人教版高中物理必修2课后习题答案

1、解答与说明1.答：如田5-3所示头部人水过程中速使方向如图中简头所示.在八、。位置头部的 速度与入水时速度十方向相同G在从D位置头部的速度方向与入水时速底中方向相反。精品说明：选择这个题的目的.是使学生了解生活中常见的曲线运动及某点速度的方向,.2,将 汽乍行驶半周速度方向改变”；汽车健行驶1<)s.速段方向改变30° ,逑度关 址示意图如图5M所示.说明：选择这个题的目的.是让学生知道“物体在某点的速/t方向即沿曲或在这L点的切 线方向在此底础上.会求速度矢贵的角度变化,为以后学习向。加速度作些忸&3.答；如图5 5所示,/W段是曲线运动，8c段是直线运动、UD段姑曲

2、线运动。说明：选择这个题的目的，是让学生学习运用物体的受力情况来判断物体的运动情况的 方法.23 .问题与练习图5-9内容分析本H.的4个习题均与作图有关分别从速度的分解及合成合运动轨迹的 判断向度来理耕运动的合成与分解方法。教学中务必叫学生认真劫f规范画 图.并从中发现存在的问题,及时予以纠错，解答与说明1,解：炮弹在水平方向的分速度是必=800 m/sXcos 6O0=4OO m/s 5炮 用在竖方向的分速度是v7 = 800 m/sXsin 60P=692 m/s；如图59所示.说明：这个题的目的是让学生在已知二个相互垂直的分运动方向时的速度分酢问卷uR*Pi=nVs2 .解：根据题意无

3、风时跳伞员着地的速度为s风的作用使他获於 ；得向东的速度劭.落地速度1/为小、5的合速度，如图5-10所示。 ；V I 流 /42 51 ni/s- 6, 4 nv's. /百方向的夹角为 0. %=5m/sm1。=0,8.。二3"一图 5-10说明；这个题的目的艮让学生体会在进行运动合成时.如何碉定I.解：<l>摩托车能越过热沟.摩托车做平抛运劫.在竖直方向位移为3，=l. 5 m经历时间等="55 s在水平方向位移工h 3 = 40乂。. 55 m=22 m>20 m所以摩托车能越过城沟.C2）摩托车落地时在骏代方向的速度为“= k=9.8XO

4、.55 m/s=5. S9 ni/s摩托车落地时在水平方向的速度为乱=甲=代摩托车落地时的速度整=/t?+7?= /1。'45.3尹m/s=40. 36 m/s席托乍怖地时的速度坷竖I方向的火力为aRan 0=£ 提 7. 42说明；本题的用的是让学生学会优用辛握物体的运动规律来解决实除问题，学生可能会有 疑问：会不会整轮越过地沟,而后轮过不去？这里可以提解学生后轮是生动轮,前轮禹开地而 瞬间.后轮迂班加速.一般情况下，摩托车在空中飞行时，总覆府怆尚于后轮,后轮先着电。2,解；该车巳经超速。零件做平地运动，在竖直方向位移为y=2. IS m=1经历时间S=l 54在水平方向位

5、移x=U= 13. 3 m事件做平抛运动的初速度为=：=黑；m/s 18. 7 m/s- 67. 4 km/h>60 kin/L所以该车已经超速.说明：本理的计算不雄.难在校复杂的实际桥景中.要看出是平抛运动的问题.3 .答：止小球从斜面上.某一位置A无初速释放；测敏小球在地面上的落点，与桌子边沿 的水平距阖测显小球在地而I：的落点P与小秫静止在水平桌而上时甥心的竖It距肉丫.小 球离开累面的初速度为v .rj解善与说明1 .答：还需要的器材是刻度尺。金工实蛤步骤；c=qPxci）周节木板高度,使木板上表面与小球离开水平桌面时的球;二心的距离为某一确定俏y （图517）；，<2&g

6、t;比小球从斜面上某一位况A无初速释放；iC3）测城小球在木板上的落点P,与铅垂线之间的距离上广：.（1）洞打木板高度，使木板上表面与小球离开水平桌面时的球心的距离为某确定值仃；用577（5）让小球从斜面上同一位置A无初速箱放；（6）测nt小球在木板上的落点p?与锚垂线之间的距:肉及； 比较.乃、如 -则说明小球在水平方向做匀速宜线运动。2 .改变墙与锚垂线之间的距肉工,测一落点与抛出点之间的竖直距离y,若2x 有 4y =x ,刚说明小球在水平方向做匀速直线运动。说明：上述二题实际上又提供了一个实脸案例.教学中有必要对这些案例迸行对比，找出 思想方法上的左利，对提高实验能力大有好处。短答与说

7、明L解工位于赤道和位于北京的两个物体随地球自转做匀速圆周运动的加速度相等,都是 胸一竿二2修:热 血必三727X K厂§ rad/s.位于赤道的物体创地球fl转做勺速圆周运动的线速度vi =<（ 465. 28 m/3他于北京的物体随地球自转做匀速圆周运动的线速度“二“Reos 4（T=356. 4：i m/s说训：学生往往对做阅周运动的圆心位置的轲斯井褶.多与地球的球心位式混清。2. M：分针的周期为1h,时针的周期为72 = 12 h 分钟与时钟的角速度之比为他："=兀：=12 ： 1（2）分针针尖与时针针尖的线速度之比为s - 6=触口；呐产1%4 1说明；由于

8、新学的公义校多，学生容易张冠李照，费提章学生一切从定义入手避打分析思才。工零：（I）八、B两点线速度相等.向速度与半转成反比.（2）八、（两点角速度相等,线速度与半径成正比.（31跳。两点半径相等.线速度与角速度成正比。说明：该题的目的是让学生理解线途度、向速度.半径之间的关系久u=wn同时理解传 动依灵不打滑的物比志义是接触点之间或速度相等e4.解：如图5 20所示,需要测他外、般、,一自行车前进的速度大小，忏筌门图5 20说明，本题的用意是让学生结合实际情况来理解句速围 网运动以及传动装置之间级速度、角速度、半径之间的关 系.但是，车轮上任意一点的运动都不是圆周运动，其跳逑 都是滚轮战。所

9、以在处理这个问遁时,应该以轮细为参照 物,地面与轮接触而不打潸,所以地面向右运动的速度等于 后轮上一点的残速度.5,解；磁盘转动的周期为丁=。.2汴扫描保个豌区的时间7二点*每个扇区的字节数为512个h内读取的字节数为90X512=46 080个说明：本题的用意是让学生结合实际杭况来理饵匀速见网运动。L答：A.甲、乙线速度相等时.利用小 半径小的向心加速度大.所以乙的向心 加速度大0R甲、乙周期相等时.利用/=爷，半径大的向心加速度大。所以甲的向心加速 度大.C.甲、乙向速度相等时.利用a“=tw线速度大的向心加速度大，所联乙的向心加速 度小。D.甲、乙线速度相等时,利用。=皿,角速度大的向心

10、加速度大。由于在相等时间内甲 与觇心的连线打过的力度比乙大，所以甲的角速度大,中的向心加速度大”说明；本题的目的是让同学们理解儆匀速因网运动的物体的向心加速度的不同表达式的物 足意义”2.解,月球公转周期为T=27.3X24X3 600 $=2.36X1(/$月球公转的向心加速度为， 4ir 明二破"二手"尸=(熊明),3, 84Xl(fkm/6= 2.7X IO-3 m/sz3,解，八、笈两个快艇做匀速阅网运动.由于在相等时间内,它们通过的路程之比是 4: 3,所以它们的缓速度之比为4,3：由于在相等时间内.它们运动方向改变的角度之比是 3，2,所以它们的角速度之叱为？

11、= 2.由于向心加速度心=73 所以它们的向心加速度之比为2 ； 1。说明：木超的用态是让学生理解向心加速度与残速度和角速度的美系6=，M1 .解:(1)由于皮带与两轮之间不发生滑动，所以两轮边缘上.各点的线速度大小相等, 设电动机皮借轮力机器皮带轮边缘上质点的线速度大小分别为功、5,用速度大小分别5、 吗，边绦上质点运动的半径分别为r?,则幼1 = 吃Vj = o>| rj玖=叫:厂2又(u=2jrn所以s th =coi :牝= *= 3，1(2)八点的向心加速度为“4人=威乂 ？ =0. 10X g m/s? =0. 05 ni/s2(3)电动机皮带轮边缘上质点的向心加速度为0 =

12、W=述.2” H T 勺=0. 10X3m*=0. 30 m/s2说明；皮带停动问题是个难点，学生往往对传动机构中哪个量相若模糊不清,本题就是为 了解决这困难而设灵的.L解;由于地球在太阳的引力作用下做匀建圆冏运动,设引力为3 地球运动周期为7=365X24X3 600 E. 15X10?丹 根据牛保第二定律得P，r ="亍"广= &0Xmx 著砥得XL5XMN= 3.58XKT N说明,本题的目的走让毕生湿解向心力的产生.同时为下一幸如识做;他各.Z.答：小球任漏斗壁上的受力如图5 22所示。小球所受玳力伍漏斗壁对小球的支持力人的合力提供r小球做 网周运动的向心力

13、.3.答，(I)根据牛顿第二定律得F znarr- 0. 1 X4? X0. 1 N=O. 16 N(2)甲的意见是正确的.静堰擦力的方向是与物体相对接触面运动的越协方向相反。小物体 在随转做匀速转动的过程中,相对转盘亦沿半径向外的运动趋势.说明,本邈的目的遂让学生综合运用作匀速圆网运动的物体的受力 和诙动之间的关系.氏解：设小球的质H为机.钉子A与小球的距离为乙小球从一定岛度卜落的日程中. 势能转化为动能在此过程中机械能守恒，通过戴低点的速度为定值，设为以 小球通过能低 点时做半径为，的BI周运动,绳子的拉力耳和串力。的合力提供了向心力即：F-G=m 亍r在3, 八I，一定的忸况3 /越小,

14、6越大.即绳子承受的拉力越大,绳子越容易断 5,答；汉车在行段中速度越来越小，所以汽车在轨迹的切线方 向做减速运动切线方向所受令外力方向如图M所示；同时汽速做 曲线运动必有向心加速度,向心力如图5 23中的E.所求.汽车 所受合外力厂为E,几的合力-如图F所示。丙图正确，说明木题的就图是让学生理解做一般曲线运动的物体的殳力 情况.1 .解：小蝴”钉做匀速闽用运动所大要的向心力一由转世提供.根据牛顿第二定律. 小螺丝钉将给转配向外的作用力，转盘在这个力的作用F将对转轴产生:作川力,大小电 是F.F 5改r w(2nw)2r -0.01X(2X3. 14X1 000KX0.2 N78 876. 8

15、 N说明：木题的益阳在于让学生联系生活实际,理解勺比剧周运动,2 .解！解这个题有网种思路.第一种;假设第车不发生侧册，由于生摩擦力槌供的向心力向心力心不显大心,根据牛 顿第二定律得尸一加阳所以一定对应有以大拐看速度.设为外，则m/s - 18. 71 m/s=67. 35 km/hV72 km/h/L 4 X 10rX50Vm V m y z.ox 103所以,如果汽车以72 km/h的速度拐弯时.将会发生帆沛.第二种；假二汽车以72 km/h的速度拐弯时,不发生侧滑,所需向心力为F,F 4 2.0X1炉X誓 n L6xl( N>1. IXIOC N所以,当静摩擦力不足以提供相应的向心

16、力时.汽乍以72 km/h的速度拐弯时,将会发 生网滑.说明：这两种思弟都走常见的研究临界问题的方法终提朗学生解题时务必预先假设条 什,再束斛来说明。3解:(1)巴车在侨领部做圆周运动,限力(；和支持力,'、的合力提供向心力.即G - Fn = 汽车所受支持力心=3一加今(gOOX9.8-800X番)'=7 4忖N根掘牛候第三定律得.汽车对桥顶的压力大小也是7 440 N. 根据麴意.当汽下对桥顶没有压力时，即氐=0,对应的速度为u,际 /8O0X9.8X250 ,心 , .或 人w800m/s.=22. 1 m/s79. 6 km/h(3)汽车在桥顶部做圆周运动.取力G和支持

17、力Fp的合方提供向心力,即Ci 尸x "I亍汽车所受支持力F、=G"p?,对于相同的行驶速度，拱桥圆弧半径越大，桥面所受压 力越大,汽车行驶越安全。(1)根据第二问的结论，对应的速度为为.如=懵=产回融亟迫m/E”9XM27.9km/s说明£ ,格空”就是物理中的压力为0二这是本题的难点，也上学生在学习中很田感之 处,教师一定要在教学中仙效分析逐步过K,伐学生能自如应用。I.解；行星绕太阳的运动按圆轨道处理，根据开普勃第三定律/匕和一=/-,即 /及单公* 1丈*公X7.3公变曰内=窄><365,所以丁火m公跨=/1T5jX 365天公力71天2 .齐

18、：根据开普勒第二定律，H用在近地点速度较大、在远地点速比较小.3 .解；设通信II星离地心的距离为小 运行周期为7,月心高地心的距高为口，月球绕 地球运行的周期为根据开普初第三定律.五=丘 r 71 冷污714,航：根据开普勒第三定律H TitVQH得到:7脑石=*曰. = (¥)“产T2 = /FS1.年0761年则哈瑞修心下次出现的时间是,1986年十76年 2062年101 .答：这出的讨论属于根据物体的运动探究它受的力。师一章平抛运动的研究屈于根据 物体的受力探究它的运动.而圆周运动的研究侬于根据物体的运动探究它的受力。2 .芥：这个无法在实验室验证的规律就是开普勒第三定律呆

19、=6.是开普勒粮据俄究天文 学家第谷的行星观测记求发现的.111 .答：假设两个人的质贵都为60 kg,相距1 m,则它对之间的万有引力W估算;r =g/-&.67X10 11 XN2. 4X10 7N这样小的力我们是无法察觉的，所以我们通常分析物体受力时不需要考虑物体间的万有 引力。说明：两个人相中I m时不能把人看成质点.即不能简单套用万有引力公式,因此上面 的计算是一种估算.2. OX l(r X2.ox'io392 .解:根据万有引力定律= 6.67X 10 11 X-VC5X IO1 X3. OX 10”X365X24X3 600尸=1. 19X1O*N 可见天体之间

20、的万行引力是很大的.3 .解,F=G警CII X, <7. 1X10 构A、1= 6.67X1。"乂五衣尹户-3.4X10 "N12L解！在月球表面有】得到:代二7寸】八iib7. 3X1O2Z z 2= b-67X，C X(L7XlO»Xym/s =1. 68 m/sz约为地球表而用力加速度的看.在月球上人感觉很轻。习惯在地球次而彳/走的人，4： 月球衣面行走时是跳跃前进的。2 .若,根据为有引力定律,在地球表面，对于质M为，的物体相G图二小机 GMr得*m对于质M不同的物体.得到结果是相同的,.在离山上.6”用=”.而山的，较大.所以在高山上的正力加速度

21、总价就较小.3 .解：II星毙地球做做1周运动的向心力由地球对卫星的万斤引力提供.十八M刀1/2玄?布t 6尸='"（亍）"'得地球质状；”=僚=彘恶群枭霜两 0=5,9><1024*短解：对手绕木显运行的R星川.有门;5=",将得:=需要测盘的战为】木星R型的公转册期丁、木星卫星的公转轨道半径八L解：神科五号”绕地球运动的向心力由其受到的地球万有引力提供.,.M，n /2nf%祈堂""Wb111 tl 1 iu ihi T 21 X 601 12X6。+ 37) 、 oi< , JUI'周期 / =口

22、min=91.64 min.则。”空,。川。2»91.6廿69乃6, 7XV4k其距地面的高度为方=厂-R = 6. 7X1(/ m-6 4XI0"m=3X及m = 300 km。说明t 一面.神舟五号”周期的计算是一种近似的计算,教帅还可以根据“神舟五号"烧 地球运M时离地面的而度的准确数据,让学生il尊并脸征一下共周期的准确值e已知七 “神舟五号”绕地球运行时离地面的高度为融3 km.则根据。缪一铮住地向附近有，根据3)(2)C)将G存=以r = "A(2)(3)= 2"(午)严(6.4 4-0.3) X 1( 瓜 7 X 10*=2 芯

23、V -¥r-算 = 5436 s二 90. 6 min2 .解;环绕地球衣面匀速圆周运动的人造I!兄需要的向心力，由地球对口兄的万有引力提供，即G符F普，得S鹿(1)在:地面附近有G洸一力陪可得GM 公代 将其在入式,有：3 .解： 设金星质M为Mi、半经为品、金星也面口山落体加速度为小一在金星表而（1）设地球质敝为豆、半径为心、地球表面自曲落体加速度为外,在地球表面有式除以式,嚅*=3即M此心一直必&0. 82 、j 卜 v（、c / *>丁 X市X9.8n】zM. 9 n）/sz“；v 一=，氏用=小频6蟋X*=7. M km/s14然花和说明做自由落体运动的物体物

24、下落过程中,势能不断减少,功能不断增加.在转化过程中.动 能和势能总和不变。说明：本越也可作为课长讨论题，由于学生时他的原念的了解枝浅,木题X史求机械能中 动能和势能的相互转化，不我拓展刊讨论机械能以外的能量转化向鞭”15I.解：图甲:W=F/co八 18W-由) = 10X2乂空 J = 17.32 J图乙 f IV- ( 180° ：0°) - - 10X 2 Xy J 17.32 J图内f W F/cos 30° I0X2XV J-17.32 J2 .解：解物被勺速提升时,合力为。，钢绳对质物的拉力的大小等于垂物所受的重力. 即 F=G=2X H)1 N铜绳

25、推力所做的功1%=os02X10'X5J1X10U 一力做的功 W?=GNos 180=-2X IO1 X5 J=-l X 10s J3 .如图7 3所示，附动运动员受到笊力，支持力和阻力的作用.运动员的位移VxA，L =而名5= 2。m.方向沿斜坡向F.J所以.赋为做功啊? jW;=wgtcos 60° = 60X 10XZ0X j J-6.0X103 JIl支持力所做的功 Ws=/.Lcos 9«尸=0图? ；i阳力所做的功 W.二 FZcos 180'= -50X20 J = - L OX IC3 J 这些力所做的总功Wp =Wg+W+W,=5, QX

26、3O3 J4 .在这四种情况E物体所受拉力相同,移动的跄离也相同，所以拉力所做的功也相同，为 7.5 L技力做的功与坨否有其他力作用在物体上没有关系.芍物体的运动状态也没有关系.光滑水 平面上，各个力对物体做的总功为7.5 J.粗糙水平而上.各个力劝物体做的总功为6.51；1 .解,在货物匀速匕升时电动机对货物的作用力大小为；F=G=2,7XieN由 r .可由：二=' =:族称 m/s-3, 7X 10 2 m/s2 .解:这一抽水机的输出功率p=）呼 30X10X10 w 3X 10* W它半小时能做功 W=Pr=3乂 10JX1800 J =5. 4 X106 J3 .答：此人推

27、导的前提不明确 当增大.根搦推出./1增大的前提应是正不 变；从里夫推出，口增大则七增大的前提是广不如 从卜.=§推出，罩增大F就小的前提是 P不变.说明,对这类物以问明.应注意球系实际，有时机械是成一定功率运行的.这时尸一定, 则与成反比”有时机械是以恒定全引力工作.这时尸与己成正比”（解：汽乍的加速度减小.速度增大。因为,此时开始发动机件额定功率下运动， 即P尸一，.增大则小减小,面=7'、.所以加速度减小。（2当加速度减小到0时，汽车做句逑出线运动.% = F,所以中：；，此为汽车在功率 V卜行驶的展大速度。说明，枚师在本题的基应上可进一步讨论在不同忧景下运动情况及备量

28、的动态更化,，在分 析过程中应注意方法的引导，若汽车做匀加速直线运动则牵引力尸一定，金际功率PFiu 增火而增火；再迸一步分析在功率一定的条件下,根据P = F,诃论牵引力/；与速度。的关系, 人速度n不断变化时.加速度又是怎么变化的等等。17I.汕明！设斜面高度为.时应于倾向为:、&、的斜面长分别为人人，.由功的 公式可知.在做用为l的斜向，巾:力叼位移的先用为一国卜币.力所做的功为，匕;二 ,父/|3（： " ）<?j 出介 < 同理住攸i角为、&的斜而上，致力所做的功都等于小人q斜而帧用无关2,芥：CI)足球4位让I运动到位位2时皿力所做的功力 “皿

29、.足球克服用力所做 的功力里人足球的用力势能增加了，*<2)足球由位足2运动到仅置3时，置力做的功力加筋,足球的甑力势能减少了也班。 足球由位比I运动到位置3时.置力做功为。或力势能变化为0。说明；本超的意留是使毕生体会，重力势能的变化是与重力做功相对应的，立力微了方少 功,玄力势能就变化多少C玄力做正功攵力势能成少.垄力做负功W力势能增加.3,替；(1)所选抖的鸯 等y面小炜在A点 的航力势傕小球抬出点 的如力势能整个卜落过枳中小球 承h做的功整个卜'带五巴中小球 水势能的变化«ifti5. H« J3. 92 J一. 9.8 J9.K J地面9.8 J0J

30、). ft J9.8 J(2)如果F落过程中仃空气阻力.表格中的数据不变,说明:表时的意图是使学生认识.费力势能很率势面的选取有关,而更力外掂的文化跟电 力做的功相对成与搴势能面的选取无关 重力做的功只然物然位叉的变化有关.与丈方存在 其他力先关.给 A正确.例如：物体在向匕的拉力作用下,如果做勺加速直线运动,这时拉力的 功大于女力势能的增加lit.如黑物体做勾减速代线运动.这时拉力的功小于小力势能的减 少址.力错误。物体匀速上升时.拉力与用力大小树等方向相反.拉力的功一定等巾力势能 的增加怛C情谈。根据M 居“一7可知.币:力做IJ的功.物体势能的增加情为ILD错误，爪力做功只q起点和终点的

31、位置4关可路径无关，八、两点的位置不变.从 八点到8点的过程中.无论经过什么路径,乖力的功带是相同的.解答与说明1 .容：A,动能是原来的4倍.81动能是原来的2侪。C动能是原来的8倍.IX动储 不变。2 .新，由动能定理W/一七及一卜九二J，”诏- 加诱一以)M知.在题目所述的条 LLL件下,(这一诏较大的.需要做的功也越多口汽车的i里度山W km/h加速到20 km/h的过程中：C*) 一42。2 -1。2 Xkm/h)2 =300(km/h*汽仁的速度由50 km/h加速到60 km/h的过程中：诏)=(6/ SO?)(km/h尸=I 100 (km/h)?回见后种情况中,汽车所做的功比

32、较多.3,解,设f,弹所受的丫均用力为*卜根据动能定理W作诿一 山.得L»Ffxcos 180° = ，送讲lirr, r ，K诏一vj) 2X 1() 3X(300?-1(i02) k,衣zz所以 3 = i天=2X5X1CP N = 1,6X10，N子弹在木板中运动5 cm的过程中.所受木板的阻力各处不同.题中所说的平均阻力是相 对子弹运动这5 cm的过程来说的.4人沿气囊产滑过程中不力与阻力做功.设人受到的阻力为丹，根据动能定理 %二/加其夕”病行1匕；+Wf=加比-0yp ”i鸟/;$=得，炉解得 5 = 4 J2 m/s*» 5. 66 m/s说明：要求

33、学生对运川牛顿运动定律与运用功能定理进行解题的思路迸彳i比较,从而产朱 感悟以较好地达到避免乱套公式的目的。5.爆:设人将足球踢出的过程中，人对足用做的功为W,从人蹋球到球上升至最大高度 的过程中，由动使定理W介=%正式一式).得W + Wq = Jm/ 0即 W川弁力=。州4乙W=M十火介=JX0.5X20? j-t-o. SX 10X10 J = 150 J191解：(】)小球在从4点下落至仙点的过程中.根据动能定理：，谖一得”小 -A?) =f 力底-忧<2>小球在从A点卜*落至芹点的过程中由不力做功与重力势能的关系科 j”依!一9汕工=，谖 -iwrv?构以I：方程变形.得J“*h)+g mH =m人九 + 诏等式:左边表示物体在A点时的机械能.等式右边表示物体在M点时的机械随小球从 点运动到8点的过程中.机械能守帆.2答；A, 6船升空阶段，动力对乞船做功，E船的机械能增加.K七船在耦帆轨道上.绕地球运行阶段,只有引力对长船做功，机械能守恒，< .K船在空中减速后.返网舱与轨道分离,然后在大气乂以外向存地球做无动力飞行 过程中,只有引力做功，机械能守恒.1>进入大气层并运动一段时间后,降落伞张开，返回舱下降的过程中,空气阻力做工 机械能减少.工一二力石块从抛出到落地的过程中，只力.玳力做功.机械能守恒，设地面