最新人教版高中物理必修2课后答案名师优秀教案.doc
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1、人教版高中物理必修2课后答案人教版高中物理?课后习题答案 第五章:曲线运动 第1节 曲线运动 1. 答:如图6,12所示,在A、C位置头部的速 度与入水时速度v方向相同;在B、D位置头部的速度与入水时速度v方向相反。 vy v B x 图6,15 2. 解:根据题意,无风时跳伞员着地的速度为v2, 风的作用使他获得向东的速度v1,落地速度v为v2、v1的合速度(图略),即: 图6,12 2. 答:汽车行驶半周速度方向改变180?。汽车每 行驶10s,速度方向改变30?,速度矢量示意图如图6,13所示。 ,速度与 竖直方向的夹角为,tan,0.8,,38.7? 3. 答:应该偏西一些。如图6,1
2、6所示,因为炮 弹有与船相同的由西向东的速度v1,击中目标的速度v是v1与炮弹射出速度v2的合速度,所以炮弹射出速度v2应该偏西一些。 v1 v 图6,13 3. 答:如图6,14所示,AB段是曲线运动、BC 段是直线运动、CD段是曲线运动。 图6,16 4. 答:如图6,17所示。 图6,14 第2节 质点在平面内的运动 1. 解:炮弹在水平方向的分速度是vx, 800cos60?,400m/s;炮弹在竖直方向的分速度是vy,800sin60?,692m/s。如,15。 图6图6,17 第3节 抛体运动的规律 1. 解:(1)摩托车能越过壕沟。摩托车做平抛运 - - 1 - - 动,在竖直方
3、向位移为y,1.5m,gt 经历 2 时间在水平方向位移x,vt,400.55m,22m,20m所以摩托车 能越过壕沟。一般情况下,摩托车在空中飞行时,总是前轮高于后轮,在着地时,后轮先着地。(2)摩托车落地时在竖直方向的速度为vy,gt,9.80.55m/s,5.39m/s摩托车落地时在水平方向的速度为vx,v,40m/s摩托车落地时的速度: 摩托车落地时的速度与竖直方向的夹角为, tan,vx,vy,405.39,7.42 2. 解:该车已经超速。零件做平抛运动,在竖直 2 方向位移为y,2.45m,gt 经历时 间 (3)测量小球在木板上的落点P1与重垂线之间的距离x1; (4)调节木板
4、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一确定值4y; (5)让小球从斜面上同一位置A无初速释放; (6)测量小球在木板上的落点P2与重垂线之间的距离x2; (7)比较x1、x2,若2x1,x2,则说明小球在水平方向做匀速直线运动。 改变墙与重垂线之间的距离x,测量落点与抛出点之间的竖直距离y,若2x1,x2,有4y1,y2,则说明小球在水平方向做匀速直线运动。 第5节 圆周运动 1. 解: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角速度相等,都是 。 位于赤道的物体随地球自转做匀速圆周运动的线速度v1,R,465.28m/s位于北京的物体随地球自转做匀速圆周运动的角
5、速度v2,Rcos40?,356.43m/s 2. 解:分针的周期为T1,1h,时针的周期为 T2,12h (1)分针与时针的角速度之比为1?2,T2?T1,12?1 (2)分针针尖与时针针尖的线速度之比为v1?v2,1r1?2r2,14.4?1 3. 答:(1)A、B两点线速度相等,角速度与 半径成反比 (2)A、C两点角速度相等,线速度与半径成正比 (3)B、C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速度、角速度、半径之间的关系:v,r;同时理解传动装置不打滑的物理意义是接触点之间线速度相等。 4. 需要测量大、小齿轮及后轮的半径r1、r2、r3。 自行车前进的速
6、度大小 ,在水平方向位移x,vt,13.3m,零件做平抛运动的初速度为:v,x,t,13.3,0.71m/s,18.7m/s,67.4km/h,60km/h所以该车已经超速。 3. 答:(1)让小球从斜面上某一位置A无初速释 放;测量小球在地面上的落点P与桌子边沿的水平距离x;测量小球在地面上的落点P与小球静止在水平桌面上时球心的竖直距离y。小 球离开桌面的初速度为第4节 实验:研究平抛运动 r Tr23 2 1. 答:还需要的器材是刻度尺。 实验步骤: (1)调节木板高度,使木板上表面与小球离开水平桌面时的球心的距离为某一确定值y; (2)让小球从斜面上某一位置A无初速释放; 说明:本题的用
7、意是让学生结合实际情况来理 解匀速圆周运动以及传动装置之间线速度、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,其轨迹都是滚轮线。所以在处理这个问题时,应该以轮轴为参照物,地面与轮接触而不打滑,所以地面向右运动的速度等于后轮上 - - 2 - - 一点的线速度。 0.2s 5. 解:磁盘转动的周期为T,(1)扫描每个扇区的时间t,T/18,1/90s。 (2)每个扇区的字节数为512个,1s D(甲、乙线速度相等时,利用an,v,角速度大的向心加速度大。由于在相等时间 小球所受重力G、漏斗壁对小球的支持力FN的合力提供了小球做圆周运动的向心力。 2. 答:(1)根据牛顿第二
8、运动定律得: F,m2r,0.1420.1N,0.16N (2)甲的意见是正确的。 静摩擦力的方向是与物体相对接触面运动的趋势方向相反。设想一下,如果在运动过程中,转盘突然变得光滑了,物体将沿轨迹切线方向滑动。这就如同在光滑的水平面上,一根细绳一端固定在竖直立柱上,一端系一小球,让小球做匀速圆周运动,突然剪断细绳一样,小球将沿轨迹切线方向飞出。这说明物体在随转盘匀速转动的过程中,相对转盘有沿半径向外的运动趋势。 说明:本题的目的是让学生综合运用做匀速圆周运动的物体的受力和运动之间的关系。 3. 解:设小球的质量为m,钉子A与小球的距离 为r。根据机械能守恒定律可知,小球从一定高度下落时,通过最
9、低点的速度为定值,设为v。小球通过最低点时做半径为r的圆周运动,绳子的拉力FT和重力G的合力提供了向心力,即: 22 得在G,m,vrr 3. 解:A、B两个快艇做匀速圆周运动,由于 在相等时间内,它们通过的路程之比是4?3,所以它们的线速度之比为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比为3?2。由于向心加速度an,v,所以它们的向心加速度之比为2?1。说明:本题的用意是让学生理解向心加速度与线速度和角速度的关系an,v。 4. 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,设电动机皮带轮与机器皮带轮边缘上质点的线速度大
10、小分别为v1、v2,角速度大小分别为1、2,边缘上质点运动的半径分别为r1、r2,则v1,v2 v1,1r1 v2,2r2又,2n所以n1?n2,1?2,r2?r1,3?1 (2)A点 一定的情况下,r越小,FT越大,即绳子承受的拉力越大,绳子越容易断。 4. 答:汽车在行驶中速度越来越小,所以汽车在 - - 3 - - 轨迹的切线方向做减速运动,切线方向所受合外力方向如图Ft所示;同时汽车做曲线运动,必有向心加速度,向心力如图Fn所示。汽车所受合外力F为Ft、Ft的合力,如图6,20所示。丙图正确。 说明:本题的意图是让学生理解做一般曲线运动的物体的受力情况。 第8节 生活中的圆周运动 1.
11、 解:小螺丝钉做匀速圆周运动所需要的向心力 F由转盘提供,根据牛顿第三运动定律,小螺丝钉将给转盘向外的作用力,转盘在这个力的作用下,将对转轴产生作用力,大小也是F。 根据牛顿第三定律得,汽车对桥顶的压力大小也是7440N。 0,对应的速度为v, (2)根据题意,当汽车对桥顶没有压力时,即FN,(3)汽车在桥顶部做圆周运动,重力G和支 2持力FN的合力提供向心力,即汽车所受支持力,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。 (4)根据第二问的结论,对应的速度为v0, 说明:本题的意图在于让学生联系生活实际,理解匀速圆周运动。 2. 解:这个题有两种思考方式。 第一
12、种,假设汽车不发生侧滑,由于静摩擦力提供的向心力,所以向心力有最大值,根据牛顿第 2二运动定律得,所以一定对应有最r 第六章 万有引力与航天 第1节 行星的运动 大拐弯速度,设为vm,则 1. 解:行星绕太阳的运动按圆轨道处理,根据开普勒第三定律有: 103 所以,如果汽车以72km/h的速度拐弯时,将会发 生侧滑。 第二种,假设汽车以72km/h的速度拐弯时,不发生侧滑,所需向心力为F, v22023 r50 v22023 r50 所以静摩擦力不足以提供相应的向心力,汽车以72km/h的速度拐弯时,将会发生侧滑。 3. 解:(1)汽车在桥顶部做圆周运动,重力G和 支持力FN的合力提供向心力,
13、即 汽车所受支持力 r 22 r50 2. 答:根据开普勒第二定律,卫星在近地点速度 较大、在远地点速度较小。 3. 解:设通信卫星离地心的距离为r1、运行周期 为T1,月心离地心的距离为r2,月球绕地球运行的周期为T2,根据开普勒第三定律, - - 4 - - 4. 解:根据开普勒第三定律 可见天体之间的万有引力是很大的。 得到: 3. 解: 第4节 万有引力理论的成就 1. 解:在月球表面有:G 则哈雷彗星下次出现的时间是:1986+76,2062年。 得到: 第2节 太阳与行星间的引力 1. 答:这节的讨论属于根据物体的运动探究它受 22M月,11g月,G, 332 R月() 1 M月m
14、 月 R月 的力。前一章平抛运动的研究属于根据物体的月,G月, 332受力探究它的运动,而圆周运动的研究属于根R月() 据物体的运动探究它受的力。 g月约为地球表面重力加速度的1/6。在月球上人 2. 答:这个无法在实验室验证的规律就是开普勒感觉很轻。习惯在地球表面行走的人,在月球表面 3 第三定律,是开普勒根据研究天文学家T 行走时是跳跃前进的。 2. 答:在地球表面,对于质量为m的物体有: 第谷的行星观测记录发现的。 第3节 万有引力定律 1. 答:假设两个人的质量都为60kg,相距1m, 则它们之间的万有引力可估算: G MM地m ,得:g,G地 地地 对于质量不同的物体,得到的结果是相
15、同的,即这个结果与物体本身的质量m无关。 又根据万有引力定律:G 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:两个人相距1m时不能把人看成质点,简单套用万有引力公式。上面的计算是一种估算。 2. 解:根据万有引力定律 M地m 高山的r r较大,所以在高山上的重力加速度g值就较小。 3. 解:卫星绕地球做圆周运动的向心力由地球对 卫星的万有引力提供,有: Tr得地球质量: m1m2 4. 解:对于绕木星运行的卫星m,有: - - 5 - - 23 2,需,得:M木 将其带入(1 )式: 要测量的量为:木星卫星的公转周期T和木星卫星的公转轨道半径r。
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