人教版普通高中教科書物理必修1例題和書后習題(新課標)

必修1第一章運動的描述§1-1質點參考系1【必1·p17·1】兩個運動的物體：一個是被球拍擊出的乒乓球，另一個是正在飛行的殲-20隱形戰(zhàn)斗機。請你為乒乓球和戰(zhàn)斗機各創(chuàng)設兩個問題，一個問題中可以把它（乒乓球或戰(zhàn)斗機）看成質點；另一個問題中不能把它看成質點。2【必1·p17·2】平常說的“一江春水向東流”“地球的公轉”“鐘表的時針在轉動”“太陽東升西落”等，分別是說什么物體相對什么參考系在運動？3【必1·p17·3】將近1000年前，宋代詩人陳與義乘著小船在風和日麗的春日出游時曾經作了一首詩：飛花兩岸照船紅，百里榆堤半日風。臥看滿天云不動，不知云與我俱東（圖1.1-3）。詩人藝術性地表達了他對運動相對性的理解。詩中描述了什么物體的運動？它們分別是以什么物體為參考系的？你對詩人關于“榆堤”“云”“我”的運動與靜止的說法有沒有不同的認識？§1-2時間位移4【必1·p22·1】以下各種說法中，哪些指時間間隔？哪些指時刻？（1）列車員說：“火車8時42分到站，停車8分。”（2）“您這么早就來啦，抱歉！讓您等了這么久。”（3）“前3s”“最后3s”“第3s末”“第3s內”。5【必1·p22·2】某市出租汽車的收費標準有1.20元/km、1.60元/km、2.00元/km，其中的千米說的是路程還是位移？6【必1·p22·3】田徑運動場跑道周長是400m。（1）百米賽跑選用跑道的直道部分，運動員跑完全程的路程是多少？位移大小是多少？（2）800m跑比賽中，不同跑道的運動員跑完全程的路程相同嗎？跑完全程的位移相同嗎？請結合田徑比賽的規(guī)則想一想。7【必1·p22·4】如圖1.2-10，一個物體從P點運動到Q點，坐標xP為3m，xQ為－2m，它的位移大小是多少？方向如何？請你畫出它的位置坐標和位移矢量。8【必1·p22·5】一輛汽車在教練場上沿平直道路行駛，以x表示它相對于出發(fā)點的位移。圖1.2-11近似描寫了汽車在0時刻到40s這段時間的x-t圖像。通過分析回答以下問題。（1）汽車最遠位置距離出發(fā)點約為多少米？（2）汽車在哪段時間沒有行駛？（3）汽車在哪段時間駛離出發(fā)點，在哪段時間駛向出發(fā)點？9【必1·p22·6】從高出地面3m的位置豎直向上拋出一個小球，它上升5m后回落，最后到達地面（圖1.2-12）。分別以地面和拋出點為原點建立一維坐標系，方向均以向上為正，填寫以下表格。表豎直向上拋出小球的坐標和位移坐標原點拋出點最高點落地點從拋出點從最高點從拋出點到的坐標的坐標的坐標到最高點到落地點落地點位移的位移的位移地面拋出點§1-3位置變化快慢的描述——速度10【必1·p28·1】把紙帶的下端固定在重物上，紙帶穿過打點計時器，上端用手提著。接通電源后將紙帶釋放，重物便拉著紙帶下落，紙帶被打出一系列點，其中有一段如圖1.3-8所示。（1）圖中所示的紙帶，哪端與重物相連？（2）怎樣計算在紙帶上打A點時重物的瞬時速度？說出你的理由。11【必1·p28·2】圖1.3-9是甲、乙兩物體沿某一直線運動的v-t圖像，至少從以下三個方面分別說明它們的速度是怎樣變化的。（1）物體是從靜止開始運動還是具有一定的初速度？（2）速度的大小變化嗎？是加速還是減速？（3）運動的方向是否變化？12【必1·p28·3】汽車從制動到停止共用了5s。這段時間內，汽車每1s前進的距離分別是9m、7m、5m、3m、1m。（1）求汽車前1s、前2s、前3s、前4s和全程的平均速度。在這五個平均速度中，哪一個最接近汽車剛制動時的瞬時速度？它比這個瞬時速度略大些，還是略小些？（2）汽車運動的最后2s的平均速度是多少？§1-4速度變化快慢的描述——加速度13【必1·p33·1】小型轎車從靜止開始加速到100km/h所用的最短時間，是反映汽車性能的重要參數(shù)。A、B、C三種型號的轎車實測的結果分別為11.3s、13.2s、15.5s，分別計算它們在測試時的加速度有多大。14【必1·p33·2】有沒有符合下列說法的實例？若有，請舉例。A.物體運動的加速度等于0，而速度卻不等于0；B.兩物體相比，一個物體的速度變化量比較大，而加速度卻比較小；C.物體具有向東的加速度，而速度的方向卻向西；D.物體做直線運動，后一階段的加速度比前一階段小，但速度卻比前一階段大。15【必1·p33·3】以下描述了四個不同的運動過程。A.一架超音速飛機以500m/s的速度在天空沿直線勻速飛行了10s；B.一輛自行車以3m/s的速度從某一陡坡的頂端加速沖下，經過3s到達坡路底端時，速度變?yōu)?2m/s；C.一只蝸牛由靜止開始爬行，經過0.2s，獲得了0.002m/s的速度；D.一列動車在離開車站加速行駛中，用了100s使速度由72km/h增加到144km/h。（1）以上四個運動過程，哪個過程速度最大？請按速度的數(shù)值把它們由大到小排列。（2）以上四個運動過程，哪個過程速度的變化量最大？請按速度變化量的數(shù)值把它們由大到小排列。（3）以上四個運動過程，哪個過程加速度最大？請按加速度的數(shù)值把它們由大到小排列。16【必1·p33·4】一個物體在水平面上向東運動，某時刻速度大小為20m/s，然后開始減速，2min后該物體的速度減小為0。求物體的加速度大小及方向。17【必1·p33·5】圖1.4-6中的三條直線a、b、c描述了A、B、C三個物體的運動。先初步判斷一下哪個物體的加速度最大，再根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)計算它們的加速度，并說明加速度的方向。第一章運動的描述復習與提高A組1.以下情景中，哪些帶下劃線的物體可看成質點，哪些不能看成質點？將結果填入括號內。（1）小敏觀察螞蟻拖動飯粒時，螞蟻的肢體是如何分工的。（）（2）小英測算螞蟻拖動飯粒時，螞蟻1min爬行的路程。（）（3）在跳水比賽中，裁判員給跳水運動員評分。（）（4）教練在訓練中觀察跳高運動員的跳高過程。（）2.圖1-1是特技跳傘運動員的空中造型圖。當運動員們保持該造型向下落時，若其中某一位運動員以對面的運動員為參考系，則他自己的運動情況怎樣？當他俯視大地時，看到大地迎面而來，他是以什么物體為參考系的？3.以下對話，其含義是指時刻還是指時間間隔？寫在括號內。問：這車什么時候開？（）答：過一會兒就要開了。（）問：我離開一下，10min就趕回來，行不？（）答：你不能晚過車票上的開車時間。（）4.關于位移和路程，下列四位同學的說法是否正確？如果不正確，錯在哪里？同學甲：位移和路程在大小上總相等，只是位移有方向，是矢量，路程無方向，是標量。同學乙：位移用來描述直線運動，路程用來描述曲線運動。同學丙：位移是矢量，它取決于物體的始末位置；路程是標量，它取決于物體實際通過的路線。同學?。浩鋵崳灰坪吐烦淌且换厥?。5.一輛汽車沿直線從甲地開往乙地，前一半位移內的平均速度為30km/h，后一半位移內的平均速度是60km/h，這輛汽車全程的平均速度是多少？6.在桌球比賽中，某球以1.5m/s的速度垂直撞擊邊框后，以1.3m/s的速度反向彈回，球與邊框接觸的時間Δt為0.08s，求該撞擊過程中球的加速度。7.以下是幾種交通工具在某段時間中的運動記錄。表三種交通工具的運動記錄（1）以上有沒有速度大而加速度小的情況？如果有，請列舉。（2）以上有沒有速度變化量大而加速度小的情況？B組1.小李講了龜兔沿直線賽道賽跑的故事，故事情節(jié)中兔子和烏龜運動的x-t圖像如圖1-2所示。請你依照圖像中的坐標，并結合物理學的術語來講述這個故事。在講故事之前，先回答下列問題：（1）故事中的兔子和烏龜是否在同一地點同時出發(fā)？（2）烏龜做的是什么運動？（3）兔子和烏龜在比賽途中相遇過幾次？（4）哪一個先通過預定位移到達終點？2.圖1-3是某物體做直線運動的x-t圖像，請作出v-t圖像來描述這段運動過程。3.四個質點做直線運動，它們的v-t圖像分別如圖1-4中甲、乙、丙、丁所示。速度v坐標軸的正值表示質點向東的方向，當t＝0時，質點位于A點。請分別說出四個v-t圖像中的質點在2s時間內的運動情況。需要說明各段時間質點在向哪個方向運動？速度大小怎樣變化？4.為了測定氣墊導軌上滑塊的加速度，滑塊上安裝了寬度為2.0cm的遮光條。如圖1-5，滑塊在牽引力作用下先后通過兩個光電門，配套的數(shù)字計時器記錄了遮光條通過第一光電門的時間Δt1為0.20s，通過第二個光電門的時間Δt2為0.05s，遮光條從開始遮住第一個光電門到開始遮住第二個光電門的時間t為2.5s，試估算滑塊的加速度。第二章勻變速直線運動的研究§2-1實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律1【必1·p40·1】為研究實驗小車沿斜面向下運動的規(guī)律，把打點計時器紙帶的一端固定在小車上，小車拖動紙帶運動時，紙帶上打出的點如圖2.1-5所示。（1）某同學用以下方法繪制了小車運動的v-t圖像。先把紙帶每隔0.1s剪斷，得到若干短紙條。再把這些紙條并排貼在一張紙上，使這些紙條下端對齊，作為時間坐標軸，標出時間。最后將紙條上端中心連起來，于是得到v-t圖像。請你按以上辦法（用一張薄紙壓在圖2.1-5上，復制得到紙帶）繪制這個v-t圖像。（2）這樣做有道理嗎？說說你的看法。2【必1·p40·2】列車沿長直坡路向下行駛。開始時速度表上的示數(shù)是54km/h，以后每5s讀取一次數(shù)據(jù)，見表2。（1）在表2中填寫以m·s-1為單位表示的速度值。（2）作出列車速度與時間關系的v-t圖像。表2列車速度表§2-2勻變速直線運動的速度與時間的關系3【必1·p42·例題】一輛汽車以36km/h的速度在平直公路上勻速行駛。從某時刻起，它以0.6m/s2的加速度加速，10s末因故突然緊急剎車，隨后汽車停了下來。剎車時做勻減速運動的加速度大小是6m/s2。（1）汽車在10s末的速度是多少？（2）汽車從剎車到停下來用了多長時間？4【必1·p43·1】列車原來的速度是36km/h，在一段下坡路上加速度為0.2m/s2。列車行駛到下坡路末端時，速度增加到54km/h。求列車通過這段下坡路所用的時間。5【必1·p43·2】以72km/h的速度行駛的列車在駛近一座石拱橋時做勻減速直線運動（圖2.2-4），加速度的大小是0.1m/s2，列車減速行駛2min后的速度是多少？6【必1·p43·3】2015年12月14日，嫦娥三號登月探測器平穩(wěn)落月（圖2.2-5），中國首次地外天體軟著陸成功。當它靠近月球后，先懸停在月面上方一定高度，之后關閉發(fā)動機，以1.6m/s2的加速度下落，經過2.25s到達月面，此時探測器的速度是多少？7【必1·p43·4】一個物體沿著直線運動，其v-t圖像如圖2.2-6所示。（1）它在1s末、4s末、7s末三個時刻的速度，哪個最大？哪個最小？（2）它在1s末、4s末、7s末三個時刻的速度方向是否相同？（3）它在1s末、4s末、7s末三個時刻的加速度，哪個最大？哪個最小？（4）它在1s末和7s末的加速度方向是否相同？§2-3勻變速直線運動的位移與時間的關系8【必1·p45·例題1】航空母艦的艦載機既要在航母上起飛，也要在航母上降落。（1）某艦載機起飛時，采用彈射裝置使飛機獲得10m/s的速度后，由機上發(fā)動機使飛機獲得25m/s2的加速度在航母跑道上勻加速前進，2.4s后離艦升空。飛機勻加速滑行的距離是多少？（2）飛機在航母上降落時，需用阻攔索使飛機迅速停下來。若某次飛機著艦時的速度為80m/s，飛機鉤住阻攔索后經過2.5s停下來。將這段運動視為勻減速直線運動，此過程中飛機加速度的大小及滑行的距離各是多少？9【必1·p46·例題2】動車鐵軌旁兩相鄰里程碑之間的距離是1km。某同學乘坐動車時，通過觀察里程碑和車廂內電子屏上顯示的動車速度來估算動車減速進站時的加速度大小。當他身邊的窗戶經過某一里程碑時，屏幕顯示的動車速度是126km/h（圖2.3-3）。動車又前進了3個里程碑時，速度變?yōu)?4km/h。把動車進站過程視為勻減速直線運動，那么動車進站的加速度是多少？它還要行駛多遠才能停下來？10【必1·p48·1】以36km/h的速度行駛的列車開始下坡，在坡路上的加速度等于0.2m/s2，經過30s到達坡底。求坡路的長度和列車到達坡底時的速度。11【必1·p48·2】以18m/s的速度行駛的汽車，制動后做勻減速直線運動，在3s內前進36m。求汽車的加速度及制動后5s內發(fā)生的位移。12【必1·p48·3】速度、加速度的測量通常比位移的測量要復雜些，而有的時候我們只需比較兩個物體運動的加速度大小，并不需要知道加速度的具體數(shù)值。例如，比較兩輛汽車的加速性能就是這樣。如果已知兩個物體在相同時間內從靜止開始勻加速直線運動的位移之比，怎樣根據(jù)運動學的規(guī)律求出它們的加速度之比？13【必1·p48·4】滑躍式起飛是一種航母艦載機的起飛方式。飛機跑道的前一部分是水平的，跑道尾段略微向上翹起。飛機在尾段翹起跑道上的運動雖然會使加速度略有減小，但能使飛機具有斜向上的速度，有利于飛機的起飛。假設某飛機滑躍式起飛過程是兩段連續(xù)的勻加速直線運動，前一段的加速度為7.8m/s2，位移為180m，后一段的加速度為5.2m/s2，路程為15m，求飛機離艦時的速度有多大？14【必1·p48·5】神舟五號載人飛船的返回艙距地面10km時開始啟動降落傘裝置，速度減至10m/s，并以這個速度在大氣中降落。在距地面1.2m時，返回艙的四臺緩沖發(fā)動機開始向下噴氣，艙體再次減速。設最后減速過程中返回艙做勻減速直線運動，并且到達地面時恰好速度為0，求最后減速階段的加速度。15【必1·p48·6】6.一輛肇事汽車在緊急剎車后停了下來，路面上留下了一條車輪滑動的磨痕。警察為了判斷汽車剎車時速度的大小，測出路面上車輪磨痕的長度為22.5m。根據(jù)對車輪和路面材料的分析可以知道，車輪在路面上滑動時汽車做勻減速直線運動的加速度大小是5.0m/s2。請你根據(jù)以上條件，計算汽車剛開始剎車時的速度是多少？§2-4自由落體運動16【必1·p55·1】把一張紙片和一塊橡皮同時釋放下落，哪個落得快？再把紙片捏成一個很緊的小紙團，和橡皮同時釋放，下落快慢有什么變化？怎樣解釋這個現(xiàn)象？17【必1·p55·2】跳水運動員訓練時從5m跳臺雙腳朝下自由落下，某同學利用手機的連拍功能，連拍了多張照片。測得其中兩張連續(xù)的照片中運動員雙腳離水面的高度分別為3.4m和1.8m。由此估算手機連拍時間間隔是多少？18【必1·p55·3】為了測出井口到水面的距離，讓一個小石塊從井口自由落下，經過2.5s后聽到石塊擊水的聲音，估算井口到水面的距離?？紤]到聲音在空氣中傳播需要一定的時間，估算結果偏大還是偏小？19【必1·p55·4】有一架照相機，其光圈（進光孔徑）隨被攝物體的亮度自動調節(jié)，而快門（曝光時間）是固定不變的。為估測這架照相機的曝光時間，實驗者從某磚墻前的高處使一個石子自由落下，拍攝石子在空中的照片如圖2.4-8所示。由于石子的運動，它在照片上留下了一條模糊的徑跡。已知石子從地面以上2.5m的高度下落，每塊磚的平均厚度為6cm，請估算這張照片的曝光時間。20【必1·p55·5】頻閃攝影是研究變速運動常用的實驗手段。在暗室中，照相機的快門處于常開狀態(tài)，頻閃儀每隔一定時間發(fā)出一次短暫的強烈閃光，照亮運動的物體，于是膠片上記錄了物體在幾個閃光時刻的位置。圖2.4-9是小球自由下落時的頻閃照片示意圖，頻閃儀每隔0.04s閃光一次。如果要通過這幅照片測量自由落體的加速度，可以采用哪幾種方法？試一試。照片中的數(shù)字是小球落下的距離，單位是厘米。21【必1·p55·6】制作一把“人的反應時間測量尺”。如圖2.4-10甲，A同學用兩個手指捏住直尺的頂端，B同學用一只手在直尺0刻度位置做捏住直尺的準備，但手不碰到直尺。在A同學放開手指讓直尺下落時，B同學立刻捏住直尺。讀出B同學捏住直尺的刻度，就是直尺下落的高度，根據(jù)自由落體運動公式算出直尺下落的時間，就是B同學的反應時間。利用這種方法，你能不能把下面刻度尺的長度刻度，直接標注為時間刻度，使它變?yōu)椤叭说姆磻獣r間測量尺”？請嘗試在下圖2.4-10乙的長度刻度旁標注時間刻度。第二章勻變速直線運動的研究復習與提高A組1.某人騎自行車，在距離十字路口停車線30m處看到信號燈變紅。此時自行車的速度為4m/s。已知該自行車在此路面依慣性滑行時做勻減速運動的加速度大小為0.2m/s2。如果騎車人看到信號燈變紅就停止用力，自行