大学物理习题课

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大学物理第五、六章习题课

6-5：满足下列哪个条件的刚体运动一定是平动？ A.刚体运动时，其上某直线始终与初始位置保持平行错 B.刚体运动时，其上某两条直线始终与各自初始位置保持平行错 C.刚体运动时，其上所有点到某固定平面的距离始终保持不变错 D.均不满足对
6-6：刚体作平动时，其上任意点的运动轨迹可能是
A.平面任意曲线
第五、六章习题课
第六章小结
1.刚体运动的最简单形式为平行移动和定轴转动。 2.刚体平行移动（1）刚体内任一直线在运动过程中，始终与它的最初位置平行，这种运动称为刚体平行移动，简称平动或移动。（2）刚体作平动时，刚体内各点的轨迹形状完全相同，把它们平行移动一段距离，可以完全重合。各点的轨迹可能是直线，亦可能是空间曲线。（3）刚体作平动时，在同一瞬时刚体内各点的速度和加速度的大小、方向都相同。 3.刚体绕定轴转动（1）刚体在运动时，其上或其扩展部分有两点相对于一参考系保持不动，这种运动称为刚体绕定轴的转动。
B.定轴转动
C.除平动和定轴转动外的其它运动
5-3如图所示，半圆形凸轮以等速 0 0.01m / s 沿水平方向向左运动，而是活塞杆AB沿潜质方向运动，当运动开始时，活塞杆A端在凸轮的最高点上。如凸轮的额半径R=80mm,求活塞B相对于地面和相对于凸轮的运动方程和速度。【知识要点】点的运动的直角坐标法及点相对不同坐标系的运动【解题分析】求 B点相对地面的运动应把坐标建立在与地面固结的物体上。求点B相对凸轮的运动应把坐标系建立在凸轮上，并随凸轮一起运动。【解答】（1）建立固结在地面的直角坐标系xCy,如图。其中 a 0t 0.01t 并设则B点的运动方程

(完整版)大学物理课后习题答案详解

r r r r r r r

、

⎰ dt

⎰

0 dx = ⎰ v e

⎰

v v

v v d t

g 2 g h d t

dt [v 2 + ( g t ) 2 ] 12 (v 2 + 2 g h ) 12

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 x = 2 t, y = 4 t 2 - 8 。（1）求质点的轨道方程；（2）求 t = 1 s 和 t = 2 s 时质点的位置、速度和加速度。

解：（1）由 x=2t 得，

y=4t 2-8

可得： r y=x 2-8

r 即轨道曲线

（2）质点的位置： r = 2ti + (4t 2 - 8) j

r r r

r r 由 v = d r / d t 则速度： v = 2i + 8tj

r r r

r 由 a = d v / d t 则加速度： a = 8 j

r r r r r r r 则当 t=1s 时，有 r = 2i - 4 j , v = 2i + 8 j , a = 8 j r

当 t=2s 时，有

r = 4i + 8 j , v = 2i +16 j , a = 8 j 2 （习题 1.2）：质点沿 x 在轴正向运动，加速度 a = -kv ， k 为常数．设从原点出发时速

度为 v ，求运动方程 x = x(t ) .

解：

dv = -kv

dt v

1 v 0 v

d v = ⎰ t - k dt 0

v = v e - k t

dx x

= v e -k t

0 t

0 -k t d t x = v

0 (1 - e -k t )

大学物理课堂练习

J 2 Q 2 K 2 Q Q 0 Q1 Q 2 Q 0 Q1 Q (Q 0 Q1 ) Q n 2
n 2 n 2
n
n
n
n
n
n
n
n
3、状态图
n n n 1 n 1 n 1 Qn Q Q Q 2 1 0 2 Q1 Q0
4、时序图
练习5：
试用上升沿触发的D触发器和与非门设计一个同步时序电路，要求如下图所示。
第14周作业
利用SmartDesign设计一个4位全加器，用四个1 位全加器构造出一个4位全加器。要求：1、提交所有模块（包括SmartDesign的生成代码）及测试平台代码清单 2、SmartDesign连线图 3、第一次仿真结果（WAVE截图） 4、综合结果（ RTL截图） 5、第二次仿真结果（综合后）（ WAVE截图）。回答输出信号是否有延迟，延迟时间约为多少？ 6、第三次仿真结果（布局布线后）（ WAVE截图）。回答输出信号是否有延迟，延迟时间约为多少？分析是否有出现竞争冒险。
练习1解答：
1. 是组合电路 2. S X(Y Z) XY Z X Y Z
C X(Y Z) YZ X(YZ Y Z) YZ(X X) X YZ XYZ YZX YZX XY YZ XZ
P YZ L YZ
3. 当把X、Y、Z当成Ai、Bi、Ci-1时，S就是全加和Si，C就是全加进位Ci。而把Y、Z看成是两个1位二进制数，则P就是半加和，L 就是半加进位。所以此电路可以看成是一个半加器和全加器的组合。

大学物理课后习题及答案

习题二

2-1 质量为m 的子弹以速率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，速度大小随时间的变化关系； (2)子弹射入沙土的最大深度。

[解] 设任意时刻子弹的速度为v ，子弹进入沙土的最大深度为s ，由题意知，子弹所受的阻力 f = - kv

(1) 由牛顿第二定律 t v m

ma f d d == 即 t

m kv d d ==-

所以 t m k

v v d d -=

对等式两边积分 ⎰⎰-=t

v v t m k v v 0

d d 0

得 t m

v v -=0ln

因此 t m k

v v -=0

(2) 由牛顿第二定律 x v

mv t x x v m t v m ma f d d d d d d d d ==== 即 x v

mv kv d d =-

所以 v x m

d d =-

对上式两边积分 ⎰⎰=-00

0d d v s

v x m k

得到 0v s m

-=-

即 k

mv s 0

2-2 质量为m 的小球，在水中受到的浮力为F ，当它从静止开始沉降时，受到水的粘滞阻力为f ＝kv (k 为常数)。若从沉降开始计时，试证明小球在水中竖直沉降的速率v 与时间的关系为

[证明] 任意时刻t 小球的受力如图所示，取向下为y 轴的正

方向，开始沉降处为坐标原点。由牛顿第二定律得

即 t

m ma kv F mg d d ==--

整理得

kv F mg v d d =-- 对上式两边积分

⎰⎰=--t v

t kv F mg v

大学物理习题课-经典力学

1
1 1 2 2 转动动能 E K ( mi vi ) J 2 2 i
刚体定轴转动动能定理
A
2
1
1 1 2 2 M Z d J 2 J 1 EK 2 2
机械能守恒定律:只有保守内力做功时 1 J 2 mghC 常量 2
7 .质点的运动和刚体的定轴转动物理量对比质点直线运动刚体的定轴转动角位移位移 x dx d v 角速度速度 dt 2 dt 2 d d dv d x 2 2 角加速度加速度 a
完全非弹性碰撞：动量守恒。
基本概念和规律
1 .描述刚体定轴转动的物理量
角位置
角位移角速度角加速度

d dt d dt

角量与线量的关系
s r
v r
an r 2
z
a t r
2 .力矩和转动惯量 (1)力矩
k
F
r
M rF
r0 力臂
O

力矩的大小： Frsinθ=Fr0
(2)转动惯量
当刚体质量连续分布组合体的转动惯量
J z mi ri
J r 2 dm
2
J J1 J 2 J 3 ... J i
3 .刚体的定轴转动定律 d M J J dt 4. 角动量和冲量矩刚体的角动量 L J 冲量矩是反映力矩对时间累积效应的物理量恒力矩的冲量矩变力矩的冲量矩

大学物理第十章习题课选讲例题

静电场中的导体与电介质习题课选讲例题
物理学教程第二版）（第二版）
例
一导体球半径为 R ，带电荷量 q ，在离球
无限远” 心 O 为 r（r < R）处一点的电势为（设“无限远”处为（）处一点的电势为（电势零点）电势零点）（A）） 0 （B））
q 4 πε 0 R
q （C）） 4 πε 0 r
2 b 2 1
R2 10 −3 R1 = = m ≈ 6.07 × 10 m e e
−3 当内半径 R1 ≈ 6.07 × 10 m 时,
−2
l
-+ -+ -+ -+
_ _
R1 R2
_ _
电容器存储的能量最多
第十章静电场中的导体与电介质
++ + _ + + _ + ++ _
_
静电场中的导体与电介质习题课选讲例题
l
R1 R2
_ _
λ = λ max = 2π ε 0 E b R1
R2 W e = π ε 0 E R ln R1
2 b 2 1
第十章静电场中的导体与电介质
++ + _ + + _ + ++ _
_
静电场中的导体与电介质习题课选讲例题

《大学物理》(下)习题课

第七章(单元一) 简谐振动

一、选择、填空题

1. 对一个作简谐振动的物体，下面哪种说法是正确的？【 C 】

(A) 物体处在运动正方向的端点时，速度和加速度都达到最大值； (B) 物体位于平衡位置且向负方向运动时，速度和加速度都为零； (C) 物体位于平衡位置且向正方向运动时，速度最大，加速度为零；

(D) 物体处在负方向的端点时，速度最大，加速度为零。

2. 一沿X 轴作简谐振动的弹簧振子，振幅为A ，周期为T ，振动方程用余弦函数表示，如果该振子的初相为π3

4，则t=0时，质点的位置在：【 D 】

(A) 过A 21x =

处，向负方向运动； (B) 过A 21

x =处，向正方向运动； (C) 过A 21x -=处，向负方向运动；(D) 过A 2

x -=处，向正方向运动。

3. 下列几个方程，表示质点振动为“拍”现象的是：【 B 】

2cos A y ,t cos A x )D ();t sin(A y ,t cos A x )C ();

t 201cos(B )t 200cos(A y )B ();t cos(B )t cos(A y )A (2211221121ωωωωωω==+==++=+++=ϕϕϕϕ4. 一质点作简谐振动，周期为T ，质点由平衡位置到二分之一最大位移处所需要的时间为

T 12

；由最大位移到二分之一最大位移处所需要的时间为

T 6

1。 5. 两个同频率简谐交流电i 1(t)和i 2(t)的振动曲线如图所示，则位相差2

12π

φφ-

=-。

6. 一简谐振动用余弦函数表示，振动曲线如图所示，则此简谐振动的三个特征量为：A=10 cm ，s /rad 6

大学物理期末习题课

t=0时：x 0 即 0 A cos

2
又 v 0 即 A sin 0 sin 0
x 2 cos(t
旋转矢量法

2
2
)
m

2

2
O
x
例7 沿x轴正向传播的平面余弦波,原点的振动方程为 2
y 6 10 cos( t 9 3) 米
m2
M mol p2V RT
m3
可用天数
M mol p3V3 RT

7
N
m1 m2 m3
( p1 p2 )V p3V3
6 2 5

(1.3 10 10 ) 3.2 10 1.013 10 0.2
19(天)
例2 理想气体系统由氧气组成，压强P =1atm，温度 T = 27oC。求（1）单位体积内的分子数；（2）分子的平均平动动能和平均转动动能；（3）单位体积中的内能解（1）根据 p nkT
得
2

x (12 36k )
k 0,1,2
----各波峰的位置坐标
例8. 钠光灯作光源，波长 0 . 5893 m ，屏与双缝的距离 D=500 mm ,(1) d = 1.2 mm 和 d = 10 mm , 相邻明条纹间距分别为多大？（2) 若相邻明条纹的最小分辨距离为 0.065 mm ,能分辨干涉条纹的双缝间距是多少？

大学物理习题讲评课教案

一、教学目标

1. 通过本课程的研究，学生将掌握大学物理中的一些典型题解题方法和技巧；

2. 提高学生的逻辑思维能力和解决问题的能力；

3. 培养学生分析问题、归纳总结的能力。

二、教学内容

1. 引入：介绍题的重要性和解题的一般步骤；

2. 针对不同类型的题，分析解题思路和方法；

3. 通过具体例题，讲解解题技巧，并进行相关题讲评；

4. 总结归纳各类题的共性及解题要点。

三、教学步骤

1. 引入（5分钟）

- 介绍题的重要性和解题的一般步骤；

- 激发学生的研究兴趣，让他们认识到题是研究物理的有效途径。

2. 分析解题思路和方法（15分钟）

- 针对不同类型的题，详细分析解题的思路和方法；

- 强调问题分析的重要性，引导学生从整体和局部的角度思考

问题。

3. 讲解解题技巧并讲评题（40分钟）

- 选取一些典型的题，针对解题技巧进行详细讲解；

- 针对学生常犯的错误，进行解题讲评，指导他们正确的思考

方式。

4. 总结归纳（10分钟）

- 对已讲解的各类题进行总结和归纳，概括解题的要点和关键；

- 强调学生要多做题，总结解题技巧，提高解题的效率和准确性。

四、教学评估

1. 课堂练：安排一些与本课内容相近的题让学生进行解答，评

估他们的研究情况；

2. 学生反馈：鼓励学生积极参与课堂讨论，提供解题过程中的

问题和意见；

3. 作业批改：对学生的作业进行详细批改，指出他们在解题过

程中的不足和改进的地方。

五、教学资源

- 大学物理题集：选择一些合适的题作为教学素材；

- 讲解范例：准备一些具体的题解答范例，用于教学讲解；

大学物理学第六版第一章习题课选讲例题

y v N
v F F
x
F cos θ − µ N = 0 N + F sin θ − mg = 0
v f
θ
o
µ mg v 联立求解：联立求解： F = mg cos θ + µ sin θ 分母有极大值时，有极小值，分母有极大值时，F 有极小值， y = cos θ + µ sin θ d y / d θ = 0 , d 2 y / dθ 2 > 0, θ = arctgµ
2
v = (6 x + 4 x )
第一章质点运动学
3 12
v 匀速度行走，已知条件如例：一人在灯下以 v 速度行走，图所示，点的移动速度。图所示，求头顶影子 M 点的移动速度。 v 已知: 已知 h1 h2 v
h1
h2
运动学习题课选讲例题
v v
xM
M
解：取坐标如图解题思路 x (t ) → v
y
θ
o
m
v M mg
v F
在地面上建立坐标系，静止，在地面上建立坐标系，要想使 m 相对 M静止，m 静止在水平方向与 M 的加速度相同
Nsin = ma θ N cosθ −mg = 0
第一章质点运动学
联立求解：联立求解：
a = gtgθ
N = mg/ cosθ

长江大学《大学物理》习题课2

B
A R O C D E
cos36°＝0.8090)
2、如图所示，一无限长直导线通有电流I =10 A，在
一处折成夹角θ ＝60°的折线，求角平分线上与导线
的垂直距离均为r =0.1 cm的P点处的磁感强度．
( 0 4 107 T m A1 )
r P r
3、半径为R的无限长圆筒上有一层均匀分布的面电流，这些电流环绕着轴线沿螺旋线流动并与轴线方向成角．设面电流密度(沿筒面垂直电流方向单位长度的电流)为i，求轴线上的磁感强度
如果做成永磁体容易退磁
.
4、长直电缆由一个圆柱导体和一共轴圆筒状导体组成，两导体中有等值反向均匀电流I通过，其间充满磁导率为的均匀磁介质．介质中离中心轴距离为r
I 的某点处的磁场强度的大小H =_________ 2 r ，磁感强
I 度的大小B =__________ ． 2 r
一、选择题 1、电流由长直导线1沿平行bc边方向经过a点流入由电阻均匀的导线构成的正三角形线框，由b点流出，经长直导线2沿cb延长线方向返回电源(如图)．已知直导线上的电流为I，三角框的每一边长为l．若载流导线1、2 和三角框中的电流在三角框中心O点产生的磁感强度分别用B1 、 B2和B3表示，则O点的磁感强度大小
B
b
2、一根无限长直导线通有电流I，在P点处被弯成了一个半径为R的圆，且P点处无交叉和接触，则

大学物理第一章习题课选讲例题

物理学教程（第二版）
例2 某质点的运动方程为 x =2t-7t3+3（SI），
则该质点作
(A) 匀加速直线运动，加速度沿 x 轴正方向 (B) 匀加速直线运动，加速度沿 x 轴负方向 (C) 变加速直线运动，加速度沿 x 轴正方向 (D) 变加速直线运动，加速度沿 x 轴负方向
[ D ]
第一章质点运动学
a -kv
2
dv dt

dv dx dx dt
x
v
dv dx
v
- kdx
1 v
dv

- kdx
- kx
0

dv v
v0
v v0 e
第一章质点运动学
运动学习题课选讲例题例6
物理学教程（第二版）
物体作斜抛运动如图，在轨道A点处速度的大
小为v，其方向与水平方向夹角成 30. 求（1）物体在
a t a n ; 2）在上述时间内，质点所经过的路程. dv -2 at 3m s 解： a t dt an et v t -2 o a d v ( 3 m s )d t 0 0 r
v (3 m s an v
2
-4 2
-2
)t
-4
-2
r (3 m s
)t
2
an at

长江大学《大学物理》习题课1

6、对高斯定理的理解有下面几种说法，其中正确的是
(A) 如高斯面上E处处为零，则该面内必无电荷； (B) 如高斯面内无电荷，则高斯面上E处处为零； (C) 如高斯面上E处处不为零，则高斯面内必有电荷； (D) 如高斯面内有净电荷，则通过高斯面的电通量必不为零.
二、填空题
1、一均匀带电直线长为d，电荷线密度为+，以导线中点O为球心，R为半径（R d/2）作一球面，如
Q
A
B
三、计算题
1、如图所示，一电荷面密度为的“无限
大”平面，在距离平面 a 米远处的一点的场
强大小的一半是由平面上的一个半径为R 的
圆面积范围内的电荷所产生的，
试求该圆半径的大小
O
·E
Ra
2、两半径为R的平行长直导线，中心间距
为d，且d R，
求单位长度的电容.
2R

E
oP
一、选择题 1、真空中有一均匀带电球体和一均匀带电球面，如果它们的半径和所带的电量都相等，则它们的静电能之间的关系是
(A) 均匀带电球体产生电场的静电能等于均匀带电球面产生电场的静电能.
(B) 均匀带电球体产生电场的静电能大于均匀带电球面产生电场的静电能.
(C) 均匀带电球体产生电场的静电能小于均匀带电球面产生电场的静电能.
3、电量分别为q1 、q2 、q3的三个点电荷分别位于同一圆周的三个点上，如下图所示，设无穷远处为电势零点，圆半径为R，则 b

大学物理学清华张三慧7-8-9章习题课

03
团队协作能力
04
在小组讨论和解题过程中，学生们学会了如何与他人协作，共同解决问题。他们学会了如何发表自己的观点，如何倾听他人的意见，以及如何整合团队资源得出最佳解决方案。
学习态度和习惯
通过习题课的训练，学生们更加重视物理学习，养成了良好的学习习惯。他们学会了如何合理安排学习时间，如何进行自我评估和反思，以及如何调整学习策略以取得更好的学习效果。
02
章节概述
第7章：刚体的定轴转动
01
刚体的定轴转动
02
刚体的定轴转动是描述一个刚体绕固定轴的旋转运动。
03
刚体的转动惯量是描述刚体转动惯性的物理量，与刚体的质量分布和转轴的位置有关。
04
刚体的角动量是描述刚体转动状态的物理量，与刚体的转动惯量和角速度有关。
第8章：机械振动
01 02 03 04
展望
深化知识理解
在未来，学生们应继续深化对大学物理第七章、第八章和第九章知识点的理解，尤其是对于一些难点和重点内容，要进行反复学习和练习。
提高问题解决能力
学生们应继续提高自己的问题解决能力，尤其是对于一些综合性较强的问题，要学会运用所学知识进行深入分析和求解。
扩展知识面
学生们可以通过阅读相关书籍、参加学术讲座和参与科研项目等方式，扩展自己的知识面，了解物理学在各个领域的应用和发展趋势。

大学物理教程课后练习题含答案

前言

大学物理是培养学生科学素养的重要课程，也是许多专业必修的基础课程之一。然而，因为课程内容的抽象性和难度，学生在学习中往往会遇到一些困难，需要反复练习来加深理解、掌握知识和技能，提高成绩。本文收录了一些经典的大学物理教程课后练习题，希望能够对学生提供一些有益的帮助。

第一章静力学

1.1 问题

一绳连接两物体，下面物体沿光滑斜面滑动，假设无空气阻力，则：

（1）求该物体所受的重力分力；

（2）求该物体所受的斜面支持力。

1.2 答案

（1）该物体所受的重力分力为 mg*sinθ，其中 m 是物体的质量，g 是重力

加速度，θ是斜面倾角。

（2）该物体所受的斜面支持力为 mg*cosθ。

第二章动力学

2.1 问题

一个弹性碰撞的实验装置

弹性碰撞实验装置

其中，m1 和 m2 分别是光滑水平面上两个物体的质量，v1 和 v2 分别是它们在碰撞前的速度，v1’ 和v2’ 分别是它们在碰撞后的速度。

假设碰撞前两个物体相对距离为 L，碰撞后 m1 的速度与 x 轴正方向夹角为

θ1，m2 的速度与 x 轴正方向夹角为θ2，则：

（1）求碰撞前两个物体的总动量和总动能；

（2）求碰撞后两个物体的速度和动能。

2.2 答案

（1）碰撞前，两个物体的总动量为 m1v1 + m2v2，总动能为 (1/2)m1v1^2 + (1/2)m2v2^2。

（2）碰撞后，两个物体的速度和动能为：

v1’ = [(m1-m2)v1+2m2*v2]cosθ1/(m1+m2) +

[(m2+m2)v1+2m1*v1]sinθ1/(m1+m2) v2’ = [(m2-m1)v2+2m1*v1]cosθ2/(m1+m2) + [(m1+m1)v2+2m2*v2]sinθ2/(m1+m2)

大学物理12-13章习题课

Tb 2Ta 600K PcVc Tc 454 K R a b为吸热（等体过程）
m Q1 CVm Tb Ta 3750 J M
c a为放热（等压过程）
m Q2 CPm Tc Tb 3035 J M Q1 Q2 19% Q1
2、（1）夏季的致冷空调（冷泵），须将室内热量排到室外 1 o 设为2 10 4 J S ，若室内温度为 27 C 室外温度为 37 o C ，求该致冷机所需最小功率解：致冷机所需最小功率，即为卡诺循环机的功率。由卡诺循环的致冷系数 T2 Q2 e T1 T2 W T1 T2 所以 W Q2 T2
p1 p 2
由 p n k T 得 n1 n 2 又 ∵n ，不同气体 m 不同 ∴ 1 2 单位体积中的分子总平动动能数 n k W k k2 则 W 1 W 2 因 n1 n 2 ，
m
7、说明下列各式的物理意义 (理想气体在平衡态下)
(１ )
八理解循环的意义和循环过程中的能量转换关系，会计算卡诺循环和其他简单循环的效率 .
九理解可逆过程和不可逆过程，理解热力学第二定律和熵增加原理 .
十理解热力学第二定律的统计意义及玻耳兹曼关系式 .
一、基本内容 1、功、热量、内能 W PdV (过程量)
Q mcT2 T1 (过程量) m E T CVm T2 T1 (状态量) M