物理课后习题汇总
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八上物理课后习题和答案八上物理课后习题和答案物理作为一门自然科学,对于学生来说是一个相对较为抽象和难以理解的学科。
为了帮助八年级学生更好地掌握物理知识,提高解题能力,我们整理了一些八上物理课后习题和答案,供大家参考和学习。
一、力和压力1. 什么是力?力的单位是什么?答案:力是物体之间相互作用的结果,是改变物体状态或形状的原因。
力的单位是牛顿(N)。
2. 什么是压力?压力的计算公式是什么?答案:压力是单位面积上的力的大小,可以用公式P = F/A计算,其中P代表压力,F代表力,A代表面积。
3. 为什么针尖比针底更容易插进物体?答案:针尖比针底更容易插进物体是因为针尖的面积较小,相同的力作用在较小的面积上,产生的压力较大,容易刺穿物体。
二、机械能1. 什么是机械能?机械能的表达式是什么?答案:机械能是物体的动能和势能的总和,可以用公式E = K + U表示,其中E代表机械能,K代表动能,U代表势能。
2. 什么是动能?动能的计算公式是什么?答案:动能是物体由于运动而具有的能量,可以用公式K = 1/2mv²计算,其中K代表动能,m代表物体的质量,v代表物体的速度。
3. 什么是势能?势能的计算公式是什么?答案:势能是物体由于位置或形状而具有的能量,可以用公式U = mgh计算,其中U代表势能,m代表物体的质量,g代表重力加速度,h代表物体的高度。
三、电和磁1. 什么是电流?电流的单位是什么?答案:电流是电荷在导体中的流动,是电荷通过单位时间的数量,单位是安培(A)。
2. 什么是电阻?电阻的计算公式是什么?答案:电阻是导体对电流流动的阻碍程度,可以用公式R = V/I计算,其中R代表电阻,V代表电压,I代表电流。
3. 什么是磁力?磁力的方向如何确定?答案:磁力是磁场对物体的作用力,其方向由磁场线的方向决定,磁力的方向垂直于磁场线和物体的运动方向。
四、光学1. 什么是光的反射?什么是光的折射?答案:光的反射是光线遇到界面时,部分光线返回原来的介质中的现象;光的折射是光线从一种介质进入另一种介质时,改变传播方向的现象。
1. 在自由旋转的水平圆盘上,站一质量为m 的人。
圆盘的半径为R ,转动惯量为J ,角速度为ω。
如果这人由盘边走到盘心,求角速度的变化及此系统动能的变化。
2. 在半径为1R 、质量为M 的静止水平圆盘上,站一静止的质量为m 的人。
圆盘可无摩擦地绕过盘中心的竖直轴转动。
当这人沿着与圆盘同心,半径为2R (1R <)的圆周相对于圆盘走一周时,问圆盘和人相对于地面转动的角度各为多少?3 长m l40.0=、质量kg M 00.1=的匀质木棒,可绕水平轴O 在竖直平面内转动,开始时棒自然竖直悬垂,现有质量g m 8=的子弹以s m v /200=的速率从A 点射入棒中,A 点与O 点的距离为l 43,如图所示。
求:(1)棒开始运动时的角速度;(2)棒的最大偏转角。
4. 1mol 的氢,在压强为1.0×105Pa ,温度为20℃时,其体积为0V 。
今使它经以下两种过程达到同一状态:(1)先保持体积不变,加热使其温度升高到80℃,然后令它作等温膨胀,体积变为原体积的2倍;(2)先使它作等温膨胀至原体积的2倍,然后保持体积不变,加热使其温度升到80℃。
试分别计算以上两种过程中吸收的热量,气体对外作的功和内能的增量;并在Vp 图上表示两过程5、 1摩尔理想气体在400K 与300K 之间完成一个卡诺循环,在400K 的等温线上,起始体积为0.0010m 3,最后体积为0.0050m 3,试计算气体在此循环中所作的功,以及从高温热源吸收的热量和传给低温热源的热量。
6. 电荷量Q 均匀分布在半径为R 的球体内,试求:离球心r 处(r <R )的电势。
7. 半径为1r 、2r 的两个同心导体球壳互相绝缘,现把的+q 电荷量给予内球,求: (1) 外球的电荷量及电势;(2) 把外球接地后再重新绝缘,外球的电荷量及电势; (3) 然后把内球接地,内球的电荷量及外球的电势的改变。
8. 半径为0R 的导体球带有电荷Q ,球外有一层均匀介质同心球壳,其内、外半径分别为1R 和2R ,相对电容率为r ε,求:(1) 介质内、外的电场强度E 和电位移D; 介质内的电极化强度P和表面上的极化电荷面密度σ'9.一截面半径为R 的无限长圆柱导体,均匀的通有电流I ,求导体内外的磁场分布。
第3节科学测量:用多用电表测量电学量第4节科学用电必备知识基础练1.从安全用电的角度出发,下列做法存在安全隐患的有( )A.用电器金属外壳应该接地线B.不要在同一插座上同时使用几个大功率用电器C.要定期检查用电器插头,特别是大功率用电器插头D.洗衣机、洗碗机等易潮湿用电器不用接地线2.如图所示,图中E为电源,R1、R2为电阻,S为开关。
现用多用电表测量流过电阻R2的电流。
将多用电表的选择开关调至直流电流挡(内阻很小)以后,正确的接法是( )A.保持S闭合,将红表笔接在a处,黑表笔接在b处B.保持S闭合,将红表笔接在b处,黑表笔接在a处C.将S断开,将红表笔接在a处,黑表笔接在b处D.将S断开,将红表笔接在b处,黑表笔接在a处3.一个用满偏电流为3 mA的电流表改装成的欧姆表,调零后用它测量500 Ω的标准电阻时,指针恰好指在刻度盘的正中间。
如用它测量一个未知电阻时,指针指在1 mA处,则被测电阻的阻值为( )A.1 000 ΩB.5 000 ΩC.1 500 ΩD.2 000 Ω4.用多用电表进行了几次测量,指针分别处于a和b的位置,如图所示,若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的挡位,a和b的相应读数是多少?请填在表格中。
5.图甲为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。
图中E是电池,R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻,R6是可变电阻。
虚线方框内为换挡开关,A端和B端分别与两表笔相连。
该多用电表有5个挡位,5个挡位为:直流电压1 V挡和5 V挡,直流电流1 mA挡和2.5 mA挡,欧姆挡为“×100”。
甲乙(1)图甲中的B端与(选填“红”或“黑”)色表笔相连接;(2)关于R6的使用,下列说法正确的是(填正确答案标号);A.在使用多用电表之前,调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B.使用电流挡时,调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置C.使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置(3)某次测量时该多用电表指针位置如图乙所示。
高中物理必修一各章节课后练习题(附答案解析)1.在研究下述运动时,可以把物体看作质点的是()A.研究地球的自转问题B.研究体操运动员参赛时的姿势C.研究乒乓球的旋转效应D.研究火车从北京到上海所用时间【解析】在研究火车从北京到上海的运动时,火车的长度、形状与北京到上海的距离相比可以忽略,可以把火车视为质点,而对地球的自转、运动员的姿势、乒乓球旋转等现象中的物体,其大小或形状不能忽略,不能视为质点.【答案】D2.关于参考系,下列说法正确的是()A.参考系必须是静止不动的物体B.参考系必须是静止不动或正在做直线运动的物体C.研究物体的运动,可选择不同的参考系,但选择不同的参考系观察结果是一样的D.研究物体的运动,可选择不同的参考系,但选择不同的参考系对于研究同一物体的运动而言,一般会出现不同的结果【解析】参考系的选取是任意的,A、B错误;选择不同的参考系,对同一物体运动的描述一般是不同的,C错误、D正确.【答案】D3.下列关于运动的说法中,正确的是()A.物体的位置没有变化就是不运动B.两物体间的距离没有变化,两物体一定都是静止的C.自然界中没有不运动的物体,运动是绝对的,静止是相对的D.为了研究物体的运动,必须先选参考系,平常说的运动或静止是相对于地球而言【解析】物体的位置对某一参考系不变,但对另一参考系位置可能变化,物体在运动,故A错误;两物体间距离没有变化,两者可能静止,也可能以相同的速度运动,故B错误;对于不同的参考系,同一物体可能静止,也可能运动,由于参考系的选择是任意的,故C、D正确.【答案】CD4.(2012·杭州二中高一检测)明代诗人曾写下这样一首诗:“空手把锄头,步行骑水牛;人在桥上走,桥流水不流.”其中“桥流水不流”中的“桥流”应理解成其选择的参考系是()A.水B.桥C.人D.河岸【解析】“水不流”是以水为参考系,而桥相对于水是运动的,故A正确.【答案】A图1-1-105.在我国东南部的某大城市,有一天下午,在该城市的中心广场行人拥挤,有人突然高喊“楼要倒了!”其他人猛然抬头观看,也发现楼在慢慢倾倒,便纷纷狂奔逃生,引起交通混乱,但过了好久,高楼并没有倒塌.人们再仔细观望时,楼依然稳稳地矗立在那里,如图1-1-10所示.下面有关探究分析这一现象原因的说法中正确的是()A.是一种错觉,不可能发生B.感觉楼要倾倒的原因是人在运动C.是因为选择了高空运动的云作为参考系D.是因为选择了旁边更高的楼作为参考系【解析】若人以旁边的楼作为参考系,两个楼之间是相对静止的,人会感觉楼是静止的,D错.若人以高空运动的云作为参考系,认为云是静止的,那么楼相对云是运动的,人就感觉楼在动,即感觉楼在慢慢倾倒,C对,A、B错.【答案】C6.(2012·郑州一中高一检测)公路上一辆卡车紧急刹车,由于惯性,卡车上的货物相对车厢向前滑行了x=5 cm,为了测出这个距离x,我们选取的最合理的参考系应该是()A.树木B.行人C.卡车D.公路【解析】参考系的选取是任意的,但当研究具体问题时,要以简单为准,本题中以卡车为参考系最方便,故选项C正确.【答案】C7.图1-1-11某空军红鹰飞行表演队驾驶我国自主研制的k-8高级教练机首次亮相,飞出特高难动作,如图1-1-11为六机低空拉烟通场表演,以非常一致的飞行姿态通过观礼台.飞机编队保持队形不变.下列关于飞机运动情况的说法正确的是() A.地面上的人看到飞机飞过,是以地面为参考系B.飞行员看到观礼台向后掠过,是以飞机为参考系C.以编队中某一飞机为参考系,其他飞机是静止的D.以编队中某一飞机为参考系,其他飞机是运动的【解析】飞机相对地面及地面上的建筑物向前飞行,而地面上的建筑物相对飞机向后运动.可见,地面上的人看到飞机飞过是以地面为参考系.飞行员看到观礼台向后掠过是以飞机为参考系,A、B正确,由于飞机编队保持队形不变,所以以某一飞机为参考系,其他飞机是静止的,C对、D错.【答案】ABC图1-1-128.(2012·石家庄一中高一期中)如图1-1-12是体育摄影中“追拍法”的成功之作,摄影师眼中清晰的滑板运动员是静止的,而模糊的背景是运动的,摄影师用自己的方式表达了运动的美.请问摄影师选择的参考系是()A.大地B.太阳C.滑板运动员D.步行的人【解析】由于摄影师眼中运动员是静止的,所以摄影师选择的参考系是滑板运动员,此时背景相对运动员是运动的,从而模糊不清,故C正确.【答案】C9.为了提高枪械射击时的准确率,制造时会在枪膛上刻上螺旋形的槽.这样,当子弹在枪管中运动时,会按照旋转的方式前进.离开枪管后,子弹的高速旋转会降低空气密度、侧风等外部环境对子弹的影响,从而提高子弹飞行的稳定性.下列关于子弹运动的说法中正确的是()A.当研究子弹的旋转对子弹飞行的影响时可以把子弹看做质点B.当研究子弹射击百米外的靶子所用的时间时可以把子弹看做质点C.无论研究什么问题都可以把子弹看做质点D.能否将子弹看做质点,取决于我们所研究的问题【解析】在研究子弹的旋转对子弹飞行的影响时不能忽略子弹的大小和形状,因而不可以把子弹看做质点;但研究子弹射击百米外的靶子所用的时间时,其大小和形状可以忽略,可以看做质点,故选项B、D正确.【答案】BD10.如图1-1-13所示,某人从学校门口A处开始散步,先向南走了50 m 到达B处,再向东走100 m到达C处,最后又向北走了150 m到达D处,则A、B、C、D各点位置如何表示?图1-1-13【解析】可以以A点为坐标原点,向东为x轴的正方向,向北为y轴的正方向,如图所示,则各点坐标为A(0,0)、B(0,-50 m)、C(100 m,-50 m)、D(100 m,100 m).【答案】见解析11.以某十字路口的交通岗亭为坐标原点,向东为x轴正方向,向南为y轴正方向,画出用坐标系描述坐标为(-60 m,80 m)的建筑物相对交通岗亭的位置,并求该建筑物距岗亭的距离.【解析】二维坐标系的坐标值顺序为x坐标、y坐标,故该建筑物的坐标x=-60 m、y=80 m,该建筑物位于交通岗亭西60 m、南80 m处,由勾股定理可知该建筑物距交通岗亭100 m.【答案】见下图100 m图1-1-1412.如图1-1-14所示,一根长0.8 m的杆,竖直放置,今有一内径略大于杆直径的环,从杆的顶点A向下滑动,向下为正方向,(1)取杆的下端O为坐标原点,图中A、B两点的坐标各是多少?环从A到B的过程中,位置变化了多少(OB间距离为0.2 m)?(2)取A端为坐标原点,A、B点的坐标又是多少?环从A到B的过程中位置变化了多少?(3)由以上两问可以看出,坐标原点的不同是对位置坐标有影响还是对位置变化有影响?【解析】(1)由于杆长0.8 m,OB为0.2 m,题目给出坐标系向下为正方向,故以O点为坐标原点,A、B的坐标分别为x A=-0.8 m,x B=-0.2 m.由A到B位置变化为x B-x A=-0.2 m-(-0.8) m=0.6 m.(2)由题意知,AB长为0.6 m,以A为原点,A、B两点的坐标分别为x A=0,x B=0.6 m.A到B位置变化为x B-x A=0.6 m-0=0.6 m.(3)坐标原点选的不同,同一位置的坐标不同,但位置变化相同.【答案】(1)x A=-0.8 m x B=-0.2 mx B-x A=0.6 m(2)x A=0x B=0.6 mx B-x A=0.6 m(3)坐标不同位置变化相同1.关于矢量和标量,下列说法中正确的是()A.矢量是既有大小又有方向的物理量B.标量是既有大小又有方向的物理量C.位移-10 m比5 m小D.-10 ℃比5 ℃的温度低【解析】由矢量的定义可知,A正确,B错误;位移的正、负号只表示方向,不表示大小,其大小由数值和单位决定,所以-10 m的位移比5 m的位移大,故C错误;温度的正、负是相对温度为0 ℃时高出和低于的温度,所以-10 ℃比5 ℃的温度低,故D正确.【答案】AD2.关于路程和位移的关系,下列说法正确的是()A.物体沿直线向某一方向运动时,通过的路程就是位移B.物体沿直线向某一方向运动时,通过的路程等于位移的大小C.物体通过的路程不为零,位移也一定不为零D.物体的位移为零,路程也一定为零【解析】位移是有向线段,是矢量,而路程是标量,二者是不同概念,A 错.当物体做单向直线运动时,位移大小与路程相等,B正确.位移大小和路程无直接关系,路程不为零,但可能是运动物体又回到出发点,位移为零,即C、D均错.【答案】B3.(2012·西安一中检测)根据材料,结合已学的知识,判断下列说法正确的是()(甲)(乙)(丙)图1-2-5A.图(甲)为我国派出的军舰护航线路图,总航程4 500海里,总航程4 500海里指的是位移B.图(甲)为我国派出的军舰护航线路图,总航程4 500海里,总航程4 500海里指的是路程C.如图(乙)所示是奥运火炬手攀登珠峰的线路图,由起点到终点火炬手所走线路的总长度是火炬手的位移D.如图(丙)所示是高速公路指示牌,牌中“25 km”是指从此处到下一个出口的位移是25 km【解析】 4 500海里的总航程指路程,B正确,A错误;火炬手所走路线总长度指路程,C错误;25 km指从此处到下一出口的路程,D错误.【答案】B图1-2-64.如图1-2-6所示,“神舟八号”飞船于2011年11月1日5时58分10秒在酒泉卫星发射中心发射升空,583秒后精准进入轨道.从“神舟八号”飞船发射到与“天宫一号”对接,大约耗时2天.此后飞船绕地球稳定运行.下列说法正确的是()A.5时58分10秒表示时间间隔B.“神舟八号”绕地球运行过程中位移大小始终小于路程C.2天表示时刻D.研究“神舟八号”绕地球运行的轨迹时,可以将飞船看成质点【解析】5时58分10秒表示时刻,2天表示时间间隔,A、C错误;“神舟八号”绕地球运行过程中,轨迹为曲线,位移大小始终小于路程,B正确;研究“神舟八号”绕地球运行的轨迹时,飞船大小对轨迹影响不大,可以将飞船看成质点,D正确.【答案】BD图1-2-75.由天津去上海,可以乘火车,也可以乘轮船,如图1-2-7所示,曲线ACB和虚线ADB分别表示天津到上海的铁路线和海上航线,线段AB表示天津到上海的直线距离,则下列说法中正确的是()A.乘火车通过的路程等于其位移的大小B.乘轮船通过的路程等于其位移的大小C.乘火车与轮船通过的位移大小相等D.乘火车与轮船通过的位移大小不相等【解析】只有在单向直线运动中位移大小才等于路程,A、B错误;位移只与初末位置有关,与路径无关,C正确,D错误.【答案】C6.一个物体从A点运动到B点,下列结论正确的是()A.物体的位移一定等于路程B.物体的位移与路程的方向相同,都从A指向BC.物体位移的大小总是小于或等于它的路程D.物体的位移是直线,而路程是曲线【解析】位移是矢量,路程是标量,A、B错误;物体做单向直线运动时,位移的大小等于路程,做其他类型运动时,位移的大小小于路程,C正确;位移和路程都是描述物体运动的物理量,位移与初、末位置有关,路程与运动轨迹有关,不一定是曲线,D错误.【答案】C7.在2012年国际田联室内世锦赛男子800 m决赛中,埃塞俄比亚选手阿曼以1分48秒36夺冠.对于材料中800 m比赛的说法正确的是() A.位移相同比较运动的时刻B.位移相同比较运动的时间间隔C.路程相同比较运动的时刻D.路程相同比较运动的时间间隔【解析】800米比赛时,选手的起点位置是不同的,但跑过的路程相同.比赛比较的是完成全程所用的时间,指的是时间间隔.故D项正确.【答案】D8.北京时间2012年10月25日23时33分,中国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭,将第16颗北斗导航卫星发射升空并送入太空预定轨道.这标志着中国北斗卫星导航系统工程建设又迈出重要一步,北斗卫星导航系统将免费提供定位、测速和授时服务,定位精度10 m,测速精度0.2 m/s.以下说法正确的是()A.北斗导航卫星定位提供的是被测物体的位移B.北斗导航卫星定位提供的是被测物体的位置C.北斗导航卫星授时服务提供的是时间间隔D.北斗导航卫星授时服务提供的是时刻【解析】由位置、位移、时间间隔、时刻的定义可知,北斗导航卫星定位提供的是一个点,是位置,不是位置的变化,A错、B对.北斗导航卫星授时服务提供的是时刻,C错,D对.【答案】BD图1-2-89.(2012·保定一中高一检测)如图1-2-8所示,自行车的车轮半径为R,车轮沿直线无滑动地滚动,当气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子的正下方时,气门芯位移的大小为()A.πR B.2RC.2πR D.R4+π2【解析】如图所示,气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子的正下方的过程中,初末位置之间的距离,也就是位移大小为x=(2R)2+(πR)2=R4+π2,因此选项D正确,其他选项均错误.【答案】D10.在图1-2-9中,汽车初位置的坐标是-2 km,末位置的坐标是1 km.求汽车的位移的大小和方向.图1-2-9【解析】由题意知,汽车在初、末位置的坐标分别为x1=-2 km,x2=1 km.所以汽车的位移为Δx=x2-x1=1 km-(-2) km=3 km,位移的方向与x轴正方向相同.【答案】 3 km与x轴正方向相同11.某测绘规划技术人员在一次对某学校进行测量时,他从操场上某点A处开始,先向南走了30 m到达B处,再向东走了40 m到达C处,最后又向北走了60 m到达D处,则:(1)这人步行的总路程和位移的大小各是多少?(2)要比较确切地表示此人的位置变化,应该用位移还是路程?【解析】(1)如图,三角形AED为直角三角形,AE=40 m,DE=30 m,所以AD=AE2+DE2=50 m,A、D分别为起点和终点,所以位移的大小是50 m.他走过的路程为:30 m+40 m+60 m=130 m.(2)为了确切描述此人的位置变化,应该用位移,这样既能表示他相对出发点的距离,又能表示他相对出发点的方位.【答案】(1)130 m50 m(2)位移图1-2-1012.(2012·杭州一中高一检测)图1-2-10为400 m的标准跑道,直道部分AB、CD的长度均为100 m,弯道部分BC、DA是半圆弧,其长度也为100 m.A 点为200 m赛跑的起点,经B点到终点C.求:(1)200 m赛跑的路程和位移;(2)跑至弯道BC的中点P时的路程和位移.(结果保留一位小数)【解析】(1)在200 m赛跑中,200 m指路径的长度,即路程是200 m;位移是从起点A指向终点C的有向线段,因BC是半圆弧,则直径d=2×100πm≈63.7 m,故位移的大小AC=AB2+d2≈118.6 m,方向由A指向C.(2)跑至弯道BC的中点P时,路程是s=AB+BP=100 m+50 m=150 m;位移的大小AP=(AB+d2)2+(d2)2≈135.6 m方向由A指向P.【答案】(1)200 m118.6 m,方向由A指向C(2)150 m135.6 m,方向由A指向P.1.关于矢量和标量,下列说法中正确的是()A.矢量是既有大小又有方向的物理量B.标量是既有大小又有方向的物理量C.位移-10 m比5 m小D.-10 ℃比5 ℃的温度低【解析】由矢量的定义可知,A正确,B错误;位移的正、负号只表示方向,不表示大小,其大小由数值和单位决定,所以-10 m的位移比5 m的位移大,故C错误;温度的正、负是相对温度为0 ℃时高出和低于的温度,所以-10 ℃比5 ℃的温度低,故D正确.【答案】AD2.关于路程和位移的关系,下列说法正确的是()A.物体沿直线向某一方向运动时,通过的路程就是位移B.物体沿直线向某一方向运动时,通过的路程等于位移的大小C.物体通过的路程不为零,位移也一定不为零D.物体的位移为零,路程也一定为零【解析】位移是有向线段,是矢量,而路程是标量,二者是不同概念,A 错.当物体做单向直线运动时,位移大小与路程相等,B正确.位移大小和路程无直接关系,路程不为零,但可能是运动物体又回到出发点,位移为零,即C、D均错.【答案】B3.(2012·西安一中检测)根据材料,结合已学的知识,判断下列说法正确的是()(甲)(乙)(丙)图1-2-5A.图(甲)为我国派出的军舰护航线路图,总航程4 500海里,总航程4 500海里指的是位移B.图(甲)为我国派出的军舰护航线路图,总航程4 500海里,总航程4 500海里指的是路程C.如图(乙)所示是奥运火炬手攀登珠峰的线路图,由起点到终点火炬手所走线路的总长度是火炬手的位移D.如图(丙)所示是高速公路指示牌,牌中“25 km”是指从此处到下一个出口的位移是25 km【解析】 4 500海里的总航程指路程,B正确,A错误;火炬手所走路线总长度指路程,C错误;25 km指从此处到下一出口的路程,D错误.【答案】B图1-2-64.如图1-2-6所示,“神舟八号”飞船于2011年11月1日5时58分10秒在酒泉卫星发射中心发射升空,583秒后精准进入轨道.从“神舟八号”飞船发射到与“天宫一号”对接,大约耗时2天.此后飞船绕地球稳定运行.下列说法正确的是()A.5时58分10秒表示时间间隔B.“神舟八号”绕地球运行过程中位移大小始终小于路程C.2天表示时刻D.研究“神舟八号”绕地球运行的轨迹时,可以将飞船看成质点【解析】5时58分10秒表示时刻,2天表示时间间隔,A、C错误;“神舟八号”绕地球运行过程中,轨迹为曲线,位移大小始终小于路程,B正确;研究“神舟八号”绕地球运行的轨迹时,飞船大小对轨迹影响不大,可以将飞船看成质点,D正确.【答案】BD图1-2-75.由天津去上海,可以乘火车,也可以乘轮船,如图1-2-7所示,曲线ACB和虚线ADB分别表示天津到上海的铁路线和海上航线,线段AB表示天津到上海的直线距离,则下列说法中正确的是()A.乘火车通过的路程等于其位移的大小B.乘轮船通过的路程等于其位移的大小C.乘火车与轮船通过的位移大小相等D.乘火车与轮船通过的位移大小不相等【解析】只有在单向直线运动中位移大小才等于路程,A、B错误;位移只与初末位置有关,与路径无关,C正确,D错误.【答案】C6.一个物体从A点运动到B点,下列结论正确的是()A.物体的位移一定等于路程B.物体的位移与路程的方向相同,都从A指向BC.物体位移的大小总是小于或等于它的路程D.物体的位移是直线,而路程是曲线【解析】位移是矢量,路程是标量,A、B错误;物体做单向直线运动时,位移的大小等于路程,做其他类型运动时,位移的大小小于路程,C正确;位移和路程都是描述物体运动的物理量,位移与初、末位置有关,路程与运动轨迹有关,不一定是曲线,D错误.【答案】C7.在2012年国际田联室内世锦赛男子800 m决赛中,埃塞俄比亚选手阿曼以1分48秒36夺冠.对于材料中800 m比赛的说法正确的是() A.位移相同比较运动的时刻B.位移相同比较运动的时间间隔C.路程相同比较运动的时刻D.路程相同比较运动的时间间隔【解析】800米比赛时,选手的起点位置是不同的,但跑过的路程相同.比赛比较的是完成全程所用的时间,指的是时间间隔.故D项正确.【答案】D8.北京时间2012年10月25日23时33分,中国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭,将第16颗北斗导航卫星发射升空并送入太空预定轨道.这标志着中国北斗卫星导航系统工程建设又迈出重要一步,北斗卫星导航系统将免费提供定位、测速和授时服务,定位精度10 m,测速精度0.2 m/s.以下说法正确的是()A.北斗导航卫星定位提供的是被测物体的位移B.北斗导航卫星定位提供的是被测物体的位置C.北斗导航卫星授时服务提供的是时间间隔D.北斗导航卫星授时服务提供的是时刻【解析】由位置、位移、时间间隔、时刻的定义可知,北斗导航卫星定位提供的是一个点,是位置,不是位置的变化,A错、B对.北斗导航卫星授时服务提供的是时刻,C错,D对.【答案】BD图1-2-89.(2012·保定一中高一检测)如图1-2-8所示,自行车的车轮半径为R,车轮沿直线无滑动地滚动,当气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子的正下方时,气门芯位移的大小为()A.πR B.2RC.2πR D.R4+π2【解析】如图所示,气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子的正下方的过程中,初末位置之间的距离,也就是位移大小为x=(2R)2+(πR)2=R4+π2,因此选项D正确,其他选项均错误.【答案】D10.在图1-2-9中,汽车初位置的坐标是-2 km,末位置的坐标是1 km.求汽车的位移的大小和方向.图1-2-9【解析】由题意知,汽车在初、末位置的坐标分别为x1=-2 km,x2=1 km.所以汽车的位移为Δx=x2-x1=1 km-(-2) km=3 km,位移的方向与x轴正方向相同.【答案】 3 km与x轴正方向相同11.某测绘规划技术人员在一次对某学校进行测量时,他从操场上某点A处开始,先向南走了30 m到达B处,再向东走了40 m到达C处,最后又向北走了60 m到达D处,则:(1)这人步行的总路程和位移的大小各是多少?(2)要比较确切地表示此人的位置变化,应该用位移还是路程?【解析】(1)如图,三角形AED为直角三角形,AE=40 m,DE=30 m,所以AD=AE2+DE2=50 m,A、D分别为起点和终点,所以位移的大小是50 m.他走过的路程为:30 m+40 m+60 m=130 m.(2)为了确切描述此人的位置变化,应该用位移,这样既能表示他相对出发点的距离,又能表示他相对出发点的方位.【答案】(1)130 m50 m(2)位移图1-2-1012.(2012·杭州一中高一检测)图1-2-10为400 m的标准跑道,直道部分AB、CD的长度均为100 m,弯道部分BC、DA是半圆弧,其长度也为100 m.A 点为200 m赛跑的起点,经B点到终点C.求:(1)200 m赛跑的路程和位移;(2)跑至弯道BC的中点P时的路程和位移.(结果保留一位小数)【解析】(1)在200 m赛跑中,200 m指路径的长度,即路程是200 m;位移是从起点A指向终点C的有向线段,因BC是半圆弧,则直径d=2×100πm≈63.7 m,故位移的大小AC=AB2+d2≈118.6 m,方向由A指向C.(2)跑至弯道BC的中点P时,路程是s=AB+BP=100 m+50 m=150 m;位移的大小AP=(AB+d2)2+(d2)2≈135.6 m方向由A指向P.【答案】(1)200 m118.6 m,方向由A指向C(2)150 m135.6 m,方向由A指向P.1.下列所说的速度中,哪些是瞬时速度()A.百米赛跑的运动员以9.5 m/s的速度冲过终点线B. 2011年8月28日铁路调整列车运行后,部分高铁和客专的动车组速度悄然降低,如济南西—杭州的G51次列车,在沪杭高铁段时速由350 km降至300 kmC. 返回地面的太空舱以8 m/s的速度落入太平洋D. 由于堵车,在隧道内的车速仅为1.2 m/s【解析】9.5 m/s是运动员冲线瞬间的速度,8 m/s是太空舱落入太平洋瞬间的速度,对应的都是一个时刻,都是瞬时速度;350 km/h、300 km/h、1.2 m/s 说的都是行程中的平均速度,故应选A、C两项.【答案】AC2.(2012·海口一中高一检测)对于瞬时速度和平均速度的理解,下列说法正确的是()A.瞬时速度为0,平均速度一定为0B.瞬时速度为0,平均速度可以不为0C.瞬时速度不为0,平均速度一定不为0D.瞬时速度不为0,平均速度可以为0【解析】车辆中途刹车停止后,再启动运行的一段时间内平均速度不为0,但停止时的瞬时速度为0,A错误;B正确;物体沿一圆周运动一圈的过程中,瞬时速度不为0,但位移为0,所以平均速度为0,C错误,D正确.【答案】BD图1-3-53.(2012·玉溪高一检测)2012伦敦奥运会中,牙买加选手博尔特是公认的世界飞人,他在男子100 m 决赛和男子200 m 决赛中分别以9.63 s 和19.32 s 的成绩破两项世界纪录,获得两枚金牌,如图1-3-5所示.关于他在这两次决赛中的运动情况,下列说法正确的是( )A .200 m 决赛中的位移是100 m 决赛的两倍B .200 m 决赛中的平均速度约为10.35 m/sC .100 m 决赛中的平均速度约为10.38 m/sD .100 m 决赛中的最大速度约为20.64 m/s【解析】 200 m 决赛是曲线,指路程,其位移小于200 m ,因此选项A 错误.由于200 m 决赛的位移x 1<200 m ,则平均速度v 1=x 1t 1<20019.32 m/s ≈10.35 m/s ,故选项B 错.100 m 决赛的平均速度v 2=x 2t 2=1009.63 m/s ≈10.38 m/s ,故C 选项正确.100 m 决赛中的最大速度无法求得,故选项D 错误.【答案】 C4.下列说法中正确的是( )A .在相等的时间内发生的位移相等则物体一定做匀速直线运动B .做匀速运动的物体,在任何一个时刻的速度都相等C .如果物体运动的路程跟所需时间的比值是一恒量,则该物体的运动一定是匀速直线运动D .以上说法都不对【解析】 匀速直线运动中,在任何相等的时间内发生的位移相等,且瞬时速度不变,B 正确.【答案】 B5.用同一张底片对着小球运动的路径每隔110 s 拍一次照,得到的照片如图1-3-6所示,则小球在图示过程的平均速度是( )。
物理学课后练习1-8标准答案1. 答案:根据牛顿第一定律,物体将保持其静止或匀速直线运动的状态,除非有外力作用于它。
因此,物体在没有外力作用的情况下,会保持原来的运动状态。
2. 答案:重力是地球对物体施加的吸引力。
根据牛顿第二定律,物体受到的重力大小等于其质量乘以重力加速度。
重力加速度在地球上约为9.8m/s^2。
3. 答案:动能是物体由于其运动而具有的能量。
动能的大小等于物体的质量乘以速度的平方再除以2。
公式为:KE = 1/2 * m *v^2。
4. 答案:弹性势能是指物体由于被压缩或拉伸而储存的能量。
弹性势能的大小与物体的弹性系数和物体的形变程度有关。
公式为:PE = 1/2 * k * x^2,其中k为弹性系数,x为形变程度。
5. 答案:冲量是力对物体的作用时间的乘积。
冲量等于力在作用时间上的积分,可以表示为冲量等于质量乘以速度变化量。
公式为:I = F * Δt = m * Δv。
6. 答案:功是力对物体的作用所做的功或能量变化。
当力沿物体的运动方向时,功的大小等于力与移动距离的乘积。
公式为:W = F * d * cosθ,其中F为力,d为移动距离,θ为力和物体运动方向的夹角。
7. 答案:机械波是通过介质传播的波动。
机械波的传播需要介质的存在,介质中的粒子通过振动传递能量。
典型的机械波包括声波和水波。
8. 答案:电磁波是由电场和磁场交替产生的波动现象。
电磁波可以在真空中传播,不需要介质的存在。
典型的电磁波包括无线电波、微波、可见光、紫外线、X射线和γ射线。
以上为物理学课后练习1-8的标准答案。
希望对你有帮助!。
一、单选题(选择题)1. 如图,空间固定一条形磁体(其轴线水平),穿过圆环的磁通量先减小再增大的是()A.圆环a沿磁体轴线由磁体N极向右移至S极B.圆环a沿磁体轴线由磁体N极左侧向左移至无穷远C.圆环b从磁体正下方竖直下落D.圆环c从磁体右边的位置1下降到位置32. 关于磁感应强度,下列说法正确的是()A.磁感应强度的方向就是置于该点的小磁针南极受力的方向B.磁感应强度的方向就是置于该点的电流元所受的磁场力的方向C.某电流元不受磁场力,说明该处磁感应强度一定为零D.磁感应强度的大小和方向由某点磁场本身决定,跟置于该点的电流元无关3. “神舟”六号载人飞船上的电子仪器及各种动作的控制都是靠太阳能电池供电的。
由于光照而产生电动势的现象称为光伏效应。
“神舟”飞船上的太阳能电池就是依靠光伏效应设计的单晶硅太阳能电池。
在正常照射下,太阳能电池的光电转换效率可达。
单片单晶硅太阳能电池可产生的电动势,可获得的电流,则每秒照射到这种太阳能电池上的太阳光的能量是()A.B.C.D.4. 金属铂的电阻对温度非常“敏感”,当温度升高时,电阻会明显变大。
下图中哪一个能用来表示金属铂的伏安特性()A.B.C.D.5. 两个带电量均为Q的正点电荷,固定于两点,O是两电荷连线的中点,矩形abcd的中心也在O点,且ad平行于两电荷的连线,a、b、c、d四点的()A.电场强度不相同,电势相等B.电场强度不相同,电势也不相等C.电场强度相同,电势不相等D.电场强度相同,电势也相等6. 如图,一半球形光滑绝缘碗固定在水平地面上,半径为,上表面水平,为球心。
三个完全一样的带电小球静止放置在碗内,处在同一水平面上,小球距离碗底的竖直高度为(图中只画出一个小球,另外两个小球未画出)。
已知小球质量为,重力加速度为,静电力常量为。
则每个小球带电量的大小是()A.B.C.D.7. 下列说法中正确的是()A.点电荷就是体积很小的带电体B.电场中电场强度为零的地方电势一定为零C.电场强度反映了电场力的性质,所以电场中某点的电场强度与试探电荷在该点所受的电场力成正比D.美国物理学家密立根首次通过实验比较准确地测定了电子电荷量,获得1923年诺贝尔物理学奖8. 如图所示,把一板间距为d的平行板电容器接在电压为U的电源上,闭合开关K,此时板间场强为。
第一章质点运动学1、(习题1.1):一质点在xOy 平面内运动,运动函数为2x =2t,y =4t 8-。
(1)求质点的轨道方程;(2)求t =1 s t =2 s 和时质点的位置、速度和加速度。
解:(1)由x=2t 得,y=4t 2-8 可得: y=x 2-8 即轨道曲线 (2)质点的位置 : 22(48)r ti t j =+- 由d /d v r t =则速度: 28v i tj =+ 由d /d a v t =则加速度: 8a j =则当t=1s 时,有 24,28,8r i j v i j a j =-=+= 当t=2s 时,有 48,216,8ri j v i j a j =+=+=2、(习题1.2): 质点沿x 在轴正向运动,加速度kv a -=,k 为常数.设从原点出发时速度为0v ,求运动方程)(t x x =.解:kv dt dv-= ⎰⎰-=t vv kdt dv v 001 tk e v v -=0t k e v dtdx-=0 dt ev dx tk tx-⎰⎰=000)1(0t k e kv x --=3、一质点沿x 轴运动,其加速度为a = 4t (SI),已知t = 0时,质点位于x 0=10 m 处,初速度v 0 = 0.试求其位置和时间的关系式. 解: =a d v /d t 4=t d v 4=t d t ⎰⎰=vv 0d 4d tt t v 2=t 2v d =x /d t 2=t 2t t x txx d 2d 020⎰⎰= x 2= t 3 /3+10 (SI)4、一质量为m 的小球在高度h 处以初速度0v 水平抛出,求:(1)小球的运动方程;(2)小球在落地之前的轨迹方程; (3)落地前瞬时小球的d d r t ,d d v t ,tv d d . 解:(1) t v x 0= 式(1)2gt 21h y -= 式(2) 201()(h -)2r t v t i gt j =+(2)联立式(1)、式(2)得 22v 2gx h y -=(3)0d -gt d rv i j t = 而落地所用时间 gh2t = 所以 0d -2gh d r v i j t =d d v g j t=- 2202y 2x )gt (v v v v -+=+= 2120212202)2(2])([gh v gh g gt v t g dt dv +=+=5、 已知质点位矢随时间变化的函数形式为22r t i tj =+,式中r 的单位为m ,t 的单位为s .求:(1)任一时刻的速度和加速度;(2)任一时刻的切向加速度和法向加速度。
5.带电粒子在电场中的运动合格考达标练1.(湖南娄底一中高二上学期期中)如图所示,两平行金属板相距为d,电势差为U,一电子质量为m,电荷量为e,从O点沿垂直于极板的方向射出,最远到达A点,然后返回,OA=h,此电子具有的初动能是( )A.edhUhC.eUdh D.eUhdO点运动到A点,因受静电力作用,速度逐渐减小。
电子仅受静电力,根据动能定理得12mv02=eU OA。
因E=Ud,U OA=Eh=Uhd,故12mv02=eUhd。
所以D正确。
2.如图所示,a、b两个带正电的粒子,以相同的速度先后垂直于电场线从同一点进入平行板间的匀强电场后,a粒子打在B板的a'点,b粒子打在B 板的b'点,若不计重力,则( )A.a的电荷量一定大于b的电荷量B.b的质量一定大于a的质量C.a的比荷一定大于b的比荷D.b的比荷一定大于a的比荷,由h=12·qEm(xv0)2得x=v0√2hmqE。
由v0√2hm aEq a <v0√2hm bEq b得q am a>q bm b,故选项C正确。
3.(江西九江修水一中高二月考)如图所示,一价氢离子和二价氦离子的混合体,经同一加速电场由静止加速后,垂直射入同一偏转电场中,偏转后,打在同一荧光屏上,则它们( )A.同时到达屏上同一点B.先后到达屏上同一点C.同时到达屏上不同点D.先后到达屏上不同点qU1=12mv02,在偏转电场中的偏转距离y=12·U2qmd·L2v02=U2L24U1d,故两离子运动轨迹相同,打在屏上同一点;一价氢离子和二价氦离子的比荷不同,经过加速电场后的末速度不同,因此两离子运动的时间不同。
故选B。
4.(多选)如图所示,平行板电容器的两个极板与水平地面成一定角度,两极板与一直流电源相连。
若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器,则在此过程中,该粒子( )A.所受重力与静电力平衡B.电势能逐渐增加C.动能逐渐增加D.做匀变速直线运动,其重力和静电力的合力应与速度共线,如图所示。
物理课本八年级上册课后习题答案物理课本八年级上册的课后习题答案涵盖了多个章节,包括力学、热学、光学和电学等基础知识。
以下是一些典型习题的答案示例:# 第一章:力学基础习题1:计算一个质量为5千克的物体在地球表面受到的重力大小。
答案:重力大小 \( G = m \times g \),其中 \( m = 5 \) 千克,\( g \) 约为 \( 9.8 \, \text{m/s}^2 \)。
计算得 \( G = 5\times 9.8 = 49 \) 牛顿。
习题2:描述牛顿第一定律。
答案:牛顿第一定律,也称为惯性定律,指出一个物体若不受外力作用,将保持静止状态或匀速直线运动。
# 第二章:热现象习题1:解释什么是热传导。
答案:热传导是热量通过物质内部分子振动和碰撞传递的过程,不需要物质的宏观移动。
习题2:描述温度和热量的区别。
答案:温度是物体热能状态的度量,通常用摄氏度或开尔文表示。
热量是物体吸收或释放的能量量度,单位是焦耳。
# 第三章:光学习题1:解释光的折射现象。
答案:折射是光从一种介质进入另一种介质时,其传播方向发生改变的现象,这是由于光在不同介质中传播速度不同造成的。
习题2:描述平面镜成像的特点。
答案:平面镜成像具有以下特点:像与物体大小相等,像与物体到镜面的距离相等,像与物体是虚像。
# 第四章:电学基础习题1:什么是电流?答案:电流是电荷在导体中流动的现象,其大小等于单位时间内通过导体截面的电荷量。
习题2:欧姆定律是什么?答案:欧姆定律表明,电流 \( I \) 与电压 \( V \) 成正比,与电阻 \( R \) 成反比,即 \( I = \frac{V}{R} \)。
# 结尾以上就是物理课本八年级上册部分课后习题的答案示例。
这些答案旨在帮助学生更好地理解物理概念和原理。
在实际学习过程中,鼓励学生自己尝试解决问题,并在必要时参考这些答案。
物理是一门实验性和应用性很强的学科,希望同学们能够通过实践加深对物理知识的理解。
高中物理人教版必修二课后习题整理5.11. 跳水运动是一项难度很大又极具观赏性的运动,我国运动员多次在国际跳水赛上摘金夺银,被誉为跳水“梦之队”。
图5.1-8是一位跳水队员从高台做“反身翻腾二周半”动作时头部的运动轨迹,最后运动员沿竖直方向以速度v入水。
整个运动过程中,在哪几个位置头部的速度方向与入水时v的方向相同?在哪几个位置与v的方向相反?在图中标出这些位置。
2.汽车以恒定的速率绕圆形广场一周用时2 min,每行驶半周,速度方向改变多少度?汽车每行驶10 s,速度方向改变多少度?先作一个圆表示汽车运动的轨迹,然后作出汽车在相隔 10 s的两个位置速度矢量的示意图。
3. 一个物体的速度方向如图5.1-9中v所示。
从位置A开始,它受到向前但偏右(观察者沿着物体前进的方向看,下同)的合力。
到达B时,这个合力突然改成与前进方向相同。
到达 C 时,又突然改成向前但偏左的力。
物体最终到达D。
请你大致画出物体由A至D 的运动轨迹,并标出B点、C 点和 D 点。
5.21. 炮筒与水平方向成 60°角,炮弹从炮口射出时的速度是 800 m/s,这个速度在水平方向和竖直方向的分速度各是多大?画出速度分解的图示。
2. 在许多情况下,跳伞员离开飞机后最初一段时间降落伞并不张开,跳伞员做加速运动。
随后,降落伞张开,跳伞员做减速运动。
速度降至一定值后便保持不变,跳伞员做匀速运动,直至落地。
如果无风时某跳伞员竖直下落,着地时速度是5 m/s,在有风的情况下,风使他以4 m/s的速度沿水平方向向东运动。
他将以多大速度着地?计算并画图说明。
3. 一艘炮舰沿河由西向东行驶,在炮舰上发炮射击北岸的目标。
要击中目标,射击方向应直接对准目标,还是应该偏东或偏西一些?作俯视图,并说明理由。
4.在图5.2-1的实验中,假设从某时刻(t=0)开始,红蜡块在玻璃管内每 1 s 上升的距离都是10 cm,从t = 0开始,玻璃管向右匀加速平移,每1 s通过的水平位移依次是4 cm、12 cm、20 cm、28 cm。
高中物理必修一课后题答案第一章解决物理问题的基本方法1. 客观事物的客观规律性是指客观事物在一定条件下表现出来的规律性,而主观认识规律性是指人们认识客观规律性的规律。
客观规律性是客观存在的,不受主观意志的支配,而主观规律性是人们在认识客观规律性的基础上,总结出来的客观规律性和主观认识规律性之间又相互联系,相互制约。
2. 物理学既是研究物质运动、形态和相互作用的一门自然科学,又是一门研究解决物理问题的科学,物理学的研究对象是物质在空间和时间的基本形态,包括物质的基本状态和运动形态。
3. 信息略。
4. 市技术开发是指为了增强社会、企业、个人经济发展动力,以发展新技术、新产品、新市场为目标,通过协调企业、社会、政府关系,以维护市场经济秩序、促进资源配置和产品服务供给能力提升,实现企业和社会经济成本最低限度、质量最高程度、需求最满足最快速度以及外部环境和士人短甚至社会预期最适合的方法手段和营运方式。
市场的开发事关保持和发展市场经济制度的基本角度,对于进一步推进市场经济的发展和繁荣具有重要影响。
5. 身材形成秘诀时多方面因素综合作用的结果,主要包括遗传因素、后天生长发育情况和环境因素。
第二章运动的描述1. 速度为正时,物体在作匀速直线运动或做摆动。
速度为零时,物体在做直线运动处于停止状态。
速度为负时,物体在做与正方向相反的直线运动。
2.两个物体作相反的直线运动,它们在由这两个物体构成的线上某一点经过此点的时间相同。
3.对称法有几个公式法是直接得出常见的立方方程Negative,学根本不知道方程是怎么..4.动能表现形式分别有两种,一种是动能与动能均为等大的两个物体检,另一种是它们走,它们用来检5.在这种情况下,根据cosW=tanU我们可以通过某种计算方式对角Z 和BZ满足6.“速度、距离”都是对空间维度上运动的物体进行量化表现的指标,物体运动总是在三维空间中进行的,速度与直线距离当然是三维空间中物体直线运动的基本,自然之所以要区分,是因为速度是一个能够量多个方向速度总和的物体整体运动速度,而距离则是仅表明方向的线性分布关于物体运动的变化。
《大学物理学》课后习题参考答案习题11-1. 已知质点位矢随时间变化函数形式为)ωtsin ωt(cos j i R r其中为常量.求:(1)质点轨道;(2)速度和速率。
解:1)由)ωtsin ωt(cos j i R r知t cos R x ωtsin R yω消去t 可得轨道方程222Ryx2)jr vt Rcos sin ωωt ωR ωdtd iRωt ωR ωt ωR ωv2122])cos ()sin [(1-2. 已知质点位矢随时间变化的函数形式为j ir )t 23(t 42,式中r 的单位为m ,t 的单位为s .求:(1)质点的轨道;(2)从0t到1t 秒的位移;(3)0t 和1t 秒两时刻的速度。
解:1)由j ir)t 23(t 42可知2t 4x t23y消去t 得轨道方程为:2)3y(x2)jir v 2t 8dtd jij i v r 24)dt2t 8(dt101Δ3)jv 2(0)jiv 28(1)1-3. 已知质点位矢随时间变化的函数形式为j ir t t 22,式中r 的单位为m ,t 的单位为s .求:(1)任一时刻的速度和加速度;(2)任一时刻的切向加速度和法向加速度。
解:1)ji r v2t 2dtd iv a2dtd 2)212212)1t(2]4)t 2[(v1tt 2dtdv a 2t22221nta aat 1-4. 一升降机以加速度a 上升,在上升过程中有一螺钉从天花板上松落,升降机的天花板与底板相距为d ,求螺钉从天花板落到底板上所需的时间。
解:以地面为参照系,坐标如图,升降机与螺丝的运动方程分别为20121att v y (1)图 1-420221gttv h y (2)21y y (3)解之2d tg a 1-5. 一质量为m 的小球在高度h 处以初速度0v 水平抛出,求:(1)小球的运动方程;(2)小球在落地之前的轨迹方程;(3)落地前瞬时小球的td dr ,td dv ,tv d d .解:(1)t v x 0式(1)2gt21hy 式(2)jir )gt 21-h (t v (t)20(2)联立式(1)、式(2)得22v 2gx hy (3)ji r gt -v td d 0而落地所用时间gh 2t所以j i r 2gh -v t d d 0jv g td d 2202y2x)gt (vvvv 211222222[()](2)g ghg t dv dtvgt vgh 1-6. 路灯距地面的高度为1h ,一身高为2h 的人在路灯下以匀速1v 沿直线行走。
习题1选择题(1) 一运动质点在某瞬时位于矢径),(y x r的端点处,其速度大小为(A)dt dr (B)dtr d(C)dtr d ||(D) 22)()(dt dy dt dx +[答案:D](2) 一质点作直线运动,某时刻的瞬时速度s m v /2=,瞬时加速度2/2s m a -=,则一秒钟后质点的速度(A)等于零 (B)等于-2m/s (C)等于2m/s (D)不能确定。
[答案:D](3) 一质点沿半径为R 的圆周作匀速率运动,每t 秒转一圈,在2t 时间间隔中,其平均速度大小和平均速率大小分别为 (A)t R t R ππ2,2 (B) tRπ2,0(C) 0,0 (D)0,2tRπ [答案:B]填空题(1) 一质点,以1-⋅s m π的匀速率作半径为5m 的圆周运动,则该质点在5s 内,位移的大小是 ;经过的路程是 。
[答案: 10m ; 5πm](2) 一质点沿x 方向运动,其加速度随时间的变化关系为a=3+2t (SI),如果初始时刻质点的速度v 0为5m ·s -1,则当t 为3s 时,质点的速度v= 。
[答案: 23m ·s -1 ](3) 轮船在水上以相对于水的速度1V 航行,水流速度为2V,一人相对于甲板以速度3V 行走。
如人相对于岸静止,则1V 、2V 和3V的关系是 。
[答案: 0321=++V V V]一个物体能否被看作质点,你认为主要由以下三个因素中哪个因素决定:(1) 物体的大小和形状;(2) 物体的内部结构;(3) 所研究问题的性质。
解:只有当物体的尺寸远小于其运动范围时才可忽略其大小的影响,因此主要由所研究问题的性质决定。
下面几个质点运动学方程,哪个是匀变速直线运动(1)x=4t-3;(2)x=-4t3+3t2+6;(3)x=-2t2+8t+4;(4)x=2/t2-4/t。
给出这个匀变速直线运动在t=3s时的速度和加速度,并说明该时刻运动是加速的还是减速的。
1-3. 已知质点位矢随时间变化的函数形式为j i r t t 22+=,式中r 的单位为m ,t 的单位为s .求:(1)任一时刻的速度和加速度;(2)任一时刻的切向加速度和法向加速度。
解:1)j i r v 2t 2dt d +== i v a 2dtd ==2)212212)1t (2]4)t 2[(v +=+= 1t t 2dtdv a 2t +==n a ==1-5. 一质量为m 的小球在高度h 处以初速度0v 水平抛出,求: (1)小球的运动方程;(2)小球在落地之前的轨迹方程; (3)落地前瞬时小球的td d r ,td d v ,tv d d .解:(1) t v x 0= 式(1)2gt 21h y -= 式(2)j i r )gt 21-h (t v (t)20+=(2)联立式(1)、式(2)得 22v2gx h y -=(3)j i r gt -v td d 0= 而 落地所用时间 gh 2t =所以j i r 2gh -v td d 0=j v g td d -=2202y 2x )gt (v v v v -+=+=212220[()]g t dvdt v gt ==+1-11. 飞机以s /m 1000=v 的速度沿水平直线飞行,在离地面高m 98=h 时,驾驶员要把物品投到前方某一地面目标上,问:投放物品时,驾驶员看目标的视线和竖直线应成什么角度?此时目标距飞机下方地点多远?解:设此时飞机距目标水平距离为x 有:t v x 0= 221gt h =联立方程解得:m x 447≈ 05.77a r c t a n ≈=hxθ1-14. 质点沿x 在轴向运动,加速度kv a -=,k 为常数.设从原点出发时速度为0v ,求运动方程)(t x x =.解: kv dt dv -= ⎰⎰-=t v v k d t dv v1 tk ev v -=0tk ev d td x -=0dt ev dx tk tx -⎰⎰=00)1(0tk ekv x --=2-1. 质量为m 的子弹以速度0v 水平射入沙土中,设子弹所受阻力与速度反向,大小与速度成正比,比例系数为k ,忽略子弹的重力,求:(1) 子弹射入沙土后,速度随时间变化的函数式;(2) 子弹进入沙土的最大深度。
解:(1)由题意和牛顿第二定律可得:dtdv mkv f =-=,分离变量,可得:vdtdv mk =- 两边同时积分,所以:tm k ev v -=0(2)子弹进入沙土的最大深度也就是v=0的时候子弹的位移,则: 由vdtdv m k =-可推出:dv km vdt -=,而这个式子两边积分就可以得到位移:0m a x 0v m mx vdt dv v k k ==-=⎰⎰3-2. 质量为m=0.5kg 的质点,在x O y 坐标平面内运动,其运动方程为x=5t 2,y=0.5(SI),从t =2s 到t =4s 这段时间内,外力对质点的功为多少?i j i j i 60)5.020()5.080(=+-+=-=∆24r r r22//10d dt d dt ===i a v r 105m m ==⨯=i i F a由做功的定义可知:560300W J =∙∆=∙=i i F r3-9. 在密度为1ρ的液面上方,悬挂一根长为l ,密度为2ρ的均匀棒AB ,棒的B 端刚和液面接触如图所示,今剪断细绳,设细棒只在浮力和重力作用下运动,在1212ρρρ<<的条件下,求细棒下落过程中的最大速度max v ,以及细棒能进入液体的最大深度H 。
解:分析可知,棒下落的最大速度是受合力为零的时候,所以:hsg lsg 12ρρ= ,则l h 12ρρ=。
在下落过程中,利用功能原理:2221012h slv sglh gsydy ρρρ-=-⎰所以:m ax v =进入液体的最大深度H 为细棒运动的速度为零时: 210Hsglh gsydy ρρ-=-⎰ 所以1122l H ρρρ=∙- 3-14. 已知地球对一个质量为m 的质点的引力为r F 3e rm Gm -=(e e ,R m 为地球的质量和半径)。
(1)若选取无穷远处势能为零,计算地面处的势能;(2)若选取地面处势能为零,计算无穷远处的势能.比较两种情况下的势能差.解:(1)取无穷远处势能为零,计算地面处的势能为:e e211bear P eR r E f dr G m mdr G m m r R ∞=∙=-=-⎰⎰ (2)若选取地面处势能为零,计算无穷远处的势能为:e e211ebaR r er E f dr G m mdr G m m r R ∞∞=∙=-=⎰⎰两种情况下势能差是完全一样的。
4-3.质量为m 的质点在Oxy 平面内运动,运动学方程为j i r t b t a ωωsin cos +=,求: (1)质点在任一时刻的动量;(2)从0=t 到ωπ/2=t 的时间内质点受到的冲量。
解:(1)根据动量的定义:(sin cos )P mv m a t b t ωωωω==-+i j(2)从0=t 到ωπ/2=t 的时间内质点受到的冲量等于它在这段时间内动量的变化,因为动量没变,所以冲量为零。
4-6. 一颗子弹在枪筒里前进时所受的合力大小为3/1044005t F ⨯-=,子弹从枪口射出时的速率为m/s 300。
设子弹离开枪口处合力刚好为零。
求: (1)子弹走完枪筒全长所用的时间t ; (2)子弹在枪筒中所受力的冲量I ;(3)子弹的质量。
解:(1)由3/1044005t F ⨯-=和子弹离开枪口处合力刚好为零,则可以得到:03/1044005=⨯-=t F 算出t=0.003s 。
(2)由冲量定义: 0.0030.0030.0035520400410/3400210/30.6I Fdt t dt t t N s ==-⨯=-⨯=∙⎰⎰()(3)由动量定理:0.00300.60.6/3000.002I Fdt P mv N sm kg==∆==∙==⎰所以:4-10. 如图,光滑斜面与水平面的夹角为 30=α,轻质弹簧上端固定.今在弹簧的另一端轻轻地挂上质量为kg 0.1=M 的木块,木块沿斜面从静止开始向下滑动.当木块向下滑cm 30=x 时,恰好有一质量kg 01.0=m 的子弹,沿水平方向以速度m/s 200=v 射中木块并陷在其中。
设弹簧的劲度系数为N/m 25=k 。
求子弹打入木块后它们的共同速度。
解:由机械能守恒条件可得到碰撞前木快的速度,碰撞过程中子弹和木快沿斜面方向动量守恒,可得:22111sin 22M v kx M gx α+= 10.83v ⇒= (碰撞前木快的速度) 1cos M v mv m M v α'-=+() 0.89v '⇒=-4-12. 一质量为M 千克的木块,系在一固定于墙壁的弹簧的末端,静止在光滑水平面上,弹簧的劲度系数为k .一质量为m 的子弹射入木块后,弹簧长度被压缩了L .(1)求子弹的速度;(2)若子弹射入木块的深度为s ,求子弹所受的平均阻力。
解:(1)碰撞过程中子弹和木块动量守恒,碰撞结束后的运动由机械能守恒条件可得,v M m mv '+=)(222121kL v M m ='+)( 计算得到:)(M m k mLv +=0 (2)子弹射入木快所受的阻力做功使子弹动能减小,木块动能增加,两次作功的位移差为s ,所以:)(22021v v m fx '-=221v M x f '=' 其中s x x ='-所以:msMkL f 22=m 2的小5-8. 如图所示,长为l 的轻杆,两端各固定质量分别为m 和球,杆可绕水平光滑固定轴O 在竖直面内转动,转轴O 距两端分别为l 31和l 32.轻杆原来静止在竖直位置。
今有一质量为m 的小球,以水平速度0v 与杆下端小球m 作对心碰撞,碰后以021v 的速度返回,试求碰撞后轻杆所获得的角速度。
解:根据角动量守衡 有022021322)3()32(32v ml m l m ll mv ⋅-⋅+=ωω lv 230=ω5-10. 有一质量为1m 、长为l 的均匀细棒,静止平放在滑动摩擦系数为μ的水平桌面上,它可绕通过其端点O 且与桌面垂直的固定光滑轴转动。
另有一水平运动的质量为2m 的小滑块,从侧面垂直于棒与棒的另一端A 相碰撞,设碰撞时间极短。
已知小滑块在碰撞前后的速度分别为1v 和2v ,如图所示。
求碰撞后从细棒开始转动到停止转动的过程所需的时间。
(已知棒绕O 点的转动惯量2131l m J =)碰撞时角动量守恒22112213m v l m l m v l ω=- lm v v m 1212)(3+=ω细棒运动起来所受到的摩擦力矩 gl m gxdx lm M l10121μμ==⎰dtd JM ω=-⎰-=tgl m d l m dt 01212131μωgm v v m gl t 1212)(232μμω+==5-11. 如图所示,滑轮转动惯量为2m kg 01.0⋅,半径为cm 7;物体的质量为kg 5,用一细绳与劲度系数N/m 200=k 的弹簧相连,若绳与滑轮间无相对滑动,滑轮轴上的摩擦忽略不计。
求:(1)当绳拉直、弹簧无伸长时使物体由静止而下落的最大距离。
(2)物体的速度达最大值时的位置及最大速率。
(1)机械能守恒。
设下落最大距离为hm g hkh=221 m k mg h 49.02==(2)mgx J mvkx=++222212121ω12222m g x k x v Jm r ⎡⎤-⎢⎥=⎢⎥+⎢⎥⎣⎦若速度达最大值,0=dxdv)(245.0m kmg x ==1122222222259.80.2452000.245 1.31/0.015(710)m gx kx v m s Jm r-⎡⎤⎡⎤⎢⎥-⨯⨯⨯-⨯⎢⎥===⎢⎥⎢⎥++⎢⎥⎢⎥⎣⎦⨯⎣⎦9-11.已知某种理想气体,其分子方均根率为400m/s ,当起压强为1atm 时,求气体的密度。
解:由气体方程:ρμρμμρPRTRTP VM RT MPV VM =⇒==⇒==,可得到:ρμPRTmkT v 3332===所以:32522/9.14001001.13)(3mkg v p =⨯⨯==ρ9-20. 气缸内盛有一定量的氢气(可视作理想气体),当温度不变而压强增大一倍时,氢气分子的平均碰撞频率Z 和平均自由程λ的变化情况怎样?解:根据平均碰撞频率的定义: v n d Z 22π=以及 nkT p =,mKT v 60.1=,可得到KTm p dmKT KTp d Z 2226.126.1ππ==,所以当温度不变而压强增大一倍时,氢气分子的平均碰撞频率Z 也将增大一倍。