ １ ｇｔ２ ２ ꎬ ＝ ① ｘ ｘ ２ 设水在水平方向的位移为ｘ 水的初速度ｖ 水平方向满足ｘ ＝ ｖ ０ ｔ ② ꎬ ＝ ｔ ＝ ２ ｙꎮ 代入数据 两式联立解得ｖ ｇ ꎬ ０＝９ ｍ/ｓ ４ 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 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、讲义等教材习题答案 Ｄ 水流的横截面积 Ｓ ｒ２ ２ 则流量表达式 Ｑ 平抛过程竖直方向有 Ｒ １ ｇｔ２ ＝π ＝π( ) ꎬ : ＝ ２ ＝ ２ ２ Ｓｖ π Ｄ２ｘ ２ ｇｙ 平抛过程水平方向有ｓ ＝ ｖ Ａ ｔ ＝ ｙ ꎮ 解得ｓ ８ ＝１ ｍ １０.答案 略 第4 节 生活中的抛体运动 １１.答案 Ｑ处炮弹应该先发射 因为炮弹在空中做的是斜抛 ꎮ １.答案 抛体运动有一定的初速度且只受重力作用 具有恒定 运动 Ｑ处发射的炮弹最大高度更高 在空中运动的时间更 ꎬ ꎬ ꎬ 的加速度 是匀变速运动 长 应该先发射 ꎬ ꎮ ꎬ ꎮ ２.答案 可视为水平方向的匀速直线运动和竖直向下的匀加速 １２.答案 运动员完成空翻的时间应小于或等于其从Ｃ点冲出 直线运动的合运动 到再次落到Ｃ点的时间 由题意知 此过程可看成是初速度 ꎮ ꎮ ꎬ ｇｔ 为ｖ的竖直上抛运动 根据题意有ｖ ｇｔ 设运动员从Ｂ 章末练习 ꎬ ＝ 上≥ ꎬ ２ １.答案 该实验现象说明 ꎬ Ａ球在离开轨道后 ꎬ 竖直方向做自由 点到Ｃ点做功为Ｗ ꎬ 由动能定理Ｗ － Ｗ ｆ＝ １ ｍｖ２ ꎬ 可得Ｗ ＝ Ｗ ｆ＋ 落体运动 ２ ꎮ ２.答案 竖直方向做自由落体运动 根据 ｈ １ ｇｔ２ 解得 ｔ １ ｍｖ２ ≥ Ｗ ｆ＋ １ ｍｇ２ｔ２ ꎬ 即至少做功Ｗ ｆ＋ １ ｍｇ２ｔ２ ꎮ ꎬ ＝ ꎬ ＝ ２ ８ ８ ２ 第3 章 圆周运动 ｈ ２ 因为ｈ ｈ 则有ｔ ｔ 根据ｘ ｖ ｔ 因为水平位移大小 ｇ ꎬ ａ> ｂꎬ ａ> ｂꎻ ＝ ０ ꎬ 第1 节 匀速圆周运动快慢的描述 相等 且ｔ ｔ 因此ｖ ｖ ꎬ ａ> ｂꎬ ａ< ｂꎮ ３.ＣＤ 做平抛运动的物体受重力作用 加速度为重力加速度 １.ＢＣＤ 速度是矢量 有大小和方向 在匀速圆周运动中 速度 ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ 是匀变速曲线运动 由于竖直方向为自由落体运动 所以运 的方向始终在发生变化 ꎮ ꎬ ꎮ 动时间高度决定 与水平初速度无关 ２.ＣＤ ａ ｃ两点由同一传送带牵引 故具有大小相同的线速度 ꎬ ꎮ 、 ꎬ ꎻ ４.Ａ 网球被击出后 在竖直方向做竖直上抛运动 两球上抛高 ｂ ｄ两点具有相同的角速度 故周期相同 ꎬ ꎬ 、 ꎬ ꎮ 度相同 故上升时间相同 抛出时竖直方向的初速度一样大 ３.答案 当人骑该车使用脚踏板以恒定的角速度转动时 若不 ꎬ ꎮ ꎬ ꎬ 水平位移越大 水平初速度越大 所以沿轨迹 运动的网球的 改变链轮 应选择半径最小的飞轮才能使自行车行进的速度 ꎬ ꎬ １ ꎬ 初速度大 刚要撞墙时其速度也更大 最大 因为飞轮和链轮通过链条传动时线速度大小相同 在 ꎬ ꎮ ꎮ ꎬ ５.ＢＤ 猴子在水平方向上做匀速运动 在竖直方向上做加速运 线速度一定的情况下 飞轮半径最小时 角速最大 从而使与 ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ 动 其轨迹为抛物线 是匀变速曲线运动 水平方向运动和竖 其共轴的后轮获得最大的角速度 使自行车获得最大的行进 ꎬ ꎬ ꎮ ꎬ 直方向运动的合成遵循矢量合成法则 ｔ时刻猴子对地速度的 速度 ꎬ ꎮ ｒ 大小为 ｖ ２ ａｔ ２ ４.答案 周期Ｔ ２π 频率ｆ １ １ ０ ＋( ) ꎮ ＝ ｖ ＝４０π ｓ ＝ Ｔ ＝ Ｈｚ ｈ ４０π ６.答案 根据ｈ ＝ １ ｇｔ２ ꎬ 可得ｔ ＝ ２ ｇ ꎬ 所以ｖ ｙ＝ ｇｔ ＝ ２ ｇｈ ꎬ ｖ 合＝ 转速ｎ ｆ １ １ 角速度ω ２π . ２ ＝ ＝ Ｔ ＝ ｒ/ｓ ＝ Ｔ ＝００５ ｒａｄ/ｓ ４０π ｖ２ｙ＋ ｖ２ ０ ｖ ＝ ２ ｇ ｖ ｈ ＋ ｖ２ ０ꎬ ５.答案 ｄ 设子弹速度为ｖ ０ꎬ 由题可知 ꎬ 子弹穿过两个孔所需的时 θ ０ ０ 间ｔ 在子弹穿过纸筒的时间内纸筒转过的角度为 φ ｔａｎ ＝ ｖ ｙ ＝ ｇｈ ＝ｖ ꎮ π－ ꎬ ２ ０ ７.答案 过河时间最短 即船头指向沿着垂直于河岸的方 φ ｄω (１) ꎬ 由角速度公式可知ω π－ 解得ｖ ｄ ＝ ｔ ꎬ ０＝ φꎮ 向 此时的时间ｔ π－ ꎬ ｍｉｎ＝ｖ 船 ＝１００ ｓꎮ ６.答案 由题可得 ｈ １ ｇｔ２ Ｒ ｖｔ 解得ｖ Ｒ ｇ (２) 要使航程最短 ꎬ 因为ｖ 船> ｖ 水ꎬ 因此船头指向与水流速度方 (１) ꎬ ＝ ２ ꎬ ＝ ꎬ ０＝ ２ ｈꎮ 向可形成一定的夹角使得合速度的方向垂直于河岸 可满足 由题可得 要使小球落到Ａ处 则小球在下落的这段时间 ꎬ (２) ꎬ ꎬ 航程最短 内 Ａ点刚好转了整数圈 则 ωｔ ｋ ｋ 得 ω ꎮ ꎬ ꎬ ＝２ π( ＝１ꎬ２ꎬ３􀆺)ꎬ ＝ 此时ｖ 合＝ ｖ２船－ ｖ２水 ＝ １２ ｍ/ｓ＝２ ３ ｍ/ｓꎬ 且合速度方向与船 ｋ ２ ｇ ｋ ｖ π ｈ ( ＝１ꎬ２ꎬ３􀆺)ꎮ 速之间夹角的余弦值 θ 合 ３ 则有θ ° 因此船头指 ｃｏｓ ＝ｖ ＝ ꎬ ＝３０ ꎬ 船 ２ 第2 节 科学探究：向心力 ｄ 向为与上游成 ６０ °角 ꎮ 此时用时ｔ ＝ｖ ＝２００ ３ ｓ＝１１５ . ５ ｓꎮ １.答案 略 合 ３ ２.答案 乒乓球受到重力和瓶壁的支持力 这两个力的合力为 ８.答 阻 案 力大 小 (１) ｆ 根 ｍ 据 ａ ｖ２ ＝２ ａｓ ２ꎬ 有ａ ＝ ２ ｖ ｓ ２ ２ ＝１ ｍ/ｓ ２ ꎬ 因此受到的平均 ３. 乒 答 乓 案 球 做圆 静 周 摩 运 擦 动 力 提 提 供 供 向 向 心 心 力 力 ꎬ 所以乒 筒 乓 壁 球 ꎬ 对 不 物 会 体 掉 的 下 压 来 力 ꎮ 提供 ＝ ＝６０ Ｎꎮ (ａ) ꎻ(ｂ) 向心力 绳对小球的拉力的水平分力提供向心力 (２) 竖直方向上满足 : ｈ ＝ １ ｇｔ２ ꎬ 水平方向上满足 : ｓ １＝ ｖ ０ ｔ ꎬ 由此 ４.ＣＤ 匀 ꎻ 速 (ｃ 圆 ) 周运动是匀速率的 速度方向会时刻发 ꎮ 生改变 ２ ꎬ ꎬ 可得ｖ 任意相等时间内通过的路程也相等 ０＝５ ｍ/ｓꎮ ꎮ ９.答案 设物块的质量为ｍ 从Ｃ Ａ过程 ｖ２ . ５ ２ ꎬ → : ５.答案 Ｆ ｍａ ｍ . ３０ (２２×１０ ) ＝ ＝ Ｒ ＝１ ９９×１０ × ４ . １２ ３ Ｎ＝ 根据动理定理 －２ ｍｇＲ ＝ １ ｍｖ２Ａ－ １ ｍｖ２ ０ . ２０ ３×１０ ×９４６×１０ ×１０ ２ ２ ３３９×１０ Ｎ ５ 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 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 因为Ｆ ｍａ ｍω２ｒ 所以角速度之比这 ＝ ＝ ꎬ １ ∶ ２ꎮ ７.ＢＣ 在碰到钉子的瞬间 小球的线速不变 小球做圆周运动 ° ꎬ ꎬ ４.答案 由题可得 ｒ ３０ 所以ｒ ꎬ２π × °≈２０ ｍꎬ ＝３０ ｍꎮ 的半径变为原来的 １ 根据公式ｖ ｒω可得角速度增大为原 ３６０ ꎮ ＝ ｓ ２ 又因为ｖ ｖ２ ＝ ｔ ＝１０ ｍ/ｓꎬ 来的 倍 根据公式ａ 可得向心加速度增大为原来 倍 ２ ꎬ ＝ ｒ ２ ꎬ ｖ２ 所以ａ . ２ ｖ２ ＝ ｒ ≈２６ ｍ/ｓ ꎮ 根据公式Ｆ ｍ 可得向心力增大为原来的 倍 但由于在最 ＝ ｒ ２ ꎬ ５.答案 由题可知 要使过山车刚好能沿轨道通过圆弧的最高 ꎬ 低点向心力由悬线拉力和小球重力的合力提供 所以悬线拉 点 则在最高点有Ｆ ｍｇ ꎬ ꎬ ｎ＝ ꎮ 力没有增大为原来的 倍 ｖ２ ２ ꎮ 又因为Ｆ ｍ 所以ｖ ｇＲ ｎ＝ Ｒꎬ ＝ ꎮ 第3 节 离心现象 由机械能守恒可知 ｍｇｈ ｍｇＲ １ ｍｖ２ 解得ｈ ５ Ｒ １.答案 绳子不可能被拉至水平 因为小球受到的重力是竖直 ꎬ ＝２ ＋ ꎬ ＝ ꎮ ꎮ ２ ２ 向下的 需要未水平的绳子提供竖直向上的分力来平衡小球 故 ｈ ｈ Ｒ . ꎬ Δ ＝ －２ ＝６５ ｍꎮ 的重力 ６.ＡＢ 对小球进行受力分析 找出向心力来源 可求出角速度 ꎮ ꎬ ꎬ ２.答案 火车以限定速度ｖ通过这个转弯处时 受到的重力及 ｇ ꎬ ω ｈ为Ｏ到圆周运动平面的距离 再由速度与线速 轨道面的支持力这两个力的合力提供了转弯时的向心力 铁 ＝ ｈ ( )ꎬ ꎬ 轨对车轮没有侧压力 当火车速度小于 ｖ时 转弯时所需要 度 周期 向心加速关夭的公式求解 ꎮ ꎬ 、 、 ꎮ 的向心力也随之减小 火车受到的重力及轨道面的支持力这 ７.答案 由牛顿第二定律可知 ꎬ 两个合力大于所需提供的向心力 火车将挤压内轨 ｖ２ ꎬ ꎮ Ｆ θ ｍ ３.答案 甲先滑动 Ｎ ｓｉｎ ＝ Ｒ 甲 、 乙两物体角速度相等 ꎬ 根据 Ｆ ｎ＝ ｍａ ｎ＝ ｍｒω２ ꎬ 因为 μｍｇ ＝ Ｆ Ｎ ｃｏｓ θ ｈ ＝ ｍｇ ＝０ μｇ θ ｍｒω２ 所以ω 因为甲的圆周运动半径大 所以甲的临 ｔａｎ ＝ ｄ ꎬ ＝ ｒ ꎮ ꎬ 界面速度小 当圆台转速增加时 甲先滑动 ｇＲｈ ꎬ ꎬ ꎮ 联立三式得ｖ ４.答案 小球刚好到达最高点时重力等于向心力 则有ｍｇ ＝ ｄ (１) ꎬ ＝ ８.答案 设探险队员下落到最低点时的速度为ｖ ｖ２ (１) ꎮ ｍ 解得ｖ ｇｌ ｌ ꎬ ＝ ꎮ 由机械能守恒得ｍｇｈ １ ｍｖ２ 则ｖ ｇｈ ＝ ꎬ ＝ ２ ＝８ ｍ/ｓꎮ 当小球到达最高点的速度为 ｇｌ时 小球的重力Ｇ和绳 ２ (２) ２ ꎬ ｖ２ ｖ２ 在最低点时绳索的拉力最大 则有Ｆ ｍｇ ｍ 得 对小球的拉力Ｔ提供向心力 有ｍｇ Ｔ ｍ 解得Ｔ ｍｇ 方 ꎬ － ＝ ｌ ꎬ ꎬ ＋ ＝ ｌ ꎬ ＝３ ꎬ ( ｖ２ ) 向竖直向下 根据牛顿第三定律 轻绳受到的拉力大小为 Ｆ ｍ ｇ . ꎮ ꎬ ＝ ＋ ｌ ＝９３２６ Ｎ ｍｇ 球对绳的拉力竖直向上 ３ ꎬ ꎮ 因为Ｆ 所以绳索不会断 (２) <９５０ Ｎꎬ ꎮ ５.答案 由题可知 摩托车对桥面压力为其重力的 ３ 时 ｍｇ ꎬ ꎬ － ９.答案 Ｆ ｍω２ｒ １ μｍｇ μｍｇ 所以绳子拉力Ｔ ４ (１) ｎ１＝ １ ＝ < ꎬ １＝０ꎮ ｖ２ ２ Ｎ ｍ 且Ｎ ３ ｍｇ ＝ Ｒꎬ ＝ ꎮ 由题可知 Ｆ ｍω２ｒ ２ μｍｇ Ｆ μｍｇ Ｔ 解得 Ｔ ４ (２) ꎬ ｎ２ ＝ ２ ＝ ꎬ ｎ２ ＝ ＋ ２ꎬ ２ ＝ ｖ′２ ３ 当摩托车对桥面压力为其重力的 １ 时 ｍｇ １ ｍｇ ｍ 解得 ꎬ － ＝ Ｒꎬ １ μｍｇ ４ ４ ꎮ ｖ′ . ２ ＝１７３ ｍ/ｓꎮ １０.答案 链球受重力ｍｇ和链条拉力Ｔ的作用 合力提供向心 ꎬ ６.答案 由题可知 ｖ ｒω ｈ １ ｇｔ２ ｘ ｖｔ 大圆半径Ｒ ｒ２ ｘ２ 力 设链条长度为ｌ 链条与竖直方向夹角为θ 则竖直方向 ꎬ ＝ ꎬ ＝ ꎬ ＝ ꎬ ＝ ＋ ꎮ ꎮ ꎬ ꎬ ２ Ｔ θ ｍｇ 水平方向Ｔ θ ｍｌω２ θ ｈω２ ｃｏｓ ＝ ꎬ ｓｉｎ ＝ ｓｉｎ ꎮ 综上可得Ｒ ｒ ２ ｇ ＝ １＋ ｇ 综上可得 θ 所以夹角θ随链球转速的增大而增大 ｃｏｓ ＝Ｌω２ꎬ ꎮ １１.答案 如图 所示 排球被水平击出后做平抛运动 若正 章末练习 (１) １ ꎬ ꎬ ｈ １.Ｂ 根据匀速圆周运动线速度 角速度 向心力及周期与半径 好压在底线上 则在空中飞行的时间ｔ ２ ０ ２ 由此 、 、 ꎬ １＝ ｇ ＝ ｓꎬ 的关系进行分析 ２ ꎮ ｘ ２.Ａ 根据公式即可判定几个物理量之间的关系 可得排球越界的临界击球速度ｖ １ ꎮ １＝ ｔ ＝１２ ２ ｍ/ｓꎮ ３.答案 两轮子靠传送带传动 轮子边缘上的点具有大小相等 １ ꎬ ｈ Ｈ 的线速度 ꎬ 故 ｖ Ａ＝ ｖ Ｂꎻ 共轴转动的点 ꎬ 具有相同的角速度 ꎬ 故 若恰好触网 则球在球网上方运动的时间ｔ ２( ０－ ) ω ω ꎬ ２＝ ｇ ＝ Ｂ＝ Ｃꎮ 根据公式ｖ ωｒ ω一定时 ｖ ｖ ｖ一定时 ω ω ｘ ＝ ꎬ ꎬ Ｂ ∶ Ｃ＝３ ∶ １ꎻ ꎬ Ａ ∶ Ｂ＝ １０ 与之相应的击球速度ｖ ２ ｓꎬ ２＝ ｔ ＝３ １０ ｍ/ｓꎮ ２ ∶ １ꎮ １０ ２ 故ｖ ｖ ｖ ω ω ω 故要使排球既不触网也不出界 水平击球速度为 Ａ ∶ Ｂ ∶ Ｃ＝３ ∶ ３ ∶ １ꎬ Ａ ∶ Ｂ ∶ Ｃ＝２ ∶ １ ∶ １ꎮ ꎬ ３ １０ ｍ/ｓ 根据公式ａ ｎ＝ ω２ｒ ꎬ 所以ａ Ａ ∶ ａ Ｂ ∶ ａ Ｃ＝６ ∶ ３ ∶ １ꎮ < ｖ ≤１２ ２ ｍ/ｓꎮ ６ 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 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、讲义等教材习题答案 设击球点的高度为 ｈ 当 ｈ 较小时 击球速度过大会出 ° . (２) ꎬ ꎬ ｃｏｓ３７ ｍ＝９６ ｍꎮ 界 击球速度过小会触网 临界情况是球刚好擦网而过 落地 ｘ . ꎬ ꎬ ꎬ 所以 运动员离开Ｏ点的速度大小ｖ ９６ 时又恰好压在底线上 如图 所示 ꎬ ０＝ ｔ ＝ . ｍ/ｓ＝８ ｍ/ｓꎮ ꎬ ２ ꎮ １２ ｘ ｘ ８.答案 由题意可知 碗转动时半径ｌ和绳子能承受的最大拉力 则有 １ ２ 解得ｈ . ꎬ ２ ｈ ＝ ２( ｈ － Ｈ ) ꎬ ＝２１３ ｍꎮ Ｔ ｍａｘ＝８ ｍｇ ꎮ ｇ ｇ ｖ２ 要使碗通过最高点时的速度最小 由公式Ｆ ｍａ ｍ ｍｉｎ可 故击球点在 线正上方的高度ｈ . 时 球不是触网 (１) ꎬ ＝ ＝ ｒ ３ ｍ <２ １３ ｍ ꎬ 就是出界 ｖ２ ꎮ 知 要使碗所受向心力最小 Ｆ Ｇ ｍｇ 此时 ｍｇ ｍ 所 ꎬ ꎬ ｍｉｎ＝ ＝ ꎬ ＝ ｌ ꎬ 以ｖ ｇｌ ｍｉｎ＝ ꎮ 碗通过最低点时速度越大 拉力越大 故当Ｔ ｍｇ时 (２) ꎬ ꎬ ｍａｘ＝８ ꎬ ｖ２ 碗通过最低点时速度最大 此时有 ｍｇ ｍｇ ｍ ｍａｘ 所以 ꎮ ８ － ＝ ｌ ꎬ ｖ ｇｌ ｍａｘ＝ ７ ꎮ 第4 章 万有引力定律及航天 第1 节 天地力的综合：万有引力定律 １.答案 重力加速度ｇ的大小主要与地球的质量和半径有关 ꎬ 也与海拔高度和纬度有关 在相同纬度 相同海拔处 矿藏的 ꎮ 、 ꎬ 分布不同 导致地下的质量分布不同 如果密度较大 则该地 ꎬ ꎮ ꎬ 的ｇ值较大 反之ｇ值较小 所以 根据不同的ｇ值可以分析 ꎬ ꎮ ꎬ 地下的质量分布 进而判断是否有矿藏以及矿藏大致种类 １２.答案 ꎬ ꎮ ２.Ｃ 由开普勒第一定律知 太阳处于椭圆轨道的一具焦点上 ꎬ ꎬ 错误 每个行星在近日点速度大 远日点速度小 速度大小 Ａ ꎻ ꎬ ꎬ 不断变化 故 错误 由开普勒第三定律有 ａ３火 ａ３木 可得 ꎬ Ｂ ꎻ Ｔ２火 ＝ Ｔ２木 ꎬ (Ｔ ) (ａ ) 木 ２ 木 ３ 故 正确 根据开普勒第二定律 任何一个 Ｔ ＝ ａ ꎬ Ｃ ꎻ ꎬ 火 火 行星与太阳的连线在相同的时间内扫过的面积相等 是对同 ꎬ 一个行星而言的 故 错误 ꎬ Ｄ ꎮ ３.答案 轮船间的距离远离大于轮船的尺寸 可以看成质点 可 ꎬ ꎬ 用万有引力定律的表达式直接求解 ꎮ ｍ ｍ 由万有引力定律Ｆ Ｇ １ ２得 ＝ ｒ２ 单元自我检测参考答案 . ７ ２ 两艘轮船间的万有引力Ｆ . －１１ (１０×１０ ) . １.Ｄ 位移 速度 加速度都是矢量 合成与分解遵循平行四边形 ＝６ ６７×１０ × (１０×１０ ３ ) ２ Ｎ＝６ ６７× 、 、 ꎬ 定则 合运动与分运动具有等时性 １０ －５ Ｎ ２.Ｃ 根 ꎬ 据角速度定义可知甲 、 乙角速 ꎮ 度之比 ꎬ 再根据向心力公 其中一艘轮船的重力大小Ｇ ＝ ｍ １ ｇ ＝１ . ０×１０ ８ Ｎ Ｆ 式求解即可 ꎮ 万有引力与重力比较得 Ｇ ＝６ . ６７×１０ －１３ ３.Ｄ 筒壁对物体的支持力提供向心力 根据向心力公式可 ꎬ ４.答案 小行星与地球都绕太阳做圆周运动 可以运用开普勒 求解 ꎬ ꎮ 第三定律求解它们轨道半径与公转周期的关系 ꎮ ４.答案 从开始下滑至最低点有ｍｇＲ ＝ １ ｍｖ２ ꎬ 在最低点有Ｎ － 根据开普勒第三定律 ａ３ ｋ得 Ｒ３行 Ｒ３地 ｍｖ２ ２ Ｔ２ ＝ Ｔ２行 ＝Ｔ２地 ｍｇ ｍａ 解得ａ ｇ Ｎ ｍｇ ＝ ＝ Ｒ ꎬ ＝２ ꎬ ＝３ ꎮ 所以 Ｔ 行 Ｒ３行 ｎ３ ｎ３ ２ ５.ＢＤ 弹簧秤对各自的拉力提供向心力 ꎬ 根据牛顿第二定律和 Ｔ 地 ＝ Ｒ３地 ＝ ＝ 向心力公式求解 ꎮ Ｔ 行＝ ｎ３ ２Ｔ 地ꎬ 又Ｔ 地＝１ 年 ６.答案 同一高度 调整斜槽末端水平 (１) (２)ＢＡＣ 因此 ꎬ 小行星的公转周期Ｔ 行＝ ｎ３ ２年 ꎮ (３)２ ｇｌ １ ｍ/ｓ ５.答案 木卫一 木卫四都在万有引力作用下绕木星运动 可以 、 ꎬ ｈ 运用开普勒第三定律求解它们轨道半径与公转周期的公系 ７.答案 由题意可知 运动员在空中飞行的时间ｔ ２ ꎮ (１) ꎬ ＝ ｇ ＝ 木卫一 木卫四的周期和半径分别为Ｔ Ｔ ｒ ｒ 则由开普勒 、 １、 ２、 １、 ２ꎬ . 第三定律可得 ２×７２ . ｓ＝１２ ｓꎮ ｒ３ ｒ３ １０ １ ２ (２) 由题意可知 ꎬ 运动员水平方向的位移 ｘ ＝ ｓ ＯＡｃｏｓ θ ＝１ . ２× Ｔ２ １ ＝Ｔ２ ２ 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ｒ (Ｔ ) ２ ３ ( . ) ２ ３ 期的关系 解得 ２ ２ １６７ . ｒ ＝ Ｔ ＝ . ≈４４２ Ｍｍ ｒ ２ １ １ １８ 由Ｇ ｍ４ π 故ｒ . ｒ . 个木星单位 ｒ２ ＝ Ｔ２ ２＝４４２ １＝１８５６ ꎮ ６.答案 略 得Ｔ ｒ３ ＝２π ＧＭ 第2 节 万有引力定律的应用 因为地球质量大于火星质量 所以卫星Ｅ周期更短 ꎬ ꎮ １.答案 不能 地球同步卫星若不在赤道所在平面上 假设实 ７.答案 由表中数据可以看出 轨道半径越大 周期越长 卫 ꎮ ꎬ (１) : ꎬ ꎻ 现了 同步 那它受到地球的万有引力就不指向做圆周运动 星运行的周期与卫星的质量没关系 “ ”ꎬ ꎮ 所在圆的圆心 不可能做稳定的圆周运动 因此 地球同步卫 根据万有引力提供向心力有 ꎬ ꎮ ꎬ (２) 星必须定点在赤道的下正上方 ꎮ Ｇ Ｍｍ ｍ４π ２ ｒ ２.Ｂ 根据 Ｇ Ｍｍ ｍ ４π ２ ｒ 可得 Ｔ ４π ２ｒ３ 因此 Ｔ Ａ ｒ２ ＝ Ｔ２ ｒ２ ＝ Ｔ２ ꎬ ＝ ＧＭ ꎬ Ｔ Ｂ ＝ ｒ３ 可得Ｔ ( ｒ Ａ ) ３ ( ２ ) ３ ８ 故 错误 根据 Ｇ Ｍｍ ＝２π ＧＭ ｒ Ｂ ＝ ３ ＝ ２７ ꎬ Ａ ꎻ ｒ２ ＝ 所以 ꎬ 周期Ｔ与轨道半径ｒ３ ２成正比 ꎬ 与卫星的质量没有关系 ꎮ ｍ ｖ２ 可得ｖ ＧＭ 因此 ｖ Ａ ｒ Ｂ ３ 故 正确 根据 ８.答案 不合理 根据万有引力提供向心力有Ｇ Ｍｍ ｍ４π ２ ｒ ｒ ꎬ ＝ ｒ ꎬ ｖ ＝ ｒ ＝ ꎬ Ｂ ꎻ ꎮ ｒ２ ＝ Ｔ２ ꎬ Ｂ Ａ ２ Ｇ Ｍｍ ｍａ 可得ａ ＧＭ 因此 ａ Ａ ( ｒ Ｂ ) ２ ( ３ ) ２ ９ 故 得Ｔ ｒ３ 可知近地卫星的周期最小 近地卫星的周期 ｒ２ ＝ ꎬ ＝ ｒ２ ꎬ ａ Ｂ ＝ ｒ Ａ ＝ ２ ＝ ４ ꎬ Ｃ ＝２π ＧＭꎬ ꎮ 错误 根据Ｆ Ｇ Ｍｍ 可得 Ｆ Ａ ｍ Ａ ( ｒ Ｂ ) ２ ( １ ) ( ３ ) ２ Ｔ ２π ｒ ２π×６ . ３７×１０ ６ 所以该人造地球卫星绕地 ꎻ ＝ ｒ２ ꎬ Ｆ Ｂ ＝ｍ Ｂ ｒ Ａ ＝ ２ × ２ ＝ ｍｉｎ＝ ｖ ＝ ７ . ９×１０ ３ ｓ≈８４ｍｉｎꎬ 球做圆周运动的周期是 不合理 ９ 故 错误 ８０ ｍｉｎ ꎮ ꎬ Ｄ ꎮ ８ ３.答案 因地球的引力作用而产生的加速度可运用牛顿第二定 第3 节 人类对太空的不懈探索 律代入万有引力表达式求解 １.答案 略 ꎮ 设在地球表面的重力加速度为ｇ 在距离地心 Ｒ处因万有引 ２.答案 略 ０ꎬ ４ 力产生的加速度为ｇ Ｍｍ Ｍｍ 章末练习 根据Ｇ ｍｇ Ｇ ｍｇ Ｒ２ ＝ ０ꎬ ＝ (４ Ｒ ) ２ ＝ ｍＭ ｇ １.Ｂ 在地球上重量 Ｆ Ｇ １ 在 宜居 行星上重量 Ｆ 可得 １ １ ＝ Ｒ２ ꎬ “ ” ２ ＝ ｇ ＝ １ ０ １６ ｍＭ Ｒ Ｆ Ｍ 所以 因地球的引力作用而产生的加速度是地球表面重力加 ꎬ Ｇ ２ 所以 ２ １ ２ 故 正确 Ｒ２ ꎬ Ｒ ＝ Ｆ Ｍ ＝２ꎬ Ｂ ꎮ 速度的 １ ２ １ ２ １ ꎮ Ｍ Ｍ Ｍ Ｍ １６ ２.Ａ 月球的密度ρ ３ 因此需要求得 若 ４.答案 对人造地球卫星进行受力分析可知 卫星绕地球圆周 ＝ Ｖ ＝ ＝ Ｒ３ꎬ Ｒ３ꎮ ꎬ ３ Ｒ３ ４π π 运动的向心力由地球对卫星的万有引力提供 可运用牛第二 ４ ꎮ 定律代入万有引力表达式求解 Ｍｍ ２ 已知 嫦娥二号 绕月球表面运行的周期 根据Ｇ ｍ４π Ｒ 由万有引力提供卫星运的向心力 ꎮ 则有 “ ” ꎬ Ｒ２ ＝ Ｔ２ ꎬ Ｍｍ ( ) ２ 可得 Ｍ ４π ２ 代入Ｔ值可得月球的密度 故选 Ｇ Ｒ２ ＝ ｍ ２ Ｔ π ｒ ꎬＲ３ ＝ＧＴ２ꎬ ꎬ Ａꎮ 解得Ｍ ＝ ４ Ｇ π Ｔ ２ ２ ｒ３ ≈５ . ５９×１０ ２４ ｋｇ ３.答 星 案 的周 期 设 “ 、 速 资 率 源 、 三 加 号 速 ” 卫 度 星 和 与 离 “ 地 中 面 星 高 ２ 度 Ａ” 的 通 大 信 小 广 分 播 别 地 为 球同 Ｔ １ 步 、 Ｔ 卫 ２、 ５.答案 可根据卫星在星球附近轨道绕星球做圆周运动的向心 ｖ ｖ ａ ａ ｈ ｈ １、 ２、 １、 ２、 １、 ２ꎮ 力由万有引力提供列出关系式 进而得出第一宇宙的表达式 ｔ ꎬ ꎬ 周期的比较 资源三号 卫星的周期 Ｔ １９ 中星 再代入月球与地球的质量 半径关系即可求解 :“ ” １＝ ｎ ＝ ｈꎬ“ 、 ꎮ １２ 设某中心天体质量为Ｍ 半径为ｒ 同步的周期Ｔ 因此Ｔ Ｔ 即 资源三号 的卫星 ꎬ ꎬ ２Ａ” ２＝２４ ｈꎬ １< ２ꎬ “ ” 根据Ｇ Ｍｍ ｍ ｖ２ 的周期小于 “ 中星 ２Ａ” 通信广播地球同步卫星的周期 ꎮ ｒ２ ＝ ｒ 离地面高度的比较 根据Ｇ Ｍｍ ｍ ( ２π ) ２ Ｒ ｈ 可得ｈ ＧＭ : ( Ｒ ＋ ｈ ) ２ ＝ Ｔ ( ＋ ) ＝ 可得ｖ ＝ ｒ ３ ＧＭＴ２ Ｒ 因为Ｔ Ｔ 所以ｈ ｈ 即 资源三号 卫星离地 ｖ Ｍ ｒ ２ － ꎬ １< ２ꎬ １< ２ “ ” 因此 月 月 地 １ ４ ２ ４π ｖ ＝ Ｍ ｒ ＝ × ＝ 面高度小于 中星 通信广播地球同步卫星离地面高度 地 地 月 ８１ １ ９ “ ２Ａ” ꎮ Ｍｍ Ｍ 所以ｖ ２ ｖ . 加速度的比较 根据Ｇ ｍａ可得 ａ Ｇ 因为 月＝ 地＝１８ ｋｍ/ｓ : Ｒ ｈ ２ ＝ ꎬ ＝ Ｒ ｈ ２ꎬ ９ ( ＋ ) ( ＋ ) ６.答案 卫星Ｍ和卫星Ｅ做匀速圆周运的向心力都来自中心天 ｈ ｈ 所以 ａ ａ 即 资源三号 卫星的加速度大于 中星 １< ２ꎬ １> ２ꎬ “ ” “ 体对卫星的万有引力 由牛顿第二定律可得出万有引力与周 通信广播地球同步卫星的加速度 ꎬ ２Ａ” ꎮ ８ 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 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、讲义等教材习题答案 速率的比较 根据 Ｇ Ｍｍ ｍ ｖ２ 可得 ｖ ＧＭ 因为 (２) 方法 １: 物体在地球表面的重力近似等于万有引力 ꎬ 有 : ( Ｒ ＋ ｈ ) ２ ＝ Ｒ ＋ ｈ ꎬ ＝ Ｒ ＋ ｈꎬ ｍ′ｇ Ｇ Ｍｍ′ ｈ ｈ 所以ｖ ｖ 即 资源三号 卫星的速率大于 中星 ＝ Ｒ２ １< ２ꎬ １> ２ꎬ “ ” “ ２Ａ” 通信广播地球同步卫星的速率 ｇＲ２ ꎮ 解得Ｍ ４.ＣＤ 海王星在ＰＭ段的速度大于ＭＱ段的速度 则ＰＭ段的 ＝ Ｇ ꎮ ꎬ 方法 月球绕地球做圆周运动 有 Ｔ ２: ꎬ 时间小于ＭＱ段的时间 所以Ｐ到Ｍ的时间小于 ０ 故 错 ｍ Ｍ ( ) ꎬ ꎬ Ａ 月 ２ 误 从Ｑ到Ｎ的过程中 由于只有万有引力做功 机 ４ 械能守恒 Ｇ ｒ２ ＝ ｍ 月 ２ Ｔ π ｒ ꎻ ꎬ ꎬ ꎬ １ 故 错误 从Ｐ到Ｑ阶段 万有引力做负功 速率减小 故 ２ｒ３ Ｂ ꎻ ꎬ ꎬ ꎬ Ｃ 解得Ｍ ４π 正确 从Ｍ到Ｎ阶段 万有引力对它先做负功后做正功 故 ＝ ＧＴ２ ꎻ ꎬ ꎬ Ｄ １ 正确 ９.答案 设月球质量为Ｍ 半径为 Ｒ 由万有引力提供向心力 ꎮ ꎬ ꎬ ꎬ ５.ＡＤ 地球赤道上随地球自转的物体的角速度与同步卫星的 可得 ａ ｍＭ 月 ２ 角速度相同 ꎬ 它们的加速度分别为ａ １＝ ω２ｒ ꎬ ａ ２＝ ω２Ｒ ꎬ 因此 ａ １ ＝ Ｇ Ｒ ｈ ２ ＝ ｍ４ Ｔ π ２ ( Ｒ ＋ ｈ １) ２ ( ＋ １) １ ｒ 故 正确 错误 同步卫星和近地卫星均由万有引力提 Ｇ ｍＭ 月 ｍ４π ２ Ｒ ｈ Ｒꎬ Ａ ꎬＢ ꎻ Ｒ ｈ ２ ＝ Ｔ２ ( ＋ ２) ( ＋ ２) ２ Ｍｍ ｖ２ 两式联立解得 供匀速圆周运动的向心力 即Ｇ ｍ ｒ 为卫星与地心 的距离 则ｖ ＧＭ 所以 ꎬ ｖ １ ｒ ０ ２ Ｒ ＝ 故 ｒ ０ ( 正 ０ 确 错误 Ｍ 月＝ ４ Ｇ π ２ ( ３Ｔ ｈ ２ １－ ｈ ３ ２ Ｔ２ ) ３ ꎬ Ｒ ＝ ｈ ２ ３ ３ Ｔ Ｔ ２ １ ２ － ３ ｈ Ｔ １ ２ ３Ｔ２ ２ )ꎬ ＝ ｒ ꎬ ｖ ＝ ｒ ꎬ Ｄ ꎬＣ ꎮ １－ ２ ２ １ ０ ２ 当探测器在月球表面附近悬停时受力平衡 推力大小为 ６.解析 若忽略自转 星球表面的重力等于万有引力 秋千在 ꎬ ꎬ ꎮ Ｆ Ｍｇ 摆动过程中只有重力做功 机械能守恒 ＝ 月 ꎬ ꎮ Ｍ Ｍｍ 其中ｇ Ｇ 月 答案 (１) 星球表面的重力等于万有引力 ꎬ 则ｍｇ 星＝ Ｇ Ｒ２ ꎬ 解 月＝ Ｒ２ ꎬ 得ｇ 星＝ Ｇ Ｒ Ｍ ２ꎮ 所以Ｆ ＝ ３Ｔ２ ３ ４ Ｔ π ２ ２Ｍ ( ｈ ｈ １－ ３ ｈ Ｔ ２ ２ ) ３ ｈ ３Ｔ２ ２ ( １－ ２)( ２ １－ １ ２) 因为ｇ ｇ 所以为月球设计的发动机无法胜任地球表面 经过最低位置向上运动的过程中 机械能守恒 则 １ ｍｖ２ 地＝６ 月ꎬ (２) ꎬ ꎬ ＝ 的悬停 ２ ꎮ ＧＭＨ １０.答案 小球运动到Ｂ点时 由牛顿第三定律可知 ｍｇ Ｈ 解得ｖ ２ (１) ꎬ 星 ꎬ ＝ Ｒ ꎮ 支持力大小Ｆ ′ Ｆ １ ＝ １ ７.答案 对卫星进行受力分析 万有引力提供卫星绕地球做圆 ｖ２ ꎬ 又由牛顿第二定律可知Ｆ ′ ｍｇ ｍ １ 周运动的向心力 根据牛顿第二定律 可得卫星的运行周期 １ ＝ ＝ Ｒ ꎬ ꎮ 由于两卫星绕行方向相同 当卫星Ｂ比卫星Ａ多运动圆心角 解得ｖ ꎬ １＝５ ｍ/ｓ ｎ 时 它们将再次相距最近 题目问的是至少经过多长时 对小球从Ａ点运动到Ｂ点过程 根据能量守恒 ２ π ꎬ ꎮ ꎬ 间 所以卫星Ｂ只需要比卫星Ａ多运动 即可 ꎬ ２π ꎮ Ｅ μｍｇｘ １ ｍｖ２ . 设地球的质量为Ｍ 卫星的质量为ｍ 根据万有引力定律 ｐ＝ ＋ １＝１１２ Ｊ (１) ꎬ ꎬ ２ 和向心力公式有 小球从Ｂ点运动到Ｃ点过程 根据机械能守恒定律得 (２) ꎬ Ｍｍ ２ Ｇ ｍ４π Ｒ ｈ １ ｍｖ２ ｍｇＲ １ ｍｖ２ ( Ｒ ＋ ｈ ) ２ ＝ Ｔ Ｂ２( ＋ ) ２ １＝２ ＋ ２ ２ Ｍｍ 代入数据解得ｖ 在地球表面有ｍｇ Ｇ ２＝３ ｍ/ｓ ＝ Ｒ２ ｖ２ 由牛顿第二定律得Ｆ ｍｇ ｍ ２ Ｒ ｈ ３ ２＋ ＝ Ｒ 联立解得Ｔ ２π ( ＋ ) Ｂ＝ Ｒ ｇ 代入数据解得Ｆ ２＝１０ Ｎ 它们再一次相距最近时 一定是 Ｂ 比 Ａ 多转了一圈 有 根据牛顿第三定律 小球对轨道的压力大小为 (２) ꎬ ꎬ ꎬ １０ Ｎꎮ ω ｔ ωｔ １１.答案 Ｂ － ＝２π 其中ω ２π Ｂ＝Ｔ Ｂ 解得ｔ ２π ＝ ｇ Ｒ ω Ｒ ｈ ３ － ( ＋ ) 单元自我检测 ８.答案 错误 同步卫星的轨道半径不是ｈ 而是Ｒ ｈ (１) ꎬ ꎬ ＋ ꎮ 由同步卫星受到的地球引力提供向心力 则 ｍ ｍ ꎬ １.Ａ 根据万有引力表达式 Ｆ Ｇ １ ２可知 正确 ｍＭ ( ) ２ ＝ ｒ２ ꎬＡ ꎬＢ、Ｃ、Ｄ Ｇ ｍ ２π Ｒ ｈ ( Ｒ ＋ ｈ ) ２ ＝ Ｔ ２ ( ＋ ) 错误 ꎮ 解得Ｍ ４π ２ ( Ｒ ＋ ｈ ) ３ ２.Ｃ 根据Ｇ Ｍｍ ｍ４π ２ ｒ可得Ｔ ４π ２ｒ３ 可以看出行星的周 ＝ ＧＴ２ ｒ２ ＝ Ｔ２ ＝ ＧＭ ꎬ ２ 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ＧＭ 期与自身的质量无关 ꎬ 所以 Ａ 错误 ꎻ 由于 Ｔ ＝ ４ Ｇ π Ｍ ２ｒ３ ꎬ 因为 ｈ ＝ ｖ２ － Ｒ Ｔ Ｔ 所以 ｒ ｒ 错误 根据 Ｇ Ｍｍ ｍ ｖ２ 可得 ｖ 代入数据可得ｈ ＝４ . ７７×１０ ６ ｍ 水< 地ꎬ 水< 地ꎬＢ ꎻ Ｒ２ ＝ ｒ ＝ ８.答案 错误的 ꎮ 该同学错误地把卫星在地面的重力当作向 心力 ＧＭ Ｍｍ ꎮ ｒ ꎬ 又ｒ 水< ｒ 地ꎬ 所以ｖ 水> ｖ 地ꎬＣ 正确 ꎻ 根据 Ｇ ｒ２ ＝ ｍａ 可得 正确的方法是 : ａ Ｇ Ｍ 又ｒ ｒ 所以 ａ ａ 错误 由Ｇ ｍＭ ｍ ｖ２ 可得ｖ ＧＭ 因此 ｖ Ａ Ｒ Ｂ １ １ ＝ ｒ２ꎬ 水< 地ꎬ 水> 地ꎬＤ ꎮ Ｒ２ ＝ Ｒꎬ ＝ Ｒ ꎬ ｖ Ｂ ＝ Ｒ Ａ ＝ ４ ＝ ２ ꎮ 第5 章 科学进步无止境 ４ Ｒ３ρ Ｍｍ Ｍ π ３.Ｄ 根据ｍｇ Ｇ 有 ｇ Ｇ Ｇ ３ ４ Ｇ ρＲ 因为 ＝ Ｒ２ ꎬ ＝ Ｒ２ ＝ Ｒ２ ＝ ３ π ꎬ 第1 节 初识相对论 ｇ 星 ２ 所以 Ｒ 星 ２ 所以 Ｍ 星 ３ ４ π Ｒ３星 ρ ８ １. 具 答 有 案 相 同 (１ 的 ) 相 形 对 式 性原理 : 所有物理规律在一切惯性参照系中都 ｇ ＝ ꎬ Ｒ ＝ ꎬ Ｍ ＝ ＝ ꎮ ꎮ 地 １ 地 １ 地 ４ π Ｒ３地 ρ １ (２) 光速不变原理 : 在一切惯性参照系中 ꎬ 测量到的真空中的 ３ ４.ＢＣ 同步卫星加速度不为 故 错误 同步卫星与地球自转 光速ｃ都一样 ( ｃ ＝３×１０ ８ ｍ/ｓ)ꎮ ０ꎬ Ａ ꎻ ２.答案 爱因斯坦的狭义相对性原理与经典力学的相对性原理 同步 与地球自转的角速度相等 故 正确 同步卫星位于赤 ꎬ ꎬ Ｂ ꎻ 的不同主要在于两方面 前者认为时间和空间不是绝对的 ＧＭ :① ꎬ 道正上方 根据ω 因为ω是定值 所以ｒ也是定值 即 时间 空间与物质及其运动都有着密切联系 同时 时间与空 ꎬ ＝ ｒ３ ꎬ ꎬ ꎬ 、 ꎻ ꎬ 间之间也有着紧密的联系 所有物理规律在一切惯性参考 ＧＭ ꎮ ② 它运行的轨道半径是确定的值 又ｖ 所以同步卫星线 系中都具有相同的形式 光速在不同的惯性参考系中是一样 ꎬ ＝ ｒ ꎬ ꎬ 的 而经典力学则认为时空是绝对的 光速在不同的参考系 速度大小也是确定的值 故 正确 同步卫星的轨道半径要大 ꎮ ꎬ ꎬ Ｃ ꎻ 中观察是不一样的 ＧＭ ꎮ 于近地卫星的轨道半径 由ｖ 可知 同步卫星的速率小 ꎬ ＝ ｒ ꎬ 第2 节 相对论中的神奇时空 于近地卫星的速率 . 故 错误 ７９ ｋｍ/ｓꎬ Ｄ ꎮ １.答案 由长度收缩公式 时间延缓公式以及质速关系公式可 Ｍｍ ｖ２ ＧＭ ｖ ｒ 知 对 于宏观低速世界而 、 言 一般物体的运动速度相对光速而 ５.ＢＤ 根据Ｇ Ｒ２ ＝ ｍ ｒ 可得 ꎬ ｖ ＝ ｒ ꎬ 因此 ｖ １ ＝ ｒ ２ ꎬＢ 正 言几 ꎬ 乎可以忽略不计 所以其 ꎬ 对应变化极其微小 我们无法察 ２ １ ꎬ ꎬ Ｍｍ ２ ２ｒ３ Ｔ ｒ３ 觉 因此 基于绝对时空观的牛顿定律在宏观 低速世界可以 确 根据Ｇ ｍ４π ｒ可得 Ｔ ４π 因此 １ １ 所以 ꎮ ꎬ 、 ꎻ ｒ２ ＝ Ｔ２ ꎬ ＝ Ｇｍ ꎬ Ｔ ＝ ｒ３ ꎬ 适用并且非常 准确 ２ ２ “ ”ꎮ 正确 ２.Ｃ 根据长度收缩效应可知 当飞行器以接近光速沿ｘ方向相 Ｄ ꎮ ꎬ Ｒ ｈ 对惯性参考系Ｓ飞行时 在飞行器上测得的Ｓ参考系中的正 ６.答案 探测器线速度的大小ｖ ２π( ＋ ) ꎬ (１) ＝ Ｔ 方形沿相对运动的ｘ方向的边长将会缩短 而沿垂直于运动 ꎬ 设火星的质量为Ｍ 探测器的质量为ｍ 火星对探测器的 方向上的长度不改变 (２) ꎬ ꎬ ꎮ 万有引力提供做匀速圆周运动的向心力 有 ꎬ ｍＭ ( ) ２ 第3 节 探索宇宙的奥秘 Ｇ ｍ ２π Ｒ ｈ ＝ Ｒ ｈ ２ ＝ Ｔ ( ＋ ) 略 ( ＋ ) ２ Ｒ ｈ ３ 解得Ｍ ４π( ＋ ) ＝ ＧＴ２ 章末练习 ７.答案 由Ｇ ｍＭ ｍ ｖ２ 可得 略 ( Ｒ ＋ ｈ ) ２ ＝ Ｒ ＋ ｈ １０ 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 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