发布时间 : 星期四 文章高中物理人教版必考四册(必1必2选3-1选3-2)课后习题答案更新完毕开始阅读69082e08ba1aa8114431d9e4
将其带入（1）式：v?Rg?R2Rg 物的拉力的大小等于重物所受的重力，即 F＝G＝2×104N．钢绳拉力所做的功为：W1＝Fscos0°＝2×104×5J＝1×105J
重力做的功为：W2＝Gscos180°＝－2×104×5J＝－1×10J
物体克服重力所做的功为1×10J，这些力做的总功为零。
5
5
3. 解：（1）设金星质量为M1、半经为R1、金星
表面自由落体加速度为g1。
M1mR12 在金星表面：G?mg1
设地球质量为M2、半径为2、地球表面自由落体加速度为g2。
M2mR223. 解：如图5－14所示，滑雪运动员受到重力、
支持力和阻力的作用，运动员的位移为：s＝h／sin30°＝20m，方向沿斜坡向下。
FNF 在地球表面有：G?mg2
M1R2g?2?1，则 由以上两式得：
M2R1g2mgh2g1?M1M2?R2R12222?g2?0.82?12?9.8m/s?8.9m/s10.952
30?
（2）GM1mR12?mv，v?R12 所以，重力做功：WG＝mgscos60°＝
GM R1g160×10×20×1J＝6.0×103J
2 支持力所做的功：WN＝FNscos90°＝0 阻力所做的功：Wf＝Fscos180°＝－50×20J＝－1.0×103J
第七章 机械能守恒定律 第１节 追寻守恒量
1. 答：做自由落体运动的物体在下落过程中，势
能不断减少，动能不断增加，在转化的过程中，动能和势能的总和不变。 第2节 功
1. 解：甲图：W＝Fscos(180°－150°)＝10×2×＝17.32J
3 图乙：W＝Fscos(180°－30°)＝－10×2×J
23J2 这些力所做的总功W5.0×103J。
总
＝Wg+WN+Wf＝
4. 解：在这两种情况下，物体所受拉力相同，移
动的距离也相同，所以拉力所做的功也相同，为7.5J。拉力做的功与是否有其他力作用在物体上没有关系，与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7.5J。粗糙水平面上，各个力对物体做的总功为6.5N。 第3节 功率
3J＝17.32J 2＝－17.32J
图丙：W＝Fscos30°＝10×2×1. 解：在货物匀速上升时，电动机对货物的作用
力大小为：F＝G＝2.7×105N 由P＝Fv可得：
2. 解：重物被匀速提升时，合力为零，钢绳对重
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?2v?P?10?105m/s?3.7?10m/s
F2.7?103 （2）足球由位置2运动到位置3时，重力做的功为mgh，足球的重力势能减少了mgh。 （3）足球由位置1运动到位置3时，重力做功为零，重力势能变化为零。
说明：本题的意图是使学生体会，重力势能的变化是与重力做功相对应的。重力做了多少功,重力势能就变化多少。重力做正功重力势能减少，重力做负功重力势能增加。 3. 答：（1） 所选小球在择的A点的参考重力势平面 能 桌面 地面 5.88J 9.8J 小球在B点的重力势能 －3.92J 整个下落整个下落过程中小过程中小球重力做球重力势的功 能的变化 9.8J 9.8J 9.8J 9.8J 2. 解：这台抽水机的输出功率为
mgh30?10?103P?W???3?10W
tt1 它半小时能做功W＝Pt＝3×10×1800J＝5.4×10J。
3. 答：此人推导的前提不明确。当F增大，根据
P＝Fv推出，P增大的前提应是v不变，从P增大则v增大的前提是F不变，v?P推出，F从F?P推出，v增大F减小的前提是P不变。
v 说明：对这类物理问题的方向，应注意联系实际，有时机械是以一定功率运行的，这时P一定，则F与v成反比。有时机械是以恒定牵引力工作的，这时P与v成正比。
4. 解：（1）汽车的加速度减小，速度增大。因为，
此时开始发动机在额定功率下运动，即P＝Fv。v增大则F牵减小，而a?F牵?Fm牵
3
6
0 （2）如果下落过程中有空气阻力，表格中的数据不变。
说明：本题的意图是使学生认识，重力势能跟零势面的选取有关，而重力势能的变化跟重力的功相对应，与零势能面的选取无关。重力做的功只跟物体位置的变化有关，与是否存在其他力无关。 4. 答：A正确。例如：物体在向上的拉力作用下，
如果做匀加速直线运动，这时拉力的功大于重力势能的增加量。如果物体做匀减速直线运动，这时拉力的功小于重力势能的减少量。 B 错误。物体匀速上升，拉力的大小等于重力，拉力的功一定等于重力势能的增加量。
C 错误。根据WG＝Ep1－Ep2可知，重力做－1J的功，物体势能的增加量为1J。
D 错误。重力做功只与起点和终点的位置有关，与路径无关，A、B两点的位置不变，从A点到B点的过程中，无论经过什么路径，重力的功都是相同的。
，所以加
速度减小。（2）当加速度减小到零时，汽车做匀速直线运动，F牵＝F，所以v?P，此为汽
F车在功率P下行驶的最大速度。 第4节 重力势能
1. 证明：设斜面高度为h，对应于倾角为θ1、θ2、
θ3的斜面长分别为l1、l2、l3。
由功的公式可知，在倾角为θ1的斜面，重力与位移的夹角为（???1），重力所做的功为：WG＝
2mgl1cos（???1）＝mgl1sinθ1＝mgh。同理可证，
2在倾角为θ2、θ3的斜面上，重力所做的功都等于mgh，与斜面倾角无关。
2. 答：（1）足球由位置1运动到位置2时，重力
所做的功为－mgh，足球克服重力所做的功为mgh，足球的重力势能增加了mgh。
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第7节 动能和动能定理
1. 答：a．动能是原来的4倍。b．动能是原来的
2倍。c．动能是原来的8倍。d．动能不变。 2. 解：由动能定理W＝Ek2－Ek1＝1m(v2?v1)22222 mg(h1－h2)＝1mv2?1mv1
2222 （2）由mg(h1－h2)＝1mv2?1mv1，得：
2222mgh1+1mv1＝mgh2+1mv2
22可知，在题目所述的两种情况下，()较大的，需要做的功较多。
速度由10km/h加速到20km/h的情况下： 0＝（202－102）（km/s）2＝300（km/s）2
2. A．飞船升空的阶段，动力对飞船做功，飞船
速度由50km/h加快到60km/h情况下：(v22?v12)＝（602－502）（km/s）2＝1100（km/s）2 可见，后一种情况所做的功比较多。 3. 解：设平均阻力为f，根据动能定理W＝
1mv2?1mv2
21221mv2?1mv2
2122 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B点时的机械能，小球从A点运动到B点的过程中，机械能守恒。
的机械能增加。
B．飞船在椭圆轨道上绕地球运行的阶段，只有引力对飞船做功，机械能守恒。
C．飞船在空中减速后，返回舱与轨道分离，然后在大气层以外向着地球做无动力飞行的过程中，只有引力做功，机械能守恒。 D．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，空气阻力做功，机械能减少。
3. 解：（1）石块从抛出到落地的过程中，只有重
，有 fscos180°＝
f＝1.6×10N，子弹在木板中运动5cm时，所受木板的阻力各处不同，题目所说的平均阻力是对这5cm说的。
4. 解：人在下滑过程中，重力和阻力做功，设人
受到的阻力为f，根据动能定理W＝ΔEk,
22 WG+Wf＝1mvt?0 ，mgh－fs＝1mvt ．解
223
力做功，所以机械能守恒。设地面为零势能面，根
据
机
械
能
守
恒
定
律
：
1mv2?mgh?1mv2，得
0t22
根据动能定理：W＝Ekt－Ek0，即mgh＝ 1mv2?1mv2，v＝
tt022v0?2gh 2方程得：vt＝42m/s≈5.66m/s
5．解：设人将足球踢出的过程中，人对球做的功为W，根据动能定理可从人踢球到球上升至最
2大高度的过程中：WG+W＝1mvt－0，即：－
2 vt＝15m/s
（2）由vt＝v0?2gh知，石块落地时速度大小与石块初速度大小和石块抛出时的高度有关，与石块的质量和石块初速度的仰角无关。 4. 解：根据题意，切断电动机电源的列车，假定
在运动中机械能守恒，要列车冲上站台，此时列车的动能Ek至少要等于列车在站台上的重
2mgh+W＝1mvt
22 W＝ ×0.5×20J+0.5×10×10J＝150J 第8节 机械能守恒定律
1. 解：（1）小球在从A点下落至B点的过程中，
根据动能定理W＝ΔEk，
2
- - 15 - -
力势能Ep。
列车冲上站台时的重力势能：Ep＝mgh＝20mm2/s2
列车在A点时动能：Ek＝1mv×m×72m/s
22
在圆轨道的最高点B处，根据牛顿第二定律，有
FN?mg?mv222
R
＝24.5mm/s
可见Ek＞Ep，所以列车能冲上站台。 设列车冲上站台后的速度为v1。根据机械能守恒定律，有：Ek＝Ep+1mv
222 1mv1＝Ek－Ep＝24.5mm2/s2－20mm2/s2＝
222
欲使小球顺利地通过圆轨道在最高点，则小球在最高点B处时，必须满足条件FN≥0 即mg?mv2R
52联立以上两式，可得h?R
可见，为了使小球顺利通过圆轨道的最高点，h至少应为
52R
4.5mm2/s2，可得v1＝3m/s
第９节 实验：验证机械能守恒定律
1. 答：（1）从状态甲至状态丙过程中，弹性势能逐渐减少，动能和重力势能逐渐增大，当弹簧对小球向上的弹力大小与小球所受重力大小相等时，小球动能最大。之后，弹性势能和动能逐渐减小，重力势能逐渐增大，当弹簧恢复到自然长度时，弹性势能为0。之后，重力势能仍然逐渐增大，动能逐渐减小，到达C点时，动能减少到0，重力势能达到最大。
小球从状态甲运动到状态丙的过程中，机械能守恒。故状态甲中，弹簧的弹性势能
Ep?mg?hAB?hBC??0.2?10??0.1?0.2??0.6 J
3. 答：用平抛运动的知识测出的小球离开桌面时的速度要略大于小球从斜面上滚下的过程中用机械能守恒定律算出的速度，这是由于小球从斜面与桌面上运动时受到的摩擦阻力远大于小球做平抛运动时所受的空气阻力。 第10节 能量守恒定律与能源
1．答：家用电饭锅是把电能转化为内能；洗衣机是把电能转化为动能，等等。
2．解：（1）依题意可知，三峡水库第二期蓄水后，用于发电的水流量每秒为： 1.35×10m－3500m＝10000m/s， 每秒钟转化为电能是：
mgh×20
％
＝
ρVgh×20
％
＝
4
3
3
3
（2）小球从状态乙到状态丙的过程中，动能逐渐
减少，重力势能逐渐增大。
小球从状态乙到状态丙的过程中，机械能守恒，所以小球在B点的动能与小球在C点的势能相等。故小球在状态乙中的动能
Ek?mghBC?0.2?10?0.2?0.4 J
1.0×103×1.0×104×10×135×20％J/s＝2.7×109J/s 发电功率最大是2.7×109W＝2.7×106kW。
(2)设三口之家每户的家庭生活用电功率为1kW，考虑到不是每家同时用1kW的电，我们平均每家同时用电0.5kW，则三峡发电站能供给 ＝5.8×10户用电，人口数为3×5.8×10＝17×10人，即可供17个百万人口城市的生活用电。
6
6
6
2. 解：设小球的质量为m，小球运动到圆轨道最
高点B时的速度为v，受到圆轨道的压力为FN。
小球从A点下滑至最高点B的过程中，由于只有重力做功，机械能守恒。设在圆轨道最低点为重力势能的零参考平面，则在这个过程中，根据机械能守恒定律，有
mg?2R??12mv?mgh
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