高中人教版物理必修2課后習題歸納整理

1、高中物理人教版必修二課后習題整理5.11. 跳水運動是一項難度很大又極具觀賞性的運動，我國運動員多次在國際跳水賽上摘金奪銀，被譽為跳水“夢之隊”。圖5.1-8是一位跳水隊員從高臺做“反身翻騰二周半”動作時頭部的運動軌跡，最后運動員沿豎直方向以速度v入水。 整個運動過程中， 在哪幾個位置頭部的速度方向與入水時v的方向相同？在哪幾個位置與v的方向相反？在圖中標出這些位置。2 汽車以恒定的速率繞圓形廣場一周用時 2 min，每行駛半周，速度方向改變多少度？汽車每行駛10 s，速度方向改變多少度？先作一個圓表示汽車運動的軌跡， 然后作出汽車在相隔 10 s的兩個位置速度矢量的示意圖。3. 一個物體的速

2、度方向如圖5.1-9中v所示。從位置a開始，它受到向前但偏右（觀察者沿著物體前進的方向看，下同）的合力。到達b時，這個合力突然改成與前進方向相同。到達 c 時，又突然改成向前但偏左的力。物體最終到達d。請你大致畫出物體由a至d 的運動軌跡，并標出b點、c 點和 d 點。5.21. 炮筒與水平方向成 60° 角，炮彈從炮口射出時的速度是 800 m/s，這個速度在水平方向和豎直方向的分速度各是多大？畫出速度分解的圖示。2. 在許多情況下，跳傘員離開飛機后最初一段時間降落傘并不張開，跳傘員做加速運動。隨后，降落傘張開，跳傘員做減速運動。速度降至一定值后便保持不變，跳傘員做勻速運動，直至落

3、地。如果無風時某跳傘員豎直下落，著地時速度是5 m/s，在有風的情況下，風使他以4 m/s的速度沿水平方向向東運動。他將以多大速度著地？計算并畫圖說明。3. 一艘炮艦沿河由西向東行駛，在炮艦上發(fā)炮射擊北岸的目標。要擊中目標，射擊方向應直接對準目標，還是應該偏東或偏西一些？作俯視圖，并說明理由。4在圖5.2-1的實驗中，假設從某時刻（t0）開始，紅蠟塊在玻璃管內每 1 s 上升的距離都是10 cm，從t 0開始，玻璃管向右勻加速平移，每1 s通過的水平位移依次是4 cm、12 cm、20 cm、28 cm。在圖 5.2-4中，y表示蠟塊豎直方向的位移， x表示蠟塊隨玻璃管通過的水平位移， t 0

4、時蠟塊位于坐標原點。請在圖中標出t等于1 s、2 s、3 s、4 s時蠟塊的位置，并用平滑曲線描繪蠟塊的軌跡。5.31. 在一次摩托車跨越壕溝的表演中，摩托車從壕溝的一側以速度v40 m/s沿水平方向飛向另一側，壕溝的寬度及兩側的高度如圖5.3-9所示。 摩托車前后軸距1.6 m，不計空氣阻力。(1) 摩托車是否能越過壕溝？請計算說明。(2) 如果摩托車能越過壕溝，它落地的速度是多大？落地速度的方向與地面的夾角是多大（可用這個角的三角函數(shù)表示）？2某卡車司機在限速60 km/h的公路上因疲勞駕駛而使汽車與路旁障礙物相撞。處理事故的警察在路旁泥地中發(fā)現(xiàn)了卡車頂上的一個金屬零件，可以判斷，這是事故

5、發(fā)生時該零件從卡車頂上松脫后被拋出而陷在泥地里的。 警察測得該零件原位置與陷落點的水平距離為 13.3 m，車頂距泥地的豎直高度為 2.45 m。請你根據這些數(shù)據為判斷該車是否超速提供證據。3. 如圖 5.3-10，在水平桌面上用練習本做成一個斜面，使一個鋼球從斜面上某一位置滾下， 鋼球沿桌面飛出后做平拋運動。怎樣用一把刻度尺測量鋼球在水平桌面上運動的速度？ 說出測量步驟，寫出用所測的物理量表達速度的計算式。5.41. 某同學設計了一個探究平拋運動特點的家庭實驗裝置，如圖 5.4-4。在水平桌面上放置一個斜面，每次都讓鋼球從斜面上的同一位置滾下，滾過桌邊后鋼球便做平拋運動。在鋼球拋出后經過的地

6、方水平放置一塊木板（還有一個用來調節(jié)木板高度的支架，圖中未畫），木板上放一張白紙，白紙上有復寫紙，這樣便能記錄鋼球在白紙上的落點。桌子邊緣鋼球經過的地方掛一條鉛垂線。已知平拋運動在豎直方向上的運動規(guī)律與自由落體運動相同，在此前提下，怎樣探究鋼球水平分速度的特點？請指出需要的器材，說明實驗步驟。2. 某同學為了省去圖5.4-4中的水平木板，把第1題中的實驗方案做了改變。他把桌子搬到墻的附近，使從水平桌面上滾下的鋼球能打在墻上，把白紙和復寫紙附在墻上，記錄鋼球的落點。改變桌子和墻的距離，就可以得到多組數(shù)據。如果采用這種方案，應該怎樣處理數(shù)據？5.51. 地球可以看做一個半徑為 6.4 ×

7、 10 3 km 的球體，北京的緯度約為 40°。位于赤道和位于北京的兩個物體， 隨地球自轉做勻速圓周運動的角速度各是多大？線速度各是多大？2. 某走時準確的時鐘，分針與時針的長度比是 1.21。(1) 分針與時針的角速度之比等于多少？(2) 分針針尖與時針針尖的線速度之比等于多少？3. 圖 5.5-5 中，a、b 兩點分別位于大、小輪的邊緣上，c點位于大輪半徑的中點，大輪的半徑是小輪的2倍，它們之間靠摩擦傳動， 接觸面不打滑。 請在該裝置的a、b、c三個點中選擇有關的兩個點，具體說明公式v r的以下三種變量關系：(1) v相等， 跟 r 成反比；(2) 相等，v跟 r 成正比；(3

8、) r 相等，v跟 成正比。4. 圖5.5-6是自行車傳動機構的示意圖。假設腳踏板每2 s轉1圈，要知道在這種情況下自行車前進的速度有多大，還需要測量哪些量？請在圖中用字母標注出來，并用這些量推導出自行車前進速度的表達式。利用你家的自行車實際測量這些數(shù)據，計算前進速度的大小，然后實測自行車的速度。對比一下，差別有多大？5. 計算機上的“3.5英寸、1.44 mb”軟磁盤的磁道和扇區(qū)如圖5.5-7所示。磁盤上共有80個磁道（即80個不同半徑的同心圓），每個磁道分成18個扇區(qū)（每扇區(qū)為 圓周），每個扇區(qū)可以記錄512個字節(jié)。電動機使磁盤以300 r/min 的轉速勻速轉動。磁頭在讀、寫數(shù)據時是不動

9、的。磁盤每轉一圈，磁頭沿半徑方向跳動一個磁道。(1) 一個扇區(qū)通過磁頭所用的時間是多少？(2) 不計磁頭轉移磁道的時間，計算機每秒內從軟盤上最多可讀取多少個字節(jié)？5.61. 甲、乙兩物體都在做勻速圓周運動， 以下各種情況下哪個物體的向心加速度比較大？a. 它們的線速度相等，乙的半徑小。b. 它們的周期相等，甲的半徑大。c. 它們的角速度相等，乙的線速度小。d. 它們的線速度相等，在相同時間內甲與圓心的連線掃過的角度比乙的大。2. 月球繞地球公轉的軌道接近圓，半徑為3.84×10 5 km，公轉周期是27.3天。月球繞地球公轉的向心加速度是多大？3a、b兩個快艇在湖面上做勻速圓周運動，

10、在相同的時間內，它們通過的路程之比是43，運動方向改變的角度之比是32，它們的向心加速度之比是多少？4. 一部機器由電動機帶動，機器上的皮帶輪的半徑是電動機皮帶輪半徑的 3 倍（圖5.6-6），皮帶與兩輪之間不發(fā)生滑動。已知機器皮帶輪邊緣上一點的向心加速度為0.10 m/s 2 。(1) 電動機皮帶輪與機器皮帶輪的轉速比 n 1 : n 2是多少？(2) 機器皮帶輪上a點到轉軸的距離為輪半徑的一半，a點的向心加速度是多少？(3) 電動機皮帶輪邊緣上某點的向心加速度是多少？ 5.7 1. 地球質量為 6.0 × 10 24 kg，地球與太陽的距離為 1.5 × 10 11 m

11、。地球繞太陽的運動可以看做勻速圓周運動。太陽對地球的引力是多少？2把一個小球放在玻璃漏斗中，晃動漏斗，可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面內做勻速圓周運動（圖 5.7-6）。小球的向心力是由什么力提供的？3一個圓盤在水平面內勻速轉動，角速度是4 rad/s。盤面上距圓盤中心0.10 m的位置有一個質量為 0.10 kg 的小物體能夠隨圓盤一起運動，如圖 5.7-7。(1) 求小物體做勻速圓周運動時所受向心力的大小。(2) 關于小物體的向心力，甲、乙兩人有不同意見：甲認為該向心力等于圓盤對小物體的靜摩擦力，指向圓心；乙認為小物體有向前運動的趨勢，靜摩擦力方向和相對運動趨勢方向相反，即向后，而不是

12、和運動方向垂直，因此向心力不可能是靜摩擦力。你的意見是什么？說明理由。4如圖5.7-8，細繩的一端固定于o點，另一端系一個小球，在o點的正下方釘一個釘子a，小球從一定高度擺下。經驗告訴我們，當細繩與釘子相碰時，如果釘子的位置越靠近小球，繩就越容易斷。請你對這一經驗進行論證。5一輛汽車在水平公路上轉彎，沿曲線由m向n行駛，速度逐漸減小。圖5.7-9甲、乙、丙、丁分別畫出了汽車轉彎時所受合力 f的四種方向，你認為正確的是哪個？5.81如果高速轉動飛輪的重心不在轉軸上，運行將不穩(wěn)定，而且軸承會受到很大的作用力，加速磨損。圖5.8-11中飛輪半徑 r 20 cm，oo為轉動軸。正常工作時轉動軸受到的水

13、平作用力可以認為是0。假想在飛輪的邊緣固定一個質量m0.01 kg的小螺絲釘p，當飛輪轉速n1 000 r/s時，轉動軸 oo 受到多大的力？2. 質量為 2.0 × 10 3 kg 的汽車在水平公路上行駛，輪胎與路面間的最大靜摩擦力為1.4×10 4 n。汽車經過半徑為50 m的彎路時，如果車速達到72 km/h，這輛車會不會發(fā)生側滑？3. 有一輛質量為 800 kg 的小汽車駛上圓弧半徑為 50 m 的拱橋。(1) 汽車到達橋頂時速度為 5 m/s，汽車對橋的壓力是多大？(2) 汽車以多大速度經過橋頂時恰好對橋沒有壓力而騰空？(3) 汽車對地面的壓力過小是不安全的。因此

14、從這個角度講，汽車過橋時的速度不能過大。對于同樣的車速，拱橋圓弧的半徑大些比較安全，還是小些比較安全？(4) 如果拱橋的半徑增大到與地球半徑 r 一樣，汽車要在橋面上騰空，速度要多大？4. 質量為25 kg的小孩坐在秋千板上，小孩離拴繩子的橫梁2.5 m。如果秋千擺到最高點時，繩子與豎直方向的夾角是60°，秋千板擺到最低點時，小孩對秋千板的壓力是多大？6.11. 地球公轉軌道的半徑在天文學上常用來作為長度單位，叫做天文單位 ，用來量度太陽系內天體與太陽的距離。已知火星公轉的軌道半徑是1.5天文單位，根據開普勒第三定律，火星公轉的周期是多少天？2. 開普勒行星運動三定律不僅適用于行星繞

15、太陽的運動， 也適用于衛(wèi)星繞行星的運動。如果一顆人造地球衛(wèi)星沿橢圓軌道運動，它在離地球最近的位置（近地點）和最遠的位置（遠地點），哪點的速度比較大？3. 一種通信衛(wèi)星需要“靜止”在赤道上空的某一點， 因此它的運行周期必須與地球自轉周期相同。請你估算：通信衛(wèi)星離地心的距離大約是月心離地心距離的幾分之一？4地球的公轉軌道接近圓， 但彗星的運動軌道則是一個非常扁的橢圓。 天文學家哈雷曾經在 1682 年跟蹤過一顆彗星，他算出這顆彗星軌道的半長軸約等于地球公轉半徑的18倍（圖6.1-7），并預言這顆彗星將每隔一定時間就會出現(xiàn)。哈雷的預言得到證實，該彗星被命名為哈雷彗星（必修1圖0-13乙）。哈雷彗星最

16、近出現(xiàn)的時間是1986年，請你根據開普勒行星運動第三定律估算， 它下次飛近地球將在哪一年？6.26.31. 既然任何物體間都存在著引力，為什么當兩個人接近時他們不會吸在一起？我們通常分析物體的受力時是否需要考慮物體間的萬有引力？請你根據實際中的情況，假設合理的數(shù)據，通過計算說明以上兩個問題。2. 大麥哲倫云和小麥哲倫云是銀河系外離地球最近的星系（很遺憾，在北半球看不見）。大麥哲倫云的質量為太陽質量的10 10 倍，即2.0×10 40 kg，小麥哲倫云的質量為太陽質量的10 9 倍，兩者相距5×10 4 光年 ，求它們之間的引力。3. 一個質子由兩個u夸克和一個d夸克組成。

17、一個夸克的質量是7.1×10 - 30 kg，求兩個夸克相距 1.0 × 10 - 16 m 時的萬有引力。6.41. 已知月球的質量是7.3×10 22 kg， 半徑是1.7×10 3 km，月球表面的自由落體加速度有多大？這對宇航員在月球表面的行動會產生什么影響？2. 根據萬有引力定律和牛頓第二定律說明：為什么不同物體在地球表面的重力加速度都是相等的？為什么高山上的重力加速度比地面的??？3. 某人造地球衛(wèi)星沿圓軌道運行，軌道半徑是6.8×10 3 km，周期是 5.6 × 10 3 s。試從這些數(shù)據估算地球的質量。4. 木星是繞太

18、陽公轉的行星之一，而木星的周圍又有衛(wèi)星繞木星公轉。 如果要通過觀測求得木星的質量，需要測量哪些量？試推導用這些量表示的木星質量的計算式。6.51“2003年10月15日9時，我國神舟五號宇宙飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射，把中國第一位航天員楊利偉送入太空。飛船繞地球飛行14圈后，于10月16日6時23分安全降落在內蒙古主著陸場?！?根據以上消息，近似地把飛船從發(fā)射到降落的全部運動看做繞地球的勻速圓周運動，試估算神舟五號繞地球飛行時距地面的高度（已知地球的質量 m 6.0 × 10 24 kg，地球的半徑 r 6.4 × 10 3 km）。2. 利用所學知識，推導第一宇宙速度

19、的另一個表達式v gr 。3金星的半徑是地球的0.95倍，質量為地球的0.82倍，金星表面的自由落體加速度是多大？金星的第一宇宙速度是多大？6.67.17.21. 圖7.2-8表示物體在力f的作用下在水平面上發(fā)生了一段位移x，分別計算這三種情形下力f對物體做的功。設這三種情形下力和位移的大小都相同：f10 n，x2 m。角 的大小如圖所示。2. 用起重機把重量為2.0×10 4 n的物體勻速地提高了5 m，鋼繩的拉力做了多少功？重力做了多少功？物體克服重力做了多少功？這些力所做的總功是多少？3 一位質量m60 kg的滑雪運動員從高h10 m的斜坡自由下滑。如果運動員在下滑過程中受到的

20、阻力 f 50 n，斜坡的傾角 30°，運動員滑至坡底的過程中，所受的幾個力所做的功各是多少？這些力所做的總功是多少？4 一個重量為10 n的物體，在15 n的水平拉力的作用下，一次在光滑水平面上移動0.5 m，另一次在粗糙水平面上移動相同的距離，粗糙面與物體間的動摩擦因數(shù)為0.2。在這兩種情況下，拉力所做的功各是多少？拉力所做的功是否相同？各個力對物體所做的總功是否相同？7.31. 一臺電動機工作時的功率是10 kw，要用它勻速提升2.7×10 4 kg的貨物，提升的速度將是多大？2. 一臺抽水機每秒能把 30 kg 的水抽到 10 m 高的水塔上，如果不計額外功的損失，

21、這臺抽水機輸出的功率是多大？如果保持這一輸出功率，半小時內能做多少功？3. 有一個力 f，它在不斷增大。某人以此為條件，應用 p fv 進行了如下推導。根據pfv，f增大則p增大；又根據v ，p增大則v增大；再根據f ，v增大則 f減小。這個人推導的結果與已知條件相矛盾。他錯在哪里？4. 質量為 m 的汽車在平直公路上行駛，阻力 f 保持不變。當它以速度 v、加速度 a加速前進時，發(fā)動機的實際功率正好等于額定功率，從此時開始，發(fā)動機始終在額定功率下工作。(1) 汽車的加速度和速度將如何變化？說出理由。(2) 如果公路足夠長，汽車最后的速度是多大？7.41. 圖7.4-8中的幾個斜面，它們的高度

22、相同、傾角不同。讓質量相同的物體沿斜面從頂端運動到底端。試根據功的定義式計算沿不同斜面運動時重力做的功，以證明這個功與斜面的傾角無關。2. 如圖 7.4-9，質量為 m 的足球在地面 1 的位置被踢出后落到地面 3 的位置，在空中達到的最高點 2的高度為 h。(1) 足球由位置1運動到位置2時，重力做了多少功？足球克服重力做了多少功？足球的重力勢能增加了多少？(2) 足球由位置2運動到位置3時，重力做了多少功？足球重力勢能減少了多少？(3) 足球由位置 1運動到位置 3 時，重力做了多少功？足球重力勢能變化了多少？3如圖 7.4-10，質量 m 0.5 kg 的小球，從桌面以上高h 1 1.2

23、 m的a點下落到地面的b點，桌面高h 2 0.8 m。(1) 在表格的空白處按要求填入數(shù)據。(2) 如果下落時有空氣阻力，表格中的數(shù)據是否應該改變？4. 以下說法是否正確？如果正確，說出一種可能的實際情況；如果不正確，說明這種說法為什么錯。a. 物體受拉力作用向上運動， 拉力做的功是1 j， 但物體重力勢能的增加量不是1 j。b. 物體受拉力作用向上勻速運動，拉力做的功是1 j，但物體重力勢能的增加量不是 1 j。c. 物體運動，重力做的功是1 j，但物體重力勢能的增加量不是 1 j。d. 沒有摩擦時物體由a沿直線運動到b，克服重力做的功是1 j，有摩擦時物體由a沿曲線運動到 b，克服重力做的

24、功大于 1 j。7.57.67.71 改變汽車的質量和速度，都可能使汽車的動能發(fā)生改變。在下列幾種情況下，汽車的動能各是原來的幾倍？a. 質量不變，速度增大到原來的2倍。 b. 速度不變，質量增大到原來的2倍。c. 質量減半，速度增大到原來的4倍。 d. 速度減半，質量增大到原來的4倍。2. 把一輛汽車的速度從 10 km/h 加速到 20 km/h，或者從 50 km/h 加速到 60 km/h，哪種情況做的功比較多？說明理由。3. 質量是2 g的子彈，以300 m/s的速度射入厚度是5 cm的木板（圖7.7-4），射穿后的速度是100 m/s。子彈射穿木板的過程中受到的平均阻力是多大？你對

25、題目中所說的“平均”一詞有什么認識？4. 我們在第四章曾用牛頓運動定律解答過一個問題：民航客機機艙緊急出口的氣囊是一條連接出口與地面的斜面，若斜面高3.2 m，斜面長5.5 m，質量60 kg的人沿斜面滑下時所受的阻力是240 n，求人滑至底端時的速度。請用動能定理解答本題。5. 質量是500 g的足球被踢出后，某人觀察它在空中的飛行情況，估計上升的最大高度是 10 m，在最高點的速度為 20 m/s。請你根據這個估計，計算運動員踢球時對足球做的功。7.81. 如圖7.8-6，質量為m的小球從光滑曲面上滑下。當它到達高度為h 1 的位置a時，速度的大小為v 1 ，滑到高度為h 2 的位置b時，

26、速度大小為v 2 。(1) 根據動能定理列出方程，描述小球在a、b兩點間動能的關系。(2) 根據重力做功與重力勢能的關系，把以上方程變形，以反映出小球運動過程中機械能是守恒的。2. 神舟五號飛船在發(fā)射至返回的過程中，哪些階段中返回艙的機械能是守恒的？a. 飛船升空的階段。 b. 飛船在橢圓軌道上繞地球運行的階段。c. 飛船在空中減速后，返回艙與軌道艙分離，然后在大氣層以外向著地球做無動力飛行。d. 進入大氣層并運動一段時間后，降落傘張開，返回艙下降。3. 把質量為 0.5 kg 的石塊從 10 m 高處以 30° 角斜向上方拋出（圖 7.8-7），初速度是v 0 5 m/s。不計空氣阻力。(1) 石塊落地時的速度是多大？請用機械能守恒定律和動能定理分別討論。(2) 石塊落地時速度的大小與下列哪些量有關，與哪些量無關？說明理由。a. 石塊的質量。 b. 石塊初速度的大小。c. 石塊初速度的仰角。 d. 石塊拋出時的高度。4. 有一種地下鐵道，車站站臺建得高些，車輛進站時要上坡，出站時要下坡，如圖7.8-8。設站臺高度為 2 m，進站車輛到達坡下的 a 點時，