大学物理课后习题答案整理(杨晓峰版)-习题5-3答案
大学物理课后习题答案整理(杨晓峰版)-习题5-9答案
习题5-9解答：
基本思路：根据回复力的公式可以求出弹簧的劲度系数，从而由能量的公式可以求出振动的能量；再根据最大速度求出角频率，由旋转矢量法可以求出初位相，从而可以求出振动的表达式。
计算过程：（1）弹簧振子系统中物体受力和位
移的关系为:kx F -=，位移最大受到的恢复也
就最大。
当x m = 0.4 m 时F m = 0.8 N 所以m N 2=k
振幅m 4.0=A 振动的能量为J 16.0212==kA E （2）弹簧振子振动的速度的最大值为ωA m =v
因为v m = 0.8π1m s -⋅，所以1s 2-=πω 习题5-9图
m x t 2.00==时，位于2
1个最大位移处，且向x 轴负方向运动，旋转矢量的矢端所以位于旋转矢量图（习题5-9图）中A 处，初位相为3πϕ=
振动的表达式为)32cos(4.0ππ+
=t x。
大学物理课后习题答案整理(杨晓峰版)-习题07
分析 （1）一定量理想气体的内能2m i E RT M =，对刚性双原子分子而言5i =。
再根据理想气体状态方程m pV RT M=可解出气体的压强。
（2）求得压强后，再依据题给数据可求得分子数密度，则由公式p nkT =可求得气体的温度；气体分子的平均平动动能可由32kt kT ε=求出。
解： （1）由2m i E RT M =和m pV RT M=可得气体压强 22 1.35Pa 5E E p iV V=== （2）分子数密度N n V=，则该气体的温度 2()() 3.6210K T p nk pV Nk ===× 气体分子的平均平动动能为2137.4910J 2kt kT ε−==×分析 在题中压强和温度的条件下，氧气可视为理想气体。
因此，可由理想气体状态方程、密度和摩尔质量定义以及分子的平均平动动能与温度的关系求解。
将分子看成均匀等距排列的，则每个分子占有的体积30V d =，由此可求得d解：（1）单位体积分子数：5253231.0110 2.4410m 1.3810300n P kT −−×===××× （2）氧气的质量密度：53-31.01103210() 1.30kg m 8.31300m V pM RT ρ−×××====⋅× （3）氧分子的质量：226251.30 5.3310kg 2.4410O m n ρ−===××（4）氧气分子的平均距离：93.4510−=×m（5）氧分子的平均平动动能 ()J 1021.63001038.123232123−−×=×××==kT ε分析 当容器做匀速直线运动时，气体分子除了做杂乱无章的热运动之外，还和容器一起做定向运动，定向运动动能为212m v 。
按题意，当容器突然停止后，定向运动动能转为系统内能，即2122m i E m R T M Δ==Δv ，在题中条件下氧气可视为刚性双原子分子，即自由度5i =，从而可求T Δ。