物理机械建筑类刘爱武部分习题答案

物理习题答案第1章.匀速直线运动1.1运动的描述1.“一江春水向东流”是指江水相对大地的运动；‘地球的公转”是指地球相对太阳的运动；“钟表的时针在转动”是指时针相对钟表表盘的运动；太阳东升西落”是指太阳相对于地球的运动2.（1）错误；（2）错误；（3）正确；（4）错误3.（1）100m,100m;（2）相同，不同4.(1)汽车前1s，前2s，前3s，前4s，前5s的平均速度分别是9m/s，8m/s，7m/s，6m/s，5m/s；9m/s最接近汽车刚制动时的瞬时速度；比这个瞬时速度略小些；(2)汽车运动的最后2s的平均速度是2m/s1.2匀变速直线运动1.0.077m2.85.2m3.9.7m4.（1）错加速度大小无法反映速度大小；（2）错加速度还与时间有关；（3）对；（4）错加速度不一定为0。1.3学生实验：测量物体运动的速度和加速度1.0.3m/s22.略1.4自由落体运动1.略2.花盆经过2s落到地面,到达地面时的速度为20m/s。高空坠物的危害：高空坠物的冲击力是无法想象的，哪怕一个小小的苹果也可能致人死亡，一根小铁钉也可以插入人的大脑,造成植物人或者死亡，一个鸡蛋也可以砸坏人的脑袋。不管是什么物体,下落高度越大，落地速度越大，危害越大。预防建议：①高层楼房的阳台及窗台安装防护网；②高层楼房的阳台及窗台不要堆放物品；③国家加强立法与宣传，如不能通过阳台及窗台向楼下乱扔物品等。3.3.6m/s小结与评价1.雨滴大约经过17.3s才能到达地面，到达地面时的速度为17.3m/s（理论上），现实生活中没有遇到这么快的雨滴，是因为雨滴下落距离很长，雨滴在下落过程中受到的阻力作用不能忽略不计。2.（1）研究投篮过程中篮球能否进入篮筐时,篮球的大小不可以忽略,此时不能看作质点。（2）研究篮球被抛出后的运动轨迹时，篮球的大小可以忽略,可以看作质点。3.（1）2ℎg；（2）2ℎg；（3）同学手持直尺上端，乙同学手放在直尺最下端零刻度线处，当乙同学发现甲同学释放直尺立即握紧自己的手，抓住下落的直尺，此过程中乙同学的手在竖直方向不移动，可以得到直尺下落的高度h，根据即可计算出乙同学的反应时间。4.24m/s

第2章.牛顿运动定律2.1重力弹力摩擦力1.质量分布均匀，形状规则的物体重心就是它的几何中心。a种方式摆放时，砖的重心最高。c种方式摆放时，砖的重心最低，此时其最稳定。2.2.5N3.60N,125N4.略2.2学生实验:探究两个互成角度的力的合成规律（3）记下绳的方向（6）力F3与F的大小和方向2.3力的合成与分解1.对绳子和晾衣架的节点进行受力分析可知，左边短绳受力大，右边长绳受力小。2.旅行者可以将绳子两端分别系在石头和树上，然后沿绳子垂直方向拉绳子，即可移动石头。利用力的合成与分解原理，力是矢量，遵循平行四边形定则。3．22N，0，可以4.519.6N2.4学生实验:探究物体运动的加速度与物体受力、物体质量的关系1.a=∆v∆t，表示加速度等于速度的变化率；a=Fm2.当物体所受外力相等时，质量越大，物体的加速度越小。2.5牛顿运动定律1.快速行驶的自行车，如果突然只把前轮刹住，前轮停止运动，而后轮由于惯性要保持原来的状态继续向前运动，由于人和车具有惯性，后轮会跳起来，而使车向前翻倒。2.错误。甲队的拉力和乙队的拉力是一对作用力和反作用力，大小相等。3.迅速拉动重球上升时，重球加速上升，产生向上加速度，细绳拉力增大，容易断开。4.1.2m2.6牛顿运动定律的应用1.利用牛顿第二定律求出a=9m/s2，再利用运动学公式求出汽车的初速度v0=52km/h，大于限速，故该车超速。2.由位移公式求出a=0.8m/s2，再由牛顿第二定律求出阻力f=1.6×103N。3.由摩擦力公式求出f=9N，由牛顿第二定律求出a=-0.15m/s2，再由运动学公式求出v0=4.90N。4.根据牛顿第二定律和牛顿第三定律求出压力。630N，570N。小结与评价1.（1）190N（2）180N（3）180N2.略3.（1）小车质量；释放高度；斜坡倾角（2）小车在斜坡上所受阻力大小（3）保持匀速直线运动4.s=v0

第3章曲线运动3.1曲线运动的描述1．B2.沿A、B、C点曲线的切线方向3.BQ4.重力方向竖直向下，速度方向沿曲线的切线方向3.2运动的合成与分解1.B2.图示略，vx=15.32m/sv3.沿北偏西arcsin3.3学生实验：探究平抛运动的特点1.略2.ACD3.水平初速度为1.5m/s3.4平抛运动1.BD2.C3.5.31m/s4.（1）1s（2）16.67m3.5匀速圆周运动1.BCD2.（1）不正确。角速度大的物体，线速度也一定大是在圆周半径一定的条件才成立的结论。（2）不正确。由ω=2π3.略4.由F=mrω25.7600N小结与评价1.零件被抛出后做平抛运动，其初速度等于卡车原来的速度。对于零件，由ℎ=1t=卡车原来的速度：v=所以该车发生事故前超速。答：该车超速。2.由图可知，实验中小球离开桌子后做平抛运动，根据平抛运动的规律可知，应测出竖直高度和水平位移，故需要的器材为刻度尺；实验步骤为：（1）调节木板高度，让小球从斜面上某一位置无初速度释放，小球落点在木板上记为P1。测量木板上P1与小球离开水平桌面时的竖直距离y，测量小球在木板上的落点P1（2）让小球从斜面上同一位置无初速度释放，调节木板高度，木板上小球落点分别为P2、P3、P4等，使P2、（3）测量小球在木板上的落点P2、P3、P4等与小球离开桌面时的水平距离x2、（4）比较x1、x2、x3、x4等，若x1：x（5）改变释放小球的初位置，重复以上操作，验证上述结论是否成立。3.（1）设运动员的质量为m，若只依靠冰面对运动员的作用力提供向心力，根据牛顿第二定律可得kmg=解得：v=因此，若只依靠冰面对运动员的作用力提供向心力，运动员的安全速率为v=kgr（2）溜冰运动员在转弯处采取向内倾斜身体的方式滑行，是因为可以增大冰鞋对运动员的支持力在水平方向的分力，以提供足够的向心力。4.根据题意可得，污水由管口流出后可近似认为做平抛运动，需要用卷尺测出污水落点距管口的水平距离x、管口距水面的竖直高度h和管口的直径d，就可以估测排污量。在竖直方向上有：ℎ=可得污水的下落时间为：t=而污水在水平方向的速度为v，则水平方向上有：x=vtv=管口的面积为：S=π则排出污水的流量为：Q=Sv=故，依据测出的物理量计算出该管道排出污水流量Q=

第4章万有引力与航天应用4.1开普勒行星运动定律1.略2.解析：C。由开普勒第三定律知：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，选项A错误；开普勒第一定律的内容为：所有行星分别沿不同大小的椭圆轨道绕太阳运动，太阳处于椭圆的一个焦点上，这样选项B错误，选项C正确；由开普勒定律知道所有行星分别沿不同大小的椭圆轨道绕太阳运动，又由于对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等，可知行星绕太阳运动的速度大小是变化的，选项D错误，故选C。3.解析:D。开普勒第二定律又称为面积定律,指行星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等,行星离太阳越近,其运动速度越快,故D点速度最大,选项,ABC错误，故选:D。4.解析：A。第一定律的内容为：所有行星分别沿不同大小的椭圆轨道绕太阳运动，太阳处于椭圆的一个焦点上．故A正确；第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等．行星在此椭圆轨道上运动的速度大小不断变化，故B错误；由开普勒第三定律可得，同一中心天体R木3T木2=R5.(1)由题图可知，地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离，根据开普勒第三定律可得：火星的公转周期更长一些。(2)还需要知道地球、火星各自轨道的半长轴。(3)对于圆轨道，开普勒第三定律仍然适用，只是a34.2.万有引力定律1.假设两人的质量均为50kg，他们在相距1m时万有引力为：F=Gm1可见两人之间的万有引力非常小，故不会吸在一起，通常分析地面物体受力时，万有引力可以忽略不计。2.已知m1=2.0x1040kg，m2=2.0x1039kg，1光年=9.46x1015m，r=5x104x9.46x1015m=4.73x1020mF=Gm13.解析：B。根据万有引力定律，“嫦娥三号”受到月球引力最大的位置是离月球最近的位置，故在月球表面上的着陆点的引力最大，故选：B。4.略4.3宇宙速度与航天应用1.解析：C。任何地球卫星的速度都小于第一宇宙速度,则地球同步卫星的运行速度小于7.9km/s,选项A错误;地球同步卫星只能定点在赤道上空,不可定点于极地正上方,选项B错误;根据GmMr2=mr2πT2得T=4π2r3GM故卫星运行轨道半径越大的，周期越大，故选项C错误;地球同步卫星的周期等于地球赤道上物体随地球自转的周期,根据a=2.略3.略4.略小结与评价1.略2.解析：根据万有引力公式F=GmM太阳对海水的引力为F太=G月球对海水的引力为F月=G地球对海水的引力等于海水的重力F地=G故F太F地=M太F月F地=M月3.略4.略

第5章功和能功功率1.10J-103J10J2.6×103J4.5×103W3.1.64×105J8.2×104W4．（1）33.3m/s（2）2.7×104w5.2动能定理1.因为，在v相同的情况下，铅球质量大于篮球，则铅球的动能Ek大于篮球；4倍2.0.675J阻力不计的情况下，能量增加0.675J。3.（1）20m/s（2）2.5×106N4.略5.3重力势能弹性势能1.（1）√（2）√（3）×（4）√2.（1）mgh1（2）0（3）-mgh23.（1）5×103J（2）5×103J4.当门打开时，弹力做负功，动能转化为弹性势能；当门关闭时，弹力做正功，弹性势能转化为动能。5.4机械能守恒定律1.（1）守恒（2）守恒（3）不守恒（4）守恒2.1.6×105J3.40m4.5.5学生实验:验证机械能守恒定律（1）A（2）AB（3）-mghB；（4）纸带与限位孔之间的摩擦（5）若下落过程机械能守恒，则由mgh=得：v2=2gh，可知v2-h图像是斜率等于k=2g、过原点的直线。判断机械能是否守恒，除了看v2-h图像是不是一条过原点的直线外，还要看v2-h图像的斜率是不是2g，所以该同学仅凭看v2-h图像是不是一条过原点的直线就判断重物下落过程中机械能守恒是不准确的。小结与评价1.略2.略3.略4.（1）列车进站时，利用上坡使部分动能转化力重力势能，减少因为刹车损耗的机械能；列车出站时利用下坡把储存的重力势能又转化为动能起到节能作用。（2）假设列车质量为m，关闭发动机后驶入站台，克服重力做功W=mgh=2x105J，而列车的动能为所以，能驶至站台。列车驶至站台的过程，根据动能定理可得所以。

第6章动量与角动量6.1动量动量定理1.略2.略3.2kg·m/s4.（1）32kg·m/s（2）320N6.2动量守恒反冲1.B2.不守恒，是弹性碰撞3.小兰速度大，推力一样大4.B6.3刚体的定轴转动1.角速度相同线速度不同2.车轮>球>盘3.A4.略6.4角动量角动量守恒定律1.C2.B3．锤子转动半径小，转动速度大；标枪转动半径大，不易旋转。4.略6.5学生实验：长度的精密测量1.错误11.4mm2.17.7mm23，85mm3.18mm3.10.20mm6.71mm小结与评价气体向反方向喷出，根据动量守恒，飞船会向另一方向加速2.C3.会，反方向转动，因为角动量守恒4.略

第7章振动与波7.1简谐振动1.略2.2次；24cm3.T=1f7.2单摆1.（1）1s（2）2s（3）2s2.3.因为T=2πl7.3学生实验:用单摆测量重力加速度1.（1）正确（2）正确（3）错误（4）错误（5）正确2.AD7.4机械波1.D2.BC3.各质点做受迫振动的频率等于驱动力频率，即波源的频率。7.5声波及其应用1.（1）信息（2）能量2.3000m3.A7.6多普勒效应1.根据多普勒效应，汽笛声的频率不同是由相对运动的速度不同引起的。2.不是，会变化3.略小结与评价1.T=0.2s；f=1T=5Hz2.调短。钟走慢说明周期偏大，根据T=2πl3.绳波4.AC

第8章静电场与恒大电流8.1电荷电场1.D2.3.3×10-8C3.略4.略8.2电场强度电场线1.（1）×（2）×（3）×2.（1）A(2)略（3）略3.（1）2×105N/C（2）4×10-4N4.略8.3电势能电势1.（1）×（2）×（3）√2.（1）B（2）B（3）A3.300V/m4.略8.4恒定电流闭合电路欧姆定律1.（1）√（2）√（3）×2.1A，1.4V3.20Ω4.略8.5学生实验:用多用表测量电学中的物理量1.略2.略8.6电功与电功率1.略2.3.6×106J，6度3.不能4.略8.7能量转化与守恒1.略2.略3.略小结与评价1.略2.略3.略4.略

第9章电与磁9.1磁场磁感应强度1.略2.C3.（a）竖直向上（b）逆时针（c）水平向右（d）上方横截面电流方向垂直于纸面向外，下方横截面电流方向垂直于纸面向内4．（1）错误。磁感线是人们假想的曲线，用来描述磁场的分布。（2）正确。磁场看不见也摸不着，但磁场对小磁针有磁力的作用，所以可以借助小磁针感知其存在。（3）错误。磁感线是人为引入表示磁场强弱和方向的曲线，所以两条磁感线之间有磁场。9.2安培力1.错误，应为“磁力线从掌心进入”2.D3.这种说法不正确。因为当直导线的方向与磁感应强度B的方向平行时，导线不受安培力作用，此时该点的磁感应强度不为零。4.同方向电流向内侧形变；反方向电流向外侧形变。运用左手定则判断两根通电平行直导线间的相互作用，当电流方向相同时，导线相互吸引；当电流方向相反时，导线相互排斥。9.3学生实验:制作简易直流电动机1.工作原理：先把铁钉和磁铁连起来，并把它一头吸在电池的一极上，正负均可，只是最后旋转的方法相反而已。然后要用电线把电池和铁钉尾段的磁铁连接起来，即慢慢地用电线碰几下磁铁，铁钉就开始加速旋转。提示：将制作好的建议电动机旋转部分带动一个扇叶旋转。2.可能的因素：线圈的电阻、线圈的质量、电池的电动势、磁场的强度、接触处的摩擦力、空气阻力、反电动势、线圈对称程度、电池的容量、电流与磁场的夹角、线圈的大小、粗细。9.4电磁感应1.（1）否 （2）是 （3）是2.有，因为穿过线圈的磁通量发生了变化3.当线圈向右移动，逐渐远离线圈时，穿过线圈的磁场减弱，因此穿过线圈的磁通量减小，线圈中产生感应电流；当电流增大或减小时，垂直纸面向里的磁场增强或减弱，穿过线圈的磁通量增加或减小，因此线圈中产生感应电流4.根据法拉第电磁感应定律：E=通过电热器的电流为I=5.(1)由A流向B (2)由A流向B9.5电磁波1.略2.解调；天线的作用是利用电磁感应现象来接收从发射台发出的电磁波信号。3.468.75m；40m小结与评价1．Uab2.略3.略

第10章气体液体固体10.1气体的状态参量1.C2.68cmHg3.不对。如果一杯水的温度从50℃降至40℃，则它的热力学温度降低了10K，而不是283.15K。10.2理想气体的状态方程1.C2.（1）1.24×105pa（2）81.945g3.给自行车轮胎打气时，轮胎容积和内部气体温度保持不变，而轮胎内的气压上升，并不违背气体实验定律。这是因为在实际操作中，轮胎内气体的物质的量在增加，即有新的气体被充入轮胎中。10.3学生实验:验证理想气体状态方程举例1：油封的机械装置，例如一些润滑油在机械中用于油封，防止气体或液体泄漏。举例2：饮水机。在饮水机中，水通过水管流出时，水柱形成的负压会吸引外部空气，但出水口的设计通常使得水流形成一个局部的液封，防止空气直接进入水瓶中，避免污染水质。举例3：水族箱或鱼缸，水族箱或鱼缸内的水封住了空气，使得鱼儿可以在水下呼吸。10.4热力学第一定律1.理想气体的内能只与温度有关，因为理想气体的定义忽略了分子间的相互作用和分子体积，所以内能只取决于分子的平动动能，而平动动能与温度直接相关。2.(1)若物体与外界是绝热的，即没有热量交换，根据第一定律，内能的减少等于对外做的功。因此，物体对外界做了60