大学物理实验第二版课后作业参考答案 清华大学出版社
大学物理学第二版上册课后答案
大学物理学习题答案习题一答案 习题一1.1 简要回答下列问题:(1) 位移和路程有何区别在什么情况下二者的量值相等在什么情况下二者的量值不相等 (2) 平均速度和平均速率有何区别在什么情况下二者的量值相等(3) 瞬时速度和平均速度的关系和区别是什么瞬时速率和平均速率的关系和区别又是什么 (4) 质点的位矢方向不变,它是否一定做直线运动质点做直线运动,其位矢的方向是否一定保持不变(5) r ∆v 和r ∆v 有区别吗v ∆v 和v ∆v有区别吗0dv dt =v 和0d v dt=v 各代表什么运动 (6) 设质点的运动方程为:()x x t =,()y y t =,在计算质点的速度和加速度时,有人先求出r =drv dt= 及 22d r a dt =而求得结果;又有人先计算速度和加速度的分量,再合成求得结果,即v = 及 a =你认为两种方法哪一种正确两者区别何在(7) 如果一质点的加速度与时间的关系是线性的,那么,该质点的速度和位矢与时间的关系是否也是线性的(8) “物体做曲线运动时,速度方向一定在运动轨道的切线方向,法向分速度恒为零,因此其法向加速度也一定为零.”这种说法正确吗(9) 任意平面曲线运动的加速度的方向总指向曲线凹进那一侧,为什么(10) 质点沿圆周运动,且速率随时间均匀增大,n a 、t a 、a 三者的大小是否随时间改变 (11) 一个人在以恒定速度运动的火车上竖直向上抛出一石子,此石子能否落回他的手中如果石子抛出后,火车以恒定加速度前进,结果又如何一质点沿x 轴运动,坐标与时间的变化关系为224t t x -=,式中t x ,分别以m 、s 为单位,试计算:(1)在最初s 2内的位移、平均速度和s 2末的瞬时速度;(2)s 1末到s 3末的平均加速度;(3)s 3末的瞬时加速度。
解:(1) 最初s 2内的位移为为: (2)(0)000(/)x x x m s ∆=-=-= 最初s 2内的平均速度为: 00(/)2ave x v m s t ∆===∆ t 时刻的瞬时速度为:()44dxv t t dt==- s 2末的瞬时速度为:(2)4424/v m s =-⨯=-(2) s 1末到s 3末的平均加速度为:2(3)(1)804/22ave v v v a m s t ∆---====-∆ (3) s 3末的瞬时加速度为:2(44)4(/)dv d t a m s dt dt-===-。
大学物理2课后习题答案.docx
解:回路磁通=BS = Bn r 2感应电动势大小:£— = — (B TI r 2) = B2n r — = 0A0 V At dr dr10-2^-Bcosa2同理,半圆形ddc 法向为7,则0”2鸟与亍夹角和另与7夹角相等,a = 45°①和=Bn R 2 cos a10-6解:0/z? =BS = 5—cos(^ + 久)叫一加&sin (血+久)dr _2Bit r~O) Bn r~2 _ 2 2 2Bf2n f =兀 2『BfR R 解:取半圆形"a 法向为Z ,dt — HR? ABcos a —— dt -8.89 xlO'2V方向与cbadc 相反,即顺时针方向. 题10-6图(1)在Ob 上取尸T 尸+ dr 一小段71 同理•• • r 1 9 % - 3 ca^BAr = 一 Bco, °"」) 18 1 2 1 , £ab - £aO +% =(一花' + 石)广=(2)・・・£ah >0即U a -U h <0 :.b 点电势高.10-11在金属杆上取dr 距左边直导线为r ,则(2) |nj 理, £dc = 碇・d7>0U d -U c v0即 / >U d10-15 设长直电流为/ ,其磁场通过正方形线圈的互感磁通为%蓄绘/警5210-16Q)见题10-16图Q),设长直电流为/,它产生的磁场通过矩形线圈的磁通为丛(丄+丄)d- I 2龙 r 2a-r •:实际上感应电动势方向从g T A , 即从图中从右向左,71 a-b10-14•d5 知, 此吋E 旋以。
为中心沿逆时针方向.(1) V ab 是直径,在〃上处处E 旋与ab m§E 旋• d7 = 0• • £亦也 U Q =Ub心 2n r 2TI 由样旋• M -/z 0/v a + b71 a-b(a (b12-4解:⑴由0 =—,务=£_知,各级条纹向棱边方 2/ 2向移动,条纹间距不变;(2)各级条纹向棱边方向移动,H.条纹变密. 12 5解:工件缺陷是凹的.故各级等厚线(在缺陷附近的)向棱边方向弯曲・按题意,每一条纹弯曲部分的顶点恰与左邻的直线部分连线相切,说明弯曲部分相当于条纹2向棱边移动了一条,故相应的空气隙厚度差为Ae = -,这也是工件缺陷的程度.2 12-6 ・・・ A/ = ^^- = A^^ln2 = 2.8xlO~6 H1 2JI(b)・・•长直电流磁场通过矩形线圈的磁通*2 = 0,见题10-16图(b)・・・ M = O10-17如图10-17图所示,取dS = /dr①二U(如+ ^_炖=做 广「丄)做(In 厶-In 丄) 2〃r 2兀(d-r)2兀 “ r r-d 2K a d-a = ^Il_Xn d-a_7i a:.L / =如1门上£I TI a10-18•・•顺串时厶=厶+厶2 +2M反串联时//二厶+厶2-2M・•・ L_L f = 4MM = --------- = 0.15 H 412-1 y 不变,为波源的振动频率;A,n =— 变小;u = A n v 变小. n 12- 2由心=三久知,(1)条纹变疏;(2)条纹变密;(3)条纹变密;(4)零级明纹在屏幕上作相反方向的上下移动;(5)零 a级明纹向下移动.12- 3解:不同媒质若光程相等,则其儿何路程定不相冋其所需吋间相同,为&€・因为△中已经将光在介质中的路程折算为光在真空中所走的路程。
大学物理实验第二版题答案
大学物理实验第二版题答案【篇一:大学物理实验教材课后思考题答案 (2)】txt>一、转动惯量:1.由于采用了气垫装置,这使得气垫摆摆轮在摆动过程中受到的空气粘滞阻尼力矩降低至最小程度,可以忽略不计。
但如果考虑这种阻尼的存在,试问它对气垫摆的摆动(如频率等)有无影响?在摆轮摆动中,阻尼力矩是否保持不变?答:如果考虑空气粘滞阻尼力矩的存在,气垫摆摆动时频率减小,振幅会变小。
(或者说对频率有影响,对振幅有影响)在摆轮摆动中,阻尼力矩会越变越小。
2.为什么圆环的内、外径只需单次测量?实验中对转动惯量的测量精度影响最大的是哪些因素?答:圆环的内、外径相对圆柱的直径大很多,使用相同的测量工具测量时,相对误差较小,故只需单次测量即可。
(对测量结果影响大小)实验中对转动惯量测量影响最大的因素是周期的测量。
(或者阻尼力矩的影响、摆轮是否正常、平稳的摆动、物体摆放位置是否合适、摆轮摆动的角度是否合适等)3.试总结用气垫摆测量物体转动惯量的方法有什么基本特点?答:原理清晰、结论简单、设计巧妙、测量方便、最大限度的减小了阻尼力矩。
三、混沌思考题1.有程序(各种语言皆可)、k值的取值范围、图 +5分有程序没有k值范围和图 +2分只有k值范围 +1分有图和k值范围+2分2.(1).混沌具有内在的随机性:从确定性非线性系统的演化过程看,它们在混沌区的行为都表现出随机不确定性。
然而这种不确定性不是来源于外部环境的随机因素对系统运动的影响,而是系统自发产生的(2).混沌具有分形的性质(3).混沌具有标度不变性(4).混沌现象还具有对初始条件的敏感依赖性:对具有内在随机性的混沌系统而言,从两个非常接近的初值出发的两个轨线在经过长时间演化之后,可能变得相距“足够”远,表现出对初值的极端敏感,即所谓“失之毫厘,谬之千里”。
答对2条以上+1分,否则不给分,只举例的不给分。
四、半导体pn结(1)用集成运算放大器组成电流一电压变换器测量10?6~10?11a电流,有哪些优点?答:具有输入阻抗低、电流灵敏度高、温漂小、线性好、设计制作简单、结构牢靠等优点。
物理实验报告思考题答案 第二版.doc
2hg 厂 1-6思考题1. 通过用电子称测量质量并代入式(1・3)计算加速度和由所测速度计算出的加速度两者是 否一致?并作解释。
答:不一致。
式(1-3)是在不忽略摩擦力的情况下计算加速度,而实际测量时摩擦力不可 避免,因此实际测量的加速度比由式(1・3)计算得到的加速度小。
2. 分析本实验谋羌的主要原因?计算一下在这种实验条件下滑块受到的平均阻力有多大? 答:误差的主要原因是摩擦力。
考虑摩擦力时,式(1・3)应为= 其屮 f 为摩擦力,a 为实际测量的加速度。
因此,f=mg-(M+m )a 03-6思考题1. 根据你学过的大学物理的内容,请你说说转动惯量的物理意义。
答:转动惯量是表征刚体在转动过程屮惯性的大小。
刚体的转动惯量与刚体的形状和质量分 布、转轴有关。
2•请问如何测量出木实验屮所使用的仪器的摩擦力矩?答:根据转动定律物体所受的合外力矩为绳了的拉力的力矩乃”和摩擦力矩M “的和。
质量为加的物体以加速度G 下落时,有T = M (g-a )。
设从静止开始下落高度为力,所用时间为f,则有h = -at 2 2a = rf32h 由以上各式得到m (g 一a )r — =丿二r rt"实验过程中保持d g ,贝惰到mgr-M a =J-^ ' rr2h M, 在实验过稈屮,保持不变。
把上式变化为加=丿一百可+」 g 厂广 gr则得到m=K^+cr作m-4关系曲线,求岀截距c,进而求出M “4-6思考题1. 分析书上(4-3)式屮各测量值对测量结果和谋羌的影响大小,测量时必须注意的事项是哪 些?gF答: AL厶(,2-人)厶—厶厶(,2 -人)根据误羞分析,可以得到其绝对误并的形式:Aa - AL> + —、——-AL〕+ —亠—+ —―^—r Ar2厶O2 -片)厶亿一勺)厶(右一(])从上式各项的系数(即误差传递系数)可以看出:谋羌的主要来源是乙度时铜杆长度的测量厶,其次是八度时铜杆长度的测量厶;而温度心和°的测量所形成的误并是最小的,所以我们要尽量减小谋并,就要减小测最不同温度下铜杆长度的所产生的误差,所以我们是通过光杠杆放大视角的方法来测量的。
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大学物理学习题答案习题一答案习题一1.1 简要回答下列问题: (1) 位移和路程有何区别?在什么情况下二者的量值相等?在什么情况下二者的量值不相等? (2) 平均速度和平均速率有何区别?在什么情况下二者的量值相等?(3) 瞬时速度和平均速度的关系和区别是什么?瞬时速率和平均速率的关系和区别又是什么?(4) 质点的位矢方向不变,它是否一定做直线运动?质点做直线运动,其位矢的方向是否一定保持不变? (5) r ∆和r ∆有区别吗?v ∆和v ∆有区别吗?0dv dt =和0d v dt =各代表什么运动?(6) 设质点的运动方程为:()x x t =,()y y t =,在计算质点的速度和加速度时,有人先求出r =dr v dt= 及 22d r a dt = 而求得结果;又有人先计算速度和加速度的分量,再合成求得结果,即v = 及 a = 你认为两种方法哪一种正确?两者区别何在?(7) 如果一质点的加速度与时间的关系是线性的,那么,该质点的速度和位矢与时间的关系是否也是线性的?(8) “物体做曲线运动时,速度方向一定在运动轨道的切线方向,法向分速度恒为零,因此其法向加速度也一定为零.”这种说法正确吗?(9) 任意平面曲线运动的加速度的方向总指向曲线凹进那一侧,为什么?(10) 质点沿圆周运动,且速率随时间均匀增大,n a 、t a 、a 三者的大小是否随时间改变?(11) 一个人在以恒定速度运动的火车上竖直向上抛出一石子,此石子能否落回他的手中?如果石子抛出后,火车以恒定加速度前进,结果又如何?1.2一质点沿x 轴运动,坐标与时间的变化关系为224t t x -=,式中t x ,分别以m 、s 为单位,试计算:(1)在最初s 2内的位移、平均速度和s 2末的瞬时速度;(2)s 1末到s 3末的平均加速度;(3)s 3末的瞬时加速度。
解:(1) 最初s 2内的位移为为: (2)(0)000(/)x x x m s ∆=-=-=最初s 2内的平均速度为: 00(/)2ave x v m s t ∆===∆ t 时刻的瞬时速度为:()44dx v t t dt==- s 2末的瞬时速度为:(2)4424/v m s =-⨯=-(2)s 1末到s 3末的平均加速度为:2(3)(1)804/22ave v v v a m s t ∆---====-∆ (3)s 3末的瞬时加速度为:2(44)4(/)dv d t a m s dt dt-===-。
大学物理实验第二版答案
大学物理实验第二版答案【篇一:大学物理简明教程第二版课后习题答案赵进芳】ss=txt>习题一drdrdvdv1-1 |?r|与?r有无不同?dt和dt有无不同? dt和dt有无不同?其不同在哪里?试举例说明.???r?r?r?r?r?r2?r1;21,解:(1)是位移的模,?r是位矢的模的增量,即drdrds(2)dt是速度的模,即dt?v?dt. drdt只是速度在径向上的分量.?drdrdr??r?r?(式中r?叫做单位矢)dt ∵有r?rr,则dtdtdr式中dt就是速度径向上的分量,drdr与dtdt不同如题1-1图所示.∴题1-1图?dv?dvdva?dt,dt是加速度a在切向上的分量. (3)dt表示加速度的模,即 ??v?v?(?表轨道节线方向单位矢)∵有,所以??dvdv?d????vdtdtdtdv式中dt就是加速度的切向分量.???d??dr?与dt的运算较复杂,超出教材规定,故不予讨论) (dt1-2 设质点的运动方程为x=x(t),y=y(t),在计算质点的速度和加速度时,d2rdr222x?y有人先求出r=,然后根据v=dt,及a=dt而求得结果;又有人先计算速度和加速度的分量,再合成求得结果,即?d2x??d2y??dx??dy????????dt2?????dt2??dtdt????????va=及=你认为两种方法哪一种正确?为什么?两者差别何在?2222解:后一种方法正确.因为速度与加速度都是矢量,在平面直角坐标系中,有???r?xi?yj,??drdx?dy??v??i?jdtdtdt??d2rd2x?d2y?a?2?2i?2jdtdtdt故它们的模即为?dx??dy?v?v?v???????dt??dt?2x2y222?d2x??d2y?22a?ax?ay???dt2?????dt2??????而前一种方法的错误可能有两点,其一是概念上的错误,即误把速度、加速度定义作drv?dtd2ra?2dt2drd2rdr与2其二,可能是将dtdt误作速度与加速度的模。
大学物理实验课后答案(清华大学出版社)
1. (1) 4 位
(2) 4 位
(5) 3 位
(6) 5 位
2. (1) 5x10mm
(2) 1.37x103mm
3. (1) l=(2.0±0.1)Km (2) m=(72.3±0.4)Kg
(4) h=(2.73±00.2)x105Km
4. (1) 91.3 (5) 4x103
σ R =1.2% × R =1.0(Ω),
R =(84 ±1) Ω
(4) v = h1 = 45.51 =1.3662 h1 − h2 45.51 −12.20
2
2
2
2
σv = v
⎛ ∂v ⎞ ⎛ ∂v ⎞
⎜ ⎝
∂h1
σ
h1
⎟ ⎠
+
⎜ ⎝
∂h2
σ
h2
⎟ ⎠
=
⎛ ⎜ ⎝
(h1
h2 − h2
)2
σ
h1
2
σ
x
⎞ ⎟
⎠
+
⎛ ⎜ ⎝
∂N ∂y
2
⎞ σy ⎟
⎠
=
2
( x + y )2
y 2σ
2 x
+
x 2σ
2 y
V
(3) N =
,
1+ at
1
N
=,
1+ at V
∂N
1
N
=
=,
∂V 1+ at V
∂N
aV
aN 3
= ∂t
3 = 2V 2 ,
2(1 + at ) 2
σN =
⎛ ∂N
大学物理第二版习题答案
13级应用化学(2)班物理习题详解习题精解1-1某质点的速度为j t i v 82-=,已知t=0时它经过点(3,7),则该质点的运动方程为( )A.j t i t 242-B.()()j t i t 74322+-+ C.j 8- D.不能确定解:本题答案为B.因为 dt rd v =所以 ()dt j t i r d82-=于是有()d t j t i r d t rr ⎰⎰-=0820即 j t i t r r2042-=-亦即 ()j t i t j i r 24273-=-- 故 ()()j t i t r 74322+-+=1-2 一质点在平面上作曲线运动,1t 时刻位置矢量为j i r 621+-=,2t 时刻的位置矢量为j i r 422+=,求:(1)在12t t t -=∆时间内质点的位移矢量式;(2)该段时间内位移的大小和方向;(3)在坐标图上画出21,r r及r∆。
解 (1)在12t t t -=∆时间内质点的位移矢量式为()()m j i r r r 2412-=-=∆ (2)该段时间内位移的大小 ()()m r 522422=+=∆该段时间内位移的方向与轴的夹角为 ︒-=⎪⎭⎫⎝⎛-=-6.2642tan 1α (3)坐标图上的表示如图1.1所示1-3某质点作直线运动,其运动方程为214x t t =+- ,其中x 以m 计,t 以s 计,求:(1)第3s 末质点的位置;(2)头3s 的位移大小;(3)头3s 内经过的路程。
解 (1)第3s 末质点的位置为2(3)14334()x m =+⨯-=(2)头3s 的位移大小为 ()(3)03()x x m -=(3)因为质点做反向运动是有()0v t =,所以令0dxdt=,即420,2t t s -==因此头3s 内经过的路程为 (3)(2)(2)(0)45515()x x x x m -+-=-+-=1-4 已知某质点的运动方程为22,2x t y t ==-,式中t 以s 计,x 和y 以m 计。
大学物理实验第二版答案
大学物理实验第二版答案《误差理论》作业参考答案1、±或± ±或±± ±℃±2、2位7位5位6位5位2位3、299300=?105;983±4=????102;=?10?3?=????10?3;32476?105=?109;=?104mg=?10?2Kgm=±=?105g=?108mg t?±=±=×10-1 min 4、N=±首位数码“0”不是有效数字,未位数码“0”是有效数字,正确答案是四位有效数字。
28cm=?102mm 280mm= L=?104mm ?=“”?400?1500??103?115、X==?88= ??={8?1 [8?12+ 2+ 2+2+ 2+ 2 +2+ 2]}12?~0.009cmX=X±?x=±或X=X±?x=± E=?100%=%或E=?100% =%注:使用计算器时计算过程中有效数字的位数可以不考虑,最后结果应按照教材P6的“不确定度取位规则”和“测量有效数字取位规则”。
、X=== 661??={6?1}12=? 30?100%=%X±?x=±=X==?6612?x=[6?1]=?30?100%=%X±?x=±=? 6、N?N??A???B???C? ? ????????A??B??C?22222??2?????P??U???R?P?U??R?㏑f=㏑U +㏑V - ㏑dfdUdVd?U?V??11?1??1dU???=??+????dVfUVU?V?UU?V??VU?V?VUdU?dVUU?VVU?V22=-?????fVU??????? U?V????f?UU?V??VU?V?㏑N=㏑m+㏑g + ㏑r+㏑R +2㏑T-2㏑4?- ㏑l ? ㏑N1? ㏑N1?㏑N1? ㏑N?? ? ?0?mm?rr?RR?g2?lnN?lnN2?lnN1?0 ? ?? ???TT?ll?N???m???r???R??2?T???l?? ????????????????? N???m??r??R??T??l???22222127、??mm4m4???2??V12?dh?????????2????????2??????m???d???h?=????????? ????????????? 2222223??=×≈≈∴?????±8.解:a?3?????100%≈%1?a1?a2?a3?a4?a5??1???????? 552s?a???4a?4???1?? ?A????????;?B?5????12?a?A??B?????s?2a?a?2?????L?4?a?4?? ∴S±?s=±???100%=5%?L±?L?? L:??100%=%9、四则运算法+ ——————————∴+= ∴=8 3 4. 5× 2 3. 9———————7 5 1 0 52 5 03 531 6 6 9———————1 9 9 4 5∴×=?104∴÷=132 ??2? .8?= ?10?5+2345=2345?? ?105+2345=?105?????? += += + =????????==3?103310.由不确定度传递公式计算下列函数。
物理实验习题答案(第二版教材)(1)
第一章复习提要1.什么是基本单位和导出单位? 2。
什么是基本量与导出量?(教材P10)物理学中独立定义的单位叫做基本单位,所对应的物理量叫做基本量。
由基本单位导出的单位叫做导出单位,对应的物理量叫做导出量。
2.哪些物理量为基本物理量,它们的基本单位、符号、定义是什么?(教材P10)在国际单位制中,长度、质量、时间、电流强度、热力学温度、物质的量和发光强度等七个物理量为基本物理量,它们的单位分别为“米”、“千克”、“秒”、“安培”、“开尔文”、“摩尔”和“坎德拉”,它们的单位符号分别为“m”、“kg”、“s”、“A”、“K”、“mol”和“cd”,它们的单位定位分别详见教材P10表1-1 。
3.物理实验中有哪些常用的长度测量器具?(教材P11)物理实验中,测量长度的常用工具有:钢直尺、钢卷尺、游标卡尺、千分尺、千分表、测微目镜、读数显微镜、电涡流传感器、电容传感器、电感传感器、光栅传感器、激光干涉仪等。
4.物理实验中有哪些常用的质量测量工具?(教材P11)物理实验中,质量测量最常用的仪器有电子秤、弹簧秤、物理天平、分析天平等。
5.物理实验中常用的时间测量工具有哪些?(教材P12)物理实验中常用的时间测量仪器有:秒表(停表),指针式机械表、数字显示式电子表、数字毫秒计等。
6.物理实验中常用的温度测量工具有哪些?(教材P12)物理实验中常用的温度测量仪器有水银温度计、热电偶和光测温度计等。
7.物理实验中有哪些常用的电流测量仪表?(教材P12)物理实验中电流测量常用仪器有安培表、检流计、表头、灵敏电流计、万用电表、钳表等。
9.(1)力学、热学实验操作过程中应注意什么?(2)力学实验的基本功有哪些?(1)略(教材P13)。
(2)仪器的零位校准,水平和铅直调整等调节是力学实验的基本功,务必熟练掌握。
10.(1)电磁学实验操作过程中应注意什么?(2)电磁学实验的基本功是什么?(1)略(教材P13)。
(2)回路法接线是电磁学实验的基本功,务必熟练掌握。
《大学物理学》第二版上册课后答案
大学物理学习题答案欧阳学文习题一答案习题一1.1 简要回答下列问题:(1) 位移和路程有何区别?在什么情况下二者的量值相等?在什么情况下二者的量值不相等?(2) 平均速度和平均速率有何区别?在什么情况下二者的量值相等?(3) 瞬时速度和平均速度的关系和区别是什么?瞬时速率和平均速率的关系和区别又是什么?(4) 质点的位矢方向不变,它是否一定做直线运动?质点做直线运动,其位矢的方向是否一定保持不变?(5) r ∆和r ∆有区别吗?v ∆和v ∆有区别吗?0dv dt =和0d v dt =各代表什么运动?(6) 设质点的运动方程为:()x x t =,()y y t =,在计算质点的速度和加速度时,有人先求出r =dr v dt= 及 22d r a dt = 而求得结果;又有人先计算速度和加速度的分量,再合成求得结果,即v =及 a = 你认为两种方法哪一种正确?两者区别何在?(7) 如果一质点的加速度与时间的关系是线性的,那么,该质点的速度和位矢与时间的关系是否也是线性的?(8) “物体做曲线运动时,速度方向一定在运动轨道的切线方向,法向分速度恒为零,因此其法向加速度也一定为零.”这种说法正确吗?(9) 任意平面曲线运动的加速度的方向总指向曲线凹进那一侧,为什么?(10) 质点沿圆周运动,且速率随时间均匀增大,n a 、t a 、a 三者的大小是否随时间改变?(11) 一个人在以恒定速度运动的火车上竖直向上抛出一石子,此石子能否落回他的手中?如果石子抛出后,火车以恒定加速度前进,结果又如何?1.2一质点沿x 轴运动,坐标与时间的变化关系为224t t x -=,式中t x ,分别以m 、s 为单位,试计算:(1)在最初s 2内的位移、平均速度和s 2末的瞬时速度;(2)s 1末到s 3末的平均加速度;(3)s 3末的瞬时加速度。
解:(1) 最初s 2内的位移为为: (2)(0)000(/)x x x m s ∆=-=-=最初s 2内的平均速度为: 00(/)2ave x v m s t ∆===∆ t 时刻的瞬时速度为:()44dx v t t dt==- s 2末的瞬时速度为:(2)4424/v m s =-⨯=-(2)s 1末到s 3末的平均加速度为:2(3)(1)804/22ave v v v a m s t ∆---====-∆ (3)s 3末的瞬时加速度为:2(44)4(/)dv d t a m s dt dt-===-。
《大学物理》 第二版 课后习题答案 第六章
习题解析6-1在坐标原点及0)点分别放置电量61 2.010Q C -=-⨯及62 1.010Q C -=⨯的点电荷,求1)P -点处的场强。
解 如图6.4所示,点电荷1Q 和2Q 在P 产生的场强分别为 1122122201102211,44Q r Q r E E r r r r πεπε== 而12123,,2,1r i j r j r r =-=-==,所以()()11111222011011662203111441 2.010 1.010422113.9 6.810Q r Q r E E E r r r r j j i j N C πεπεπε--=+=+⎛⎫-⨯-⨯-=+ ⎪ ⎪⎝⎭≈-+⨯∙总 6-2 长为15l cm =的直导线AB 上,设想均匀地分布着线密度为915.0010C m λ--=⨯⋅,的正电荷,如图6.5所示,求:(1)在导线的延长线上与B 端相距1 5.0d cm =处的P 点的场强;(2)在导线的垂直平分线上与导线中点相距2 5.0d cm =处的Q 点的场强。
解 (1)如图6.5(a )所示,以AB 中点为坐标原点,从A 到B 的方向为x 轴的正方向。
在导线AB 上坐标为x处,取一线元dx ,其上电荷为 dq dx λ= 它在P 点产生的场强大小为 2200111442dq dxdE r l d x λπεπε==⎛⎫+- ⎪⎝⎭方向沿x 轴正方向。
导线AB 上所有线元在P 点产生的电场的方向相同,因此P 点的场强大小为()1212122000112112992122111114442115.0010910 6.75105102010dq dx E r d l d l d x V m λπεπεπε------⎛⎫===- ⎪-⎛⎫⎝⎭+- ⎪⎝⎭⎛⎫=⨯⨯⨯⨯-=⨯∙ ⎪⨯⨯⎝⎭⎰方向沿x 轴正方向。
(2)如图6.5(b )所示,以AB 中点为坐标原点,从A 到B 的方向为x 轴正方向,垂直于AB 的轴为y 轴,在导线AB 上坐标为x 处,取一线元dx ,其上的电荷为 dq dx λ= 它在Q 点产生的电场的场强大小为 22220021144dq dx dE r d x λπεπε==+ 方向如图6.5(b )所示。
大学物理第二版上册课后习题答案
大学物理第二版上册课后习题答案【篇一:物理学教程第二版马文蔚上册课后答案完整版】 (a) |v|= v,||=(b) |v|≠v,||≠ (c) |v|= v,||≠(d) |v|≠v,||=,即||≠.但由于|dr|=ds,故drdt?dsdt,即||=.由此可见,应选(c).1 -2 一运动质点在某瞬时位于位矢r(x,y)的端点处,对其速度的大小有四种意见,即 (1)drdt; (2)drdt; (3)dsdt; (4)?dx??dy???????dt??dt?22.下述判断正确的是( )(a) 只有(1)(2)正确 (b) 只有(2)正确 (c) 只有(2)(3)正确 (d) 只有(3)(4)正确分析与解drdt表示质点到坐标原点的距离随时间的变化率,在极坐标系中叫径向速率.通常drdt用符号vr表示,这是速度矢量在位矢方向上的一个分量;dsdt表示速度矢量;在自然坐标系中?dx??dy???????dt??dt?22速度大小可用公式v?选(d).计算,在直角坐标系中则可由公式v?求解.故1 -3 质点作曲线运动,r 表示位置矢量, v表示速度,a表示加速度,s 表示路程, at表示切向加速度.对下列表达式,即(1)d v /dt =a;(2)dr/dt =v;(3)ds/dt =v;(4)d v /dt|=at.下述判断正确的是( )(a) 只有(1)、(4)是对的 (b) 只有(2)、(4)是对的 (c) 只有(2)是对的(d) 只有(3)是对的分析与解dvdt表示切向加速度at,它表示速度大小随时间的变化率,是加速度矢量沿速度方drdt向的一个分量,起改变速度大小的作用;dsdt在极坐标系中表示径向速率vr(如题1 -2 所述);dvdt在自然坐标系中表示质点的速率v;而表示加速度的大小而不是切向加速度at.因此只有(3) 式表达是正确的.故选(d). 1 -4 一个质点在做圆周运动时,则有( ) (a) 切向加速度一定改变,法向加速度也改变 (b) 切向加速度可能不变,法向加速度一定改变 (c) 切向加速度可能不变,法向加速度不变 (d) 切向加速度一定改变,法向加速度不变分析与解加速度的切向分量at起改变速度大小的作用,而法向分量an起改变速度方向的作用.质点作圆周运动时,由于速度方向不断改变,相应法向加速度的方向也在不断改变,因而法向加速度是一定改变的.至于at是否改变,则要视质点的速率情况而定.质点作匀速率圆周运动时, at恒为零;质点作匀变速率圆周运动时, at为一不为零的恒量,当at改变时,质点则作一般的变速率圆周运动.由此可见,应选(b).231 -5 已知质点沿x 轴作直线运动,其运动方程为x?2?6t?2t,式中x 的单位为m,t 的单位为 s.求:(1) 质点在运动开始后4.0 s内的位移的大小; (2) 质点在该时间内所通过的路程;(3) t=4 s时质点的速度和加速度.的大小和路程就不同了.为此,需根据dxdt?0来确定其运动方向改变的时刻tp ,求出0~tp 和dxdt质点速度和加速度可用和dxdt22两式计算.题 1-5 图解 (1) 质点在4.0 s内位移的大小dxdt(2) 由得知质点的换向时刻为?0tp?2s (t=0不合题意)则所以,质点在4.0 s时间间隔内的路程为(3) t=4.0 s时v?dxdt2t?4.0s??48m?s?1a?dxdt2t?4.0s2??36m.s?21 -6 已知质点的运动方程为r?2ti?(2?t)j,式中r 的单位为m,t 的单位为s.求: (1) 质点的运动轨迹;(2) t =0 及t =2s时,质点的位矢;y?2?14x2这是一个抛物线方程,轨迹如图(a)所示.(2) 将t =0s和t =2s分别代入运动方程,可得相应位矢分别为r0?2j , r2?4i?2j图(a)中的p、q 两点,即为t =0s和t =2s时质点所在位置. (3) 由位移表达式,得22?5.66m x2?y2?22?r2?r0?x0?y0?2.47m22题 1-6 图1 -7 质点的运动方程为x??10t?30t2y?15t?20t2式中x,y 的单位为m,t 的单位为s.试求:(1) 初速度的大小和方向;(2) 加速度的大小和方向.分析由运动方程的分量式可分别求出速度、加速度的分量,再由运动合成算出速度和加速度的大小和方向.解 (1) 速度的分量式为vx?vy?dxdtdydt??10?60t ?15?40tv0?v0x?v0y22?18.0m?s?1v0yv0x??32(2) 加速度的分量式为ax?dvxdt?60m?s?2, ay?dvydt?2则加速度的大小为a?ax?ay22?72.1m?s?2ayax??23分析在升降机与螺丝之间有相对运动的情况下,一种处理方法是取地面为参考系,分别讨论升降机竖直向上的匀加速度运动和初速不为零的螺丝的自由落体运动,列出这两种运动在同一坐标系中的运动方程y1 =y1(t)和y2 =y2(t),并考虑它们相遇,即位矢相同这一条件,问题即可解;另一种方法是取升降机(或螺丝)为参考系,这时,螺丝(或升降机)相对它作匀加速运动,但是,此加速度应该是相对加速度.升降机厢的高度就是螺丝(或升降机)运动的路程.解1 (1) 以地面为参考系,取如图所示的坐标系,升降机与螺丝的运动方程分别为y1?v0t?12at 12gt22y2?h?v0t?当螺丝落至底面时,有y1 =y2 ,即v0t?12at2?h?v0t?12gt2t?2hg?a?0.705s(2) 螺丝相对升降机外固定柱子下降的距离为d?h?y2??v0t?12gt2解2 (1)以升降机为参考系,此时,螺丝相对它的加速度大小a′=g +a,螺丝落至底面时,有0?h?12(g?a)t2t?2hg?a?0.705s(2) 由于升降机在t 时间内上升的高度为h??v0t?12at2则 d?h?h??0.716m【篇二:物理学教程(第二版)上册课后习题答案详解】s=txt>第一章质点运动学(a) |v|= v,||=(b) |v|≠v,||≠ (c) |v|= v,||≠(d) |v|≠v,||=但由于|dr|=ds,故drds?,即||=.由此可见,应选(c). dtdt1 -2dr(1)dt一运动质点在某瞬时位于位矢r(x,y)的端点处,对其速度的大小有四种意见,即; (2)drdt;ds(3)dt; (4)?dx??dy???????dt??dt?22.下述判断正确的是( )(a) 只有(1)(2)正确 (b) 只有(2)正确(c) 只有(2)(3)正确 (d) 只有(3)(4)正确分析与解drdt表示质点到坐标原点的距离随时间的变化率,在极坐标系中叫径向速率.通常用符号vr表示,drdt表示速度矢量;在自然坐标系中速度大小可用公式v22?ds计dt?dx??dy?算,在直角坐标系中则可由公式v???????dt??dt?求解.故选(d).1 -3 质点作曲线运动,r 表示位置矢量, v表示速度,a表示加速度,s 表示路程, at表示切向加速度.对下列表达式,即(1)d v /dt =a;(2)dr/dt =v;(3)ds/dt =v;(4)d v /dt|=at.下述判断正确的是( )(a) 只有(1)、(4)是对的 (b) 只有(2)、(4)是对的 (c) 只有(2)是对的(d) 只有(3)是对的分析与解dvdt表示切向加速度at,它表示速度大小随时间的变化率,是加速度矢量沿速度方向的一个分量,起改变速度大小的作用;drdt在极坐标系中表示径向速率vr(如题1 -2 所述);dsdt在自然坐标系中表示质点的速率v;而dvdt表示加速度的大小而不是切向加速度at.因此只有(3) 式表达是正确的.故选(d).1 -4 一个质点在做圆周运动时,则有( ) (a) 切向加速度一定改变,法向加速度也改变 (b) 切向加速度可能不变,法向加速度一定改变 (c) 切向加速度可能不变,法向加速度不变 (d) 切向加速度一定改变,法向加速度不变分析与解加速度的切向分量at起改变速度大小的作用,而法向分量an起改变速度方向的作用.质点作圆周运动时,由于速度方向不断改变,相应法向加速度的方向也在不断改变,因而法向加速度是一定改变的.至于at是否改变,则要视质点的速率情况而定.质点作匀速率圆周运动时, at恒为零;质点作匀变速率圆周运动时, at为一不为零的恒量,当at改变时,质点则作一般的变速率圆周运动.由此可见,应选(b). 1 -5 已知质点沿x 轴作直线运动,其运动方程为s.求:(1) 质点在运动开始后4.0 s内的位移的大小; (2) 质点在该时间内所通过的路程; (3) t=4 s时质点的速度和加速度.x?2?6t2?2t3,式中x 的单位为m,t 的单位为?xt?x0,而在求路程时,就必dx?0来dt须注意到质点在运动过程中可能改变运动方向,此时,位移的大小和路程就不同了.为此,需根据dxd2xs??x1??x2,如图所示,至于t =4.0 s 时质点速度和加速度可用和2两式计算.dtdt题 1-5 图解 (1) 质点在4.0 s内位移的大小(2) 由得知质点的换向时刻为dx?0 dttp?2s (t=0不合题意)则所以,质点在4.0 s时间间隔内的路程为(3) t=4.0 s时v?dx??48m?s?1dtt?4.0sd2xa?2??36m.s?2dtt?4.0s1 -6 已知质点的运动方程为r(1) 质点的运动轨迹;(2) t =0 及t =2s时,质点的位矢;?2ti?(2?t2)j,式中r 的单位为m,t 的单位为s.求:y?2?这是一个抛物线方程,轨迹如图(a)所示.12x 4(2) 将t =0s和t =2s分别代入运动方程,可得相应位矢分别为r0?2j , r2?4i?2j图(a)中的p、q 两点,即为t =0s和t =2s时质点所在位置. (3) 由位移表达式,得其中位移大小2222?r2?r0?x2?y2?x0?y0?2.47m题 1-6 图1 -7 质点的运动方程为x??10t?30t2y?15t?20t2式中x,y 的单位为m,t 的单位为s.试求:(1) 初速度的大小和方向;(2) 加速度的大小和方向.分析由运动方程的分量式可分别求出速度、加速度的分量,再由运动合成算出速度和加速度的大小和方向.解 (1) 速度的分量式为vx?dx??10?60t dtdyvy??15?40tdt-1当t =0 时, v0x =-10 m2s , v0y =15 m2s ,则初速度大小为-1v0?v0x?v0y?18.0m?s?122v0yv0x??3 2(2) 加速度的分量式为ax?则加速度的大小为dvdvx?60m?s?2 , ay?y??40m?s?2 dtdta?ax?ay?72.1m?s?2ayax??2 3-11 -8 一升降机以加速度1.22 m2s上升,当上升速度为2.44 m2s时,有一螺丝自升降机的天花板上松脱,天花板与升降机的底面相距2.74 m.计算:(1)螺丝从天花板落到底面所需要的时间;(2)螺丝相对升降机外固定柱子的下降距离.分析在升降机与螺丝之间有相对运动的情况下,一种处理方法是取地面为参考系,分别讨论升降机竖直向上的匀加速度运动和初速不为零的螺丝的自由落体运动,列出这两种运动在同一坐标系中的运动方程y1 =-2y1(t)和y2 =y2(t),并考虑它们相遇,即位矢相同这一条件,问题即可解;另一种方法是取升降机(或螺丝)为参考系,这时,螺丝(或升降机)相对它作匀加速运动,但是,此加速度应该是相对加速度.升降机厢的高度就是螺丝(或升降机)运动的路程.解1 (1) 以地面为参考系,取如图所示的坐标系,升降机与螺丝的运动方程分别为1y1?v0t?at221y2?h?v0t?gt22当螺丝落至底面时,有y1 =y2 ,即11v0t?at2?h?v0t?gt222t?2h?0.705sg?a12gt?0.716m 2(2) 螺丝相对升降机外固定柱子下降的距离为d?h?y2??v0t?解2 (1)以升降机为参考系,此时,螺丝相对它的加速度大小a′=g +a,螺丝落至底面时,有10?h?(g?a)t22t?(2) 由于升降机在t 时间内上升的高度为2h?0.705sg?a1h??v0t?at22则 d?h?h??0.716m【篇三:物理学教程第二版马文蔚上册课后答案完整版】(1) 根据上述情况,则必有( )(2) 根据上述情况,则必有( )(a) |v|= v,||=(b) |v|≠v,||≠(c) |v|= v,||≠(d) |v|≠v,||=个量的物理含义不同,在曲线运动中大小也不相等(注:在直线运动中有相等的可能).但当但由于|dr|=ds,故drds?,即||=.由此可见,应选(c). dtdt1 -2 一运动质点在某瞬时位于位矢r(x,y)的端点处,对其速度的大小有四种意见,即 drdrds?dx??dy?(1); (2); (3);(4)?????. dtdtdt?dt??dt?下述判断正确的是( )(a) 只有(1)(2)正确 (b) 只有(2)正确(c) 只有(2)(3)正确 (d) 只有(3)(4)正确 22dr表示质点到坐标原点的距离随时间的变化率,在极坐标系中叫径向速率.通常dtdr用符号vr表示,这是速度矢量在位矢方向上的一个分量;表示速度矢量;在自然坐标系中dt分析与解ds?dx??dy?速度大小可用公式v?计算,在直角坐标系中则可由公式v??????求解.故dt?dt??dt?选(d).1 -3 质点作曲线运动,r 表示位置矢量, v表示速度,a表示加速度,s 表示路程, at表示切向加速度.对下列表达式,即(1)d v /dt =a;(2)dr/dt =v;(3)ds/dt =v;(4)d v /dt|=at.下述判断正确的是( )(a) 只有(1)、(4)是对的 (b) 只有(2)、(4)是对的(c) 只有(2)是对的(d) 只有(3)是对的 22dv表示切向加速度at,它表示速度大小随时间的变化率,是加速度矢量沿速度方dtdr向的一个分量,起改变速度大小的作用;在极坐标系中表示径向速率vr(如题1 -2 所述);dt分析与解dsdv在自然坐标系中表示质点的速率v;而表示加速度的大小而不是切向加速度at.因dtdt此只有(3) 式表达是正确的.故选(d).1 -4 一个质点在做圆周运动时,则有( )(a) 切向加速度一定改变,法向加速度也改变(b) 切向加速度可能不变,法向加速度一定改变(c) 切向加速度可能不变,法向加速度不变(d) 切向加速度一定改变,法向加速度不变分析与解加速度的切向分量at起改变速度大小的作用,而法向分量an起改变速度方向的作用.质点作圆周运动时,由于速度方向不断改变,相应法向加速度的方向也在不断改变,因而法向加速度是一定改变的.至于at是否改变,则要视质点的速率情况而定.质点作匀速率圆周运动时, at恒为零;质点作匀变速率圆周运动时, at为一不为零的恒量,当at改变时,质点则作一般的变速率圆周运动.由此可见,应选(b).231 -5 已知质点沿x 轴作直线运动,其运动方程为x?2?6t?2t,式中x 的单位为m,t 的单位为 s.求:(1) 质点在运动开始后4.0 s内的位移的大小;(2) 质点在该时间内所通过的路程;(3) t=4 s时质点的速度和加速度.分析位移和路程是两个完全不同的概念.只有当质点作直线运动且运动方向不改变时,位的大小和路程就不同了.为此,需根据dx?0来确定其运动方向改变的时刻tp ,求出0~tp 和dtdtdt题 1-5 图解 (1) 质点在4.0 s内位移的大小(2) 由得知质点的换向时刻为 dx?0 dttp?2s (t=0不合题意)则所以,质点在4.0 s时间间隔内的路程为(3) t=4.0 s时v?dx??48m?s?1 dtt?4.0sd2xa?2??36m.s?2 dtt?4.0s1 -6 已知质点的运动方程为r?2ti?(2?t2)j,式中r 的单位为m,t 的单位为s.求:(1) 质点的运动轨迹;(2) t =0 及t =2s时,质点的位矢;分析质点的轨迹方程为y =f(x),可由运动方程的两个分量式x(t)和y(t)中消去t 即可得解 (1) 由x(t)和y(t)中消去t 后得质点轨迹方程为y?2?这是一个抛物线方程,轨迹如图(a)所示. 12x 4(2) 将t =0s和t =2s分别代入运动方程,可得相应位矢分别为r0?2j , r2?4i?2j图(a)中的p、q 两点,即为t =0s和t =2s时质点所在位置.(3) 由位移表达式,得?r2?r0?题 1-6 图1 -7 质点的运动方程为x??10t?30t2y?15t?20t2式中x,y 的单位为m,t 的单位为s.试求:(1) 初速度的大小和方向;(2) 加速度的大小和方向.分析由运动方程的分量式可分别求出速度、加速度的分量,再由运动合成算出速度和加速度的大小和方向.解 (1) 速度的分量式为vx?dx??10?60t dtdyvy??15?40t dtv0x3?? 2(2) 加速度的分量式为ax?dvdvx?60m?s?2 , ay?y??40m?s?2 dtdt则加速度的大小为a?ax?ay?72.1m?s?2花板上松脱,天花板与升降机的底面相距2.74 m.计算:(1)螺丝从天花板落到底面所需要的时间;(2)螺丝相对升降机外固定柱子的下降距离.分析在升降机与螺丝之间有相对运动的情况下,一种处理方法是取地面为参考系,分别讨论升降机竖直向上的匀加速度运动和初速不为零的螺丝的自由落体运动,列出这两种运动在同一坐标系中的运动方程y1 =y1(t)和y2 =y2(t),并考虑它们相遇,即位矢相同这一条件,问题即可解;另一种方法是取升降机(或螺丝)为参考系,这时,螺丝(或升降机)相对它作匀加速运动,但是,此加速度应该是相对加速度.升降机厢的高度就是螺丝(或升降机)运动的路程.解1 (1) 以地面为参考系,取如图所示的坐标系,升降机与螺丝的运动方程分别为1y1?v0t?at2 21y2?h?v0t?gt2 2当螺丝落至底面时,有y1 =y2 ,即11v0t?at2?h?v0t?gt2 22t?2h?0.705s g?a12gt?0.716m 2 (2) 螺丝相对升降机外固定柱子下降的距离为d?h?y2??v0t?解2 (1)以升降机为参考系,此时,螺丝相对它的加速度大小a′=g +a,螺丝落至底面时,有10?h?(g?a)t2 2t?2h?0.705s g?a(2) 由于升降机在t 时间内上升的高度为 1h??v0t?at2 2则 d?h?h??0.716m。
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(3) m=312.670±0.002Kg=(3.1267±0.00002)?105g=(3.12670±0.00002)?108mg (4) t?17.9±0.1S=0.298±0.002min=(2.98±0.02)×10-1 min 4、(1)N=10.8±0.2cm
(2)首位数码“0”不是有效数字,未位数码“0”是有效数字,正确答案是四位有效数字。 (3)28cm=2.8?102mm 280mm=28.0cm (4)L=(3.8±0.2)?104mm
(5)0.0221?0.0221=“0.00048841”?0.000488
400?1500
?4.10?103 (6)
5(5?1)??
??
1
2
?a?A??B?0.022?0.032?0.036?0.04cm
?s?2a?a?2?2.00?0.04?0.16cm2?0.2cm2?L?4?a?4?0.04?0.2cm ∴ S±?s=4.0±0.2cm2
?s0.2??100%=5% S4.0?0.2
L±?L?8.0?0.2cm L:??100%=2.5%
∴?????11.08±
8. 解:a?
3
??
?
?
0.09
?100%≈0.81% 11.08
1
?a1?a2?a3?a4?a5??1??2.01?2.00?2.04?1.98?1.97??2.00cm 55
2
s?a?2.002?4.00cm2L?4a?4?2.00?8.00cm
《大学物理学》第二版上册课后答案
(1) t 时刻的速度为 v
kt m
v0e ;
(2)由 0 到 t 的时间内经过的距离为 x (mv0 k ) [1 e kt m] ;
kv( k 为常数) 作用,
(3)停止运动前经过的距离为 mv0 k 。
证明:
(1)
由 ma
dv m
F
dt
kv 分离变量得 dv v
k dt ,积分得 m
v dv v0 v
最初 2s 内的平均速度为: vave
x 0 0(m / s) t2
dx
t 时刻的瞬时速度为: v(t)
4 4t
dt
2s末的瞬时速度为: v(2) 4 4 2 4m / s
(2) 1s 末到 3s末的平均加速度为: aave
v v(3) v(1)
t
2
80 2
dv d(4 4t )
(3) 3s末的瞬时加速度为: a
a0t
b t2 2
再利用 dx vdt ,并取积分 [ 设 t 0 时 x0 0 ]得
x
dx
x0
t
vdt , x
0
1 a0 t2 2
b t3 6
1.4 一质点从位矢为 r (0) 4 j 的位置以初速度 v(0) 4i 开始运动, 其加速度与时间的关系
为 a (3t)i 2 j . 所有的长度以米计,时间以秒计 . 求:
dt x dt t 缩短 ),所以船速为
x 2 h2
v
v0
x
负号表明船速与 x 轴正向反向,船速与 x 有关,说明船作变速运动。将上式对时间求导,可
得船的加速度为
dv a
dt
h2v02 x3
负号表明船的加速度与 x 轴正方向相反, 与船速方向相同,加速度与 x 有关, 说明船作变加
《大学物理学》第二版上册课后答案
大学物理学习题答案习题一答案 习题一1.1简要回答下列问题:(1) 位移和路程有何区别?在什么情况下二者的量值相等?在什么情况下二者的量值不相等?(4)(5)r ∆和r ∆有区别吗?v ∆和v ∆有区别吗?0dv=和0d v =各代表什么运动? (6)先求出22r x y =+,然后根据你认为两种方法哪一种正确?两者区别何在?(7) 如果一质点的加速度与时间的关系是线性的,那么,该质点的速度和位矢与时间的关系是否也是线性的?(8) “物体做曲线运动时,速度方向一定在运动轨道的切线方向,法向分速度恒为零,因此其法向加速度也一定为零.”这种说法正确吗?(9) 任意平面曲线运动的加速度的方向总指向曲线凹进那一侧,为什么? (10) 质点沿圆周运动,且速率随时间均匀增大,n a 、t a 、a 三者的大小是否随时间改变?(11) 一个人在以恒定速度运动的火车上竖直向上抛出一石子,此石子能否落回他的手中?如果石子抛出后,火车以恒定加速度前进,结果又如何?m 、s 为s 3末(1)时间,加速度均匀增加b 。
求经过t 时间后,质点的速度和位移。
解: 由题意知,加速度和时间的关系为 利用dv adt =,并取积分得000vtb dv a t dv τ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭⎰⎰,202b v a t t τ=+ 再利用dx vdt =,并取积分[设0t =时00x =]得xtx dx vdt =⎰⎰,230126b x a t t τ∆=+ 1.4 一质点从位矢为(0)4r j =的位置以初速度(0)4v i =开始运动,其加速度与时间的关系为(3)2a t i j =-.所有的长度以米计,时间以秒计.求:(1)经过多长时间质点到达x 轴; (2)到达x 轴时的位置。
12i其加速度与坐标的关系为a ω=-0=t 时即得 2022122212021221x x v v ωω+-=-由此给出 v =±,20202x v A +⎪⎭⎫ ⎝⎛=ω1.6 一质点的运动方程为k t j t i t r++=24)(,式中r ,t 分别以m 、s 为单位。
大学物理第二版下册课后习题答案
大学物理第二版下册课后习题答案【篇一:大学物理_上海交通大学_第四版-下册课后题全部答案】.直角三角形abc的a点上,有电荷q1q2??4.8?10?9?1.8?10?9c,b点上有电荷?0.03mc,试求c点的电场强度(设bc?0.04m,ac?i)。
解:q1在c点产生的场强:?e1?q14??0racq22,?j24??0rbq2在c点产生的场强:c?????44e?e?e?2.7?10i?1.8?10j; 12∴c点的电场强度:?e2?,?c点的合场强:e??3.24?104v1.8?33.7?3342?m,i2.7方向如图:。
11-2.用细的塑料棒弯成半径为50cm的圆环,两端间空隙为2cm,电量为3.12?10?9c和方向。
xl?2?r?d?3.12m解:∵棒长为,??arctanl∴电荷线密度:可利用补偿法,若有一均匀带电闭合线圈,则圆心处的合场强为0,有一段空隙,则圆心处场强等于闭合线圈产生电场再减去d?0.02m长的带电棒在该点产生的场强,即所求问题转化为求缺口处带负电荷的塑料棒在o点产生的场强。
解法1:利用微元积分:deox?eo?14??0???q?1.0?10?9c?m?1?rd?r2cos?,?4??0r?2??∴解法2:直接利用点电荷场强公式:????cos?d??4??0r?2sin???d4??0r2?0.72v?m?1;由于d??r,该小段可看成点电荷:q???deo?q?2?2.0?10?11c,4??0r(0.5)则圆心处场强:。
方向由圆心指向缝隙处。
11-3.将一“无限长”带电细线弯成图示形状,设电荷均匀分布,电荷线密度为?,四分之一圆弧ab的半径为r,试求圆?9.0?10?92.0?10?112?0.72v?m?1心o点的场强。
解:以o为坐标原点建立xoy坐标,如图所示。
①对于半无限长导线a?在o点的场强:???e?(cos?cos?)?ax4??r2?0????e?(sin?sin?)ay?4??r20有:?②对于半无限长导线b?在o点的场强:???e?(sin??sin)?bx4??r2?0? ???e?(cos?cos?)by?4??r20有:??ey③对于ab??eabx????e??aby??圆弧在o点的场强:有:?cos?d???20?4??0r4??0r2(sin?2?sin?)???4??0rsin?d????4??0r(cos?2?cos?)∴总场强:eox??4??0r,eoy??4??0r,得:?eo??4??0r??(i?j)。
大学物理实验答案2
5、交流电路中,如何表示电压和电流的大小和相位的变化?
用复数及矢量图解法来表示。
6、什么是RLC串联谐振?谐振时回路参数有何特征?
RLC串联电路中,当信号的频率f为谐振频率 ,即感抗与容抗相等( )时,电路的阻抗有最小值(Z=R),电流有最大值( ),电路为纯电阻,这种现象称为RLC串联谐振。谐振时,有品质因数 ,通频带 , 。
3、怎样准确读出可动反射镜 的位置?
先从主尺上读出整数部分,再从粗动手轮上读出小数点后第一、第二位数,最后从微动手轮上读出小数点后第三、第四位数并加一位估计数字,即最后一位小数为估计数字。
4、在迈克尔逊干涉仪的一臂中,垂直插入折射率为1.45的透明薄膜,此时视场中观察到15个条纹移动,若所用照明光波长为500nm,求该薄膜的厚度。
游标经过圆盘零点:
不经过圆盘零点:
9、在实验中如何确定最小偏向角的位置?
向一个方向缓慢的转动游标盘(连同三棱镜),并用望远镜跟踪狭缝像,在望远镜中观察狭缝像的移动情况,当随着游标盘转动而向某方向移动的狭缝像,正要开始向相反方向移动时,固定游标盘,此时确定的角度即是最小偏向角。
10、测量三棱镜折射率实验中,从对准平行光管的位置开始转动望远镜,看到的折射谱线颜色排列顺序是什么?
实验16用分光计研究光栅光谱
1、光栅光谱和棱镜光谱有哪些不同之处?在上述两种光谱中,哪种颜色的光偏转最大?
光栅光谱——依据光栅衍射产生色散形成。同一级次K,λ↑→φ↑,所以可见光中的红光衍射角最大。棱镜光谱——根据不同的光在玻璃中的折射率不同而产生色散。λ↑→n↓→偏向角δ↓,故紫光偏转最大。
2、什么是光栅常数及光栅分辨力?如何测定?
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《误差理论》作业参考答案1、(1)74.63±0.05cm 或 746.3±0.5mm (2) 7.25±0.01cm 或 72.5±0.1mm (3)42.6 ±0.2s (4)27.6 ±0.2℃(5)2.734±0.001v2、(1)2位 (2)7位(3)5位(4)6位(5)5位(6)2位3、(1) 299300=2.99300510⨯;983±4=()21004.083.9⨯±;0.00400=4.00310-⨯0.004521±0.000001=()310001.0521.4-⨯±;32476510⨯=3.2476910⨯; (2) 15.48g =1.548mg 410⨯=1.548Kg 210-⨯(3) m =312.670±0.002Kg =(3.1267±0.00002)510⨯g =(3.12670±0.00002)mg 810⨯ (4) =t 17.9±0.1S =0.298±0.002min =(2.98±0.02)×10-1 min 4、(1)N=10.8±0.2cm(2)首位数码“0”不是有效数字,未位数码“0”是有效数字,正确答案是四位有效数字。
(3)28cm =2.8mm 210⨯ 280mm =28.0cm (4)L=(3.8±0.2)mm 410⨯(5)0.0221⨯0.0221=“0.00048841”≈0.000488(6)31010.460.1160.121500400⨯≈⨯⨯5、(1)X =81(4.113+4.198+4.152+4.147+4.166+4.154+4.132+4.170)=81⨯33.232=4.154cm X ∆={()1881-⨯ [(4.154-4.113)2+ (4.154-4.198)2+ (4.154-4.152)2+(4.154-4.147)2+ (4.154-4.166)2+ (4.154-4.154)2 +(4.154-4.132)2+ (4.154-4.170)2]}21 ≈0.00904~0.009cmX =X ±x ∆=4.154±0.009cm 或 X =X ±x ∆=4.15±0.01cm E =154.4009.0⨯100%=0.22% 或 E =15.401.0⨯100% =0.23%注:使用计算器时计算过程中有效数字的位数可以不考虑,最后结果应按照教材P6的“不确定度取位规则”和“测量有效数字取位规则”。
(2)、X =61(2.904+2.902+2.900+2.903+2.900+2.904)=6413.17=2.902167cmX ∆={()1661-⨯(0.0022+ 0.0002+ 0.0022+0.0012+ 0.0022+ 0.0022)}21=30000017.0≈0.0008cm X ±x ∆=2.9022±0.0008cm E =9022.20008.0⨯100%=0.028%(3)X =61(2.010+2.010+2.011+2.012+2.009+1.980)=6032.12≈2.0053cm x ∆=[()1661-⨯(0.00472+ 0.00472+ 0.00572+0.00672+ 0.00372+ 0.02532)]21=3000077534.0≈0.005cmX ±x ∆=2.005±0.005cm E =005.2005.0⨯100%=0.25% 6、(1)=∆N N 222⎪⎭⎫⎝⎛∆+⎪⎭⎫ ⎝⎛∆+⎪⎭⎫ ⎝⎛∆C B A C B A(2)222⎪⎭⎫⎝⎛∆+⎪⎭⎫ ⎝⎛∆=∆R U P R U P(3)㏑f =㏑U +㏑V - ㏑(U -V )()V U V U d V dV U dU f df ---+==⎪⎭⎫ ⎝⎛--V U U 11dU +dV VU V ⎪⎭⎫⎝⎛-+11=-()()dV V U V UdU V U U V -+-()()22⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆-+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆-=∆V U V U V UV U U V f f (4)㏑N =㏑m +㏑g + ㏑r +㏑R +2㏑T -2㏑π4- ㏑lm m 1㏑N =∂∂ 0g N ㏑ =∂∂ r 1r N ㏑ =∂∂ R1R N ㏑=∂∂T T N 2ln =∂∂ 0ln =∂∂πN ll N 1ln -=∂∂ 21222222⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛∆+⎪⎭⎫ ⎝⎛∆+⎪⎭⎫ ⎝⎛∆+⎪⎭⎫ ⎝⎛∆+⎪⎭⎫ ⎝⎛∆=∆l T R r m N l T R r m N 7、3222084.1112.404.2142.318.1494441cm g h d m h d m V m =⨯⨯⨯====ππρ 2222⎪⎭⎫ ⎝⎛∆+⎪⎭⎫ ⎝⎛∆+⎪⎭⎫ ⎝⎛∆=∆h d m h d m ρρ=22204.201.004.201.0218.14905.0⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛00735.0≈ ρ∆=0.00735×11.083≈0.081≈0.093cm g∴=∆±ρρ11.08±0.093cm g⨯=∆08.1109.0ρρ100%≈0.81% 8. 解:()()cm a a a a a a 00.297.198.104.200.201.2515154321=++++⨯=++++=22200.400.2cm a s === cm a L 00.800.244=⨯==()cm A 02.003.002.004.000.001.0)15(512122222≈⎥⎦⎤⎢⎣⎡++++-=∆;cm B 03.0305.0==∆ cm B A a 04.0036.003.002.022≈=+=∆+∆=∆222.016.004.000.222cm cm a a s ≈≈⨯⨯=∆=∆ cm a L 2.004.044≈⨯=∆=∆∴ S ±s ∆=4.0±0.22cm⨯=∆0.42.0S s 100%=5% L ±cm L 2.00.8±=∆ %1000.82.0:⨯=∆L L =2.5% 9、四则运算法(1) 478.2 (2) 49.27+ 3.462 - 3.4 ————— ————— 481.662 45.87∴ 478.2+3.462=481.7 ∴ 49.27-3.4=45.9(3) 8 3 4. 5× 2 3. 9 ——————— 7 5 1 0 52 5 03 51 6 6 9——————— 1 9 9 4 4.5 5 ∴ 834.5×23.9=1.994410⨯(4)∴ 2569.4÷19.5=132 (5)()66.53325.72= (6) 73.58.32=(7) 357.7lg =0.8667 0.86670 (8) 2.0510-⨯+2345=2345 (9)000.20.38000.760.200.40000.76==- (10) 2.00510⨯+2345=2.02510⨯(11)()()000.100.7700.98412.46.50.100⨯-+⨯ +110.0=000.100.210.100.100⨯⨯ +110.0=4.76 + 110.0=114.8(12)()398.10811.304678.89-⨯=310.104678.89⨯=310⨯10.由不确定度传递公式计算下列函数。
3.14(1) 3.14,?"23.10386685",ln ln ,0.010.0123.10386685~0.323.1x x y xxxx y x e y e e y e y e x yE y y =====∆====∆∆≈∆=⋅=⨯∴=解:计算 计算不确定度如下设则相对不确定度为取计算,553105555(2)310,10?:1010"1.00006908"10,ln ln10ln10,ln10110,ln10ln10110 1.000069082.310~3101.00007x x x x y xx y x x y y y x yy y --⨯----=⨯=======∆=⨯∆∆≈⨯∆=⨯∆⨯=⨯⨯⨯=⨯⨯∴=解计算 设则 相对不确定度为 取 计算(3).?:0.01,"2.340939982"10.01ln ln ,0.00092222 5.480.0032.341y x y x x y y y x E y x y E y ==∆≈===∆∆======⨯∆=⋅=∴=解设则(4)..9.80,ln ?:0.01,..ln ,..ln 9.80"2.282382386"10.010.0019.802.282'x y x x x y x y x y ==∆≈===∆=∆=≈∴=解设则P741.设电阻箱的额定功率w P 5.0=,问当取值Ω=6.4321R 时允许通过的电流等于多少? 解:A R P I 02236.010005.0===取mA 3.22 1.电阻箱的准确度等级为0.2级,当取值为56.3Ω时,其误差R ∆等于多少?121212122(5).0.5376,sin ?,?:0.0001,..sin ,...sin 0.5376"0.512076108",0.5376"0.596172097"cos cos 0.53760.0001~0.000090.5120810.00010.0001~0cos cos 0.53730.7375x y x y xx x tgx y x y tgxy y tg x y x ===∆≈======∆=∆=⨯∴=∆=∆==解设则2.00020.5962y ∴=解:Ω≈=⨯==∆=⨯+=+=∆2.01246.03.56002213.0%2213.0%2213.0)%3.5662.02.0()%(R R m b R R R ε P811.设负载电阻Ω=500R ,要求控制电流范围mA 0.8~4.1,试设计一个制流电路。
解:V A R I E 45000080.0max =Ω⨯=•=ΩΩ=-=-=-=+=2500235750028575000014.040min00min 取得据R AVR I E R R R E I2.本实验用的量程3V 的直流电压表,准确度等级为0.1级,当读数为2.624V 时,其误差等于多少?如果是一次测量,那么应该怎样表达?解:V A m V 03.03%1%=⨯==∆ε 一次测量表达式 2.620.03V V =±3.准确度等级为0.1级,额定功率为0.25W 的电阻箱,若电源为6V ,电阻箱分别取值43.7Ω和12.5Ω。