大学物理规范作业
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大学物理规范作业17-33PPT课件
P 3
2 1
0
V1
V2
A
P1 (V2
V1 )
RT1
V1
(V2
V1 )
19944
J
21
福州大学大学物理规范作业B 19
22
一、选择题：
1.一定量的某种理想气体起始温度为T ,体积为V, 该气 体在下面的循环过程中经过三个平衡过程：（1）绝热 膨胀到体积2V , (2)等体变化使温度恢复为T,(3)等温压 缩到原来的体积V,则这整个循环过程中 【 A 】
V1 1T1 Vc 1Tc V2 1Tc
得：
Tc
V1 V2
1
T1
V1 V2
2/3
T1
对单原子分V子1 i=3V2
1 (i 2)R / 2 1 2
iR / 2
3
5
3
26
再由绝热方程： 得到：
P1V1 PCV2
PC
P1
V1 V2
RT1 V1
V1 V2
RT1V 1 V2
1
RT1 V2
4P1V1
8
混合后气体温度为T，
T
4
3 / 2T1 5 / 2T2
284K
9
2.有N个粒子,其速率分布函数为：
f (v) av / v0 (v0 v 0)
f (v) a (2v0 v v0 )
f (v) 0 (v 2v0 )
1.画速率分布曲线并求常数a；（2）分别求速率大于v 0
中气体(1)从外界吸收的热量Q=______A_1______；(2)内能增加了 E _____A__2______。
解：等温过程 ET 0 QT AT QTa A1 放热
大学物理规范作业(本一)02解答
dv dv dx 2 1) F ma m m mkv mk x dt dx dt
dx dx dx , dt 2）根据 v dt v kx t2 x2 dx 1 x2 两边积分得： t dt ln t1 x1 kx k x1
5
2.一质量为m的小球,以速率为v0、与水平面夹角为 60° 的仰角作斜抛运动，不计空气阻力，小球从抛出点到最 3 高点这一过程中所受合外力的冲量大小为 mv0 、 2 冲量的方向是 沿y轴负向 。
解： I mv mv0 1 1 3 m v0i m( v 0 i v0 j ) 2 2 2 3 m v0 j 2
8
2.一子弹水平地射穿两个前后并排放在光滑水平桌面上 的木块。木块质量分别为m1和m2，测得子弹穿过两木块 的时间分别为Δ t1和Δ t2，已知子弹在木块中受的阻力 为恒力F。求子弹穿过后两木块各以多大的速度运动。 解：两个木块受到子弹给它们的力均为F 木块1 Ft1 (m1 m2 )v1 ,
分析：
GMm 向心力： Fn m R R2
2
（ A）
1 GM 可得 R R
角动量：L
mR m GMR
2
4
二、填空题 1.一质量为M的质点沿 x 轴正向运动，假设该质点通过 坐标为 x 时的速度为 kx ( k为正常数），则此时作用于 2 Mk x ；该质点从 x=x1 点出发运动到 该质点的力F= [ln( x2 / x1 )] / k x= x2处，所经历的时间为 。 分析：
冲量大小：
3 m v0 2
冲量方向沿y轴负方向
6
3. 在光滑的水平面上 , 一根长 L=2m 的绳子 , 一端固定于 O 点,另一端系一质量为m=0.5kg的物体,开始时,物体位于 位置A，OA间距离D=0.5m，绳子处于松弛状态 ,现在使物 体以初速度vA=4m· s-1垂直于OA向右滑动,如图所示。设以 后的运动中物体到达位置 B,此时物体速度的方向与绳垂 1kg· m2/s 直,则此时刻物体角动量的大小为 。速率 为 1m/s 。
大学物理规范作业(本一)25解答
r r r π ε = (v × B ) L = vBL cos( θ ) = vBL sin θ 2
2
2. AB直导体以图示的速度运动，则导体中非静电性场 AB直导体以图示的速度运动， 直导体以图示的速度运动 r 强大小和方向为【 强大小和方向为【 C 】。 Ek
( A) vB, 沿导线由A → B
r r r dB r .dS 解：ε = ∫ E感 dl = ∫∫ dt dB 2 πr 即 E感 2πr = dt
解得 E感
2 dtr× E感Fra bibliotek× × ×
r dB × × dt
× × 回路 方向
× ×
r dB = 2 dt
6
三、计算题 1. 如图所示 长直导线中通有电流 如图所示,长直导线中通有电流 长直导线中通有电流I=5A,另一矩型线圈共 另一矩型线圈共 的速度向右平动， 103 匝,宽a=10cm,长L=20cm、以v=2m/s的速度向右平动， 宽 长 、 的速度向右平动 求当d=10cm时线圈中的感应电动势。 时线圈中的感应电动势。 求当 时线圈中的感应电动势 解:如右图所示,线圈向右平移时,上下 两边不产生动生电动势。 整个线圈内的感应电动势为:
r r r 解：根据动生电动势的非静电力场强公式： Ek = v × B 可得 Ek = vB ，方向如图所示。
r r r r r π ε 动生 = ∫ Ek dl = ∫ (v × B) dl = ∫ vBdl cos( α ) = vBl sinα 2
3
( B) vB sin α , 沿导线由A → B r (C ) vB, 纸面内垂直v 向上 r ( D) vB sin α , 纸面内垂直v 向下
dφ m dr 感应电动势 ε = = 2π rB dt dt = 2 × 3.14 × 0.1 × 0.8 × ( 0.8) = 0.4v
大学物理规范作业解答
文件命名
作业文件名应按照规定的格式 进行命名。
作业格式规范
01
公式编辑
使用LaTeX或MathType间距， 保持页面整洁。
03
02
图表绘制
使用专业绘图软件进行图表绘制， 图表应清晰、整洁。
引用格式
按照规定的引用格式进行文献引用 。
04
解题步骤规范
并能够运用公式进行问题的分析和计算。
03
解题技巧与策略
解题思路分析
明确问题要求
建立物理模型
首先需要仔细阅读题目，明确问题的具体 要求，理解题目的物理背景和所涉及的物 理概念。
根据题目的描述，将实际问题抽象为物理 模型，例如质点、弹簧振子、电磁场等。
选择合适的公式和定理
分析解题过程
根据建立的物理模型，选择合适的公式和 定理进行计算。需要熟练掌握大学物理的 基本公式和定理，并能灵活运用。
在解题过程中，要注意分析每一步的逻辑 关系和物理意义，确保解题思路清晰、逻 辑严密。
常用公式与定理
牛顿第二定律
$F = ma$
机械能守恒定律
$E_k1 + E_p1 = E_k2 + E_p2$
动量守恒定律
$P_1 + P_2 = P_1^{prime} + P_2^{prime}$
库仑定律
$F = kfrac{q_1q_2}{r^2}$
高档题练习
挑战高难度题目
高档题练习是为了挑战学生的高难度题目解答能力。这些题目通常涉及多个知识点，难度较大，需要学生具备较高的综合素 质和创新能力。通过解答这些题目，学生可以拓展思维，提高解题技巧和创新能力，为未来的学习和工作打下坚实的基础。
THANKS
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作业格式规范
01
公式编辑
使用LaTeX或MathType间距， 保持页面整洁。
03
02
图表绘制
使用专业绘图软件进行图表绘制， 图表应清晰、整洁。
引用格式
按照规定的引用格式进行文献引用 。
04
解题步骤规范
并能够运用公式进行问题的分析和计算。
03
解题技巧与策略
解题思路分析
明确问题要求
建立物理模型
首先需要仔细阅读题目，明确问题的具体 要求，理解题目的物理背景和所涉及的物 理概念。
根据题目的描述，将实际问题抽象为物理 模型，例如质点、弹簧振子、电磁场等。
选择合适的公式和定理
分析解题过程
根据建立的物理模型，选择合适的公式和 定理进行计算。需要熟练掌握大学物理的 基本公式和定理，并能灵活运用。
在解题过程中，要注意分析每一步的逻辑 关系和物理意义，确保解题思路清晰、逻 辑严密。
常用公式与定理
牛顿第二定律
$F = ma$
机械能守恒定律
$E_k1 + E_p1 = E_k2 + E_p2$
动量守恒定律
$P_1 + P_2 = P_1^{prime} + P_2^{prime}$
库仑定律
$F = kfrac{q_1q_2}{r^2}$
高档题练习
挑战高难度题目
高档题练习是为了挑战学生的高难度题目解答能力。这些题目通常涉及多个知识点，难度较大，需要学生具备较高的综合素 质和创新能力。通过解答这些题目，学生可以拓展思维，提高解题技巧和创新能力，为未来的学习和工作打下坚实的基础。
THANKS
《大学物理教学资料》规范作业30 23页
不变。插入之后，两板间的电势差减少为原来的60%，
求电介质的相对介电常量多大？
解：设电容器极板间距为d,电荷密度为
σ，电介质未插入时，极板间的场强、
电势为： E 0
U0
0
d
若介质的厚度为T,插入介质后介质中的场强
这时两板间的电势差
r
Er
r 0
U T (dT)
若将0点的电势取为零，在 那轴 么线与窄缝之间线 离轴
R3 处P点的电势 Up
l ln 2 2 0 3
。
解用补偿法：设想圆柱原来没有窄缝，用
宽度为l,面电荷密度为-σ的带电窄条补在窄
缝处，由于圆柱面对场强的贡献为0， p点
的场强由该窄条产生,该窄条的电荷线密度
为 l
l
0点的场强为 E电气2学院0R学习部资料库
r0
电0气学院学习部资料库
21
由题中给出的条件
U U 0[ r0T0(dT)/]0d
T d T
解出
rd d
0.6
1
r
d(0.6dT)2(0.621.5)0.46
T
d 1.5
2
r1/0.4 62.14
电气学院学习部资料库
22
Thank you
0
R
11
E 2 4 0 R
结果如图。
同样可以得到-q的场强,则 合场强为：
Ey
2Eco4s5
2
2 4 0R
1 2
2 0 R
q
2 0R 2
E
E
电场强度沿 –y 方向
E
q
大学物理规范作业
大学物理规范作业作为大学物理的学生，每周都要完成一定数量的物理作业。
这些作业是检验我们所学知识掌握情况的重要途径。
特别是针对物理实验的规范作业，更是对我们实验技能的考核，同时也能让我们更好地理解知识点。
规范作业一般由老师给出具体要求，包括实验的内容、步骤和数据处理等。
在进行物理实验的过程中，我们需要注意以下几点：第一，实验安全。
物理实验常常涉及到高压、高温、高压等危险因素，我们必须认真阅读实验指导书，遵守各项安全规定，同时在实验过程中要严格按照规定操作，防止意外发生。
第二，实验仪器使用。
我们必须熟悉实验仪器的使用方法，并正确地使用仪器，以保证实验的准确性和可靠性。
第三，数据处理。
在实验数据处理方面，我们需要准确记录实验数据，并按照规定的方法加以处理。
同时，我们还需要对实验数据进行分析、归纳和总结，掌握物理学的基本规律和实验技巧。
当然，对于规范作业的完成，仅仅考虑这些还远远不够。
我们还需要积极主动，认真调研，多学习、多思考，才能让规范作业真正成为我们学习的提升之路。
首先，我们可以通过查阅学术论文或相关书籍来深入学习实验基础知识，了解更多的实验原理和实验方法。
其次，我们还可以结合实验和理论，探究更深层次的物理问题，例如超导、量子力学、相对论等领域，以便更加全面地理解物理学的本质。
当然，所有这些都是建立在享受规范作业带来乐趣、真正热爱物理、努力提升物理实力的基础之上的。
总之，规范作业是大学物理学习过程中一个非常重要的环节，不仅能够提升我们的实验技能和理论水平，还让我们在认真从事物理学习的过程中获得更多乐趣。
因此，我们应该非常重视每一个规范作业，积极地探究、思考，让自己的成绩得以更好的提升。
大学物理(下)规范作业(阳光)01解答
( A) 0.04m,
(C ) 0.08m,
π
2
;
π π −2 xB = 2 ×10 sin(π − 5t ) = 2 ×10 cos − (π − 5t ) = 2 ×10 cos 5t − 2 2
−2 −2
分析：
2
;
2 π ( D) 0.08m, − 2
( B) 0.04m,
( A) T / 4 ,
( B) T / 6,
( C) T / 8 ,
( D) T / 12
x
分析： 当质点从二分之一最大位移处运动到最大 位移处时，旋转矢量转过的角度为：
Q ω∆t = ∆θ
∆θ
∆θ = 0 − ( − ) = 3 3
π
π
oπ3
∆θT T 得： ∆t = = = ω 2π 6
2
2.一弹簧振子作简谐振动，当其偏离平衡位置的位移的 一弹簧振子作简谐振动， 一弹簧振子作简谐振动 大小为振幅的1/4时 其动能为振动总能量的： 大小为振幅的 时，其动能为振动总能量的： (A)9/16 (B)11/16 (C)13/16 (D)15/16
;
A、B好为反相振动, 所以合振动的表达式为：
x = x A + xB = 6 ×10 − 2 ×10
(
−2
−2
)
π π −2 cos 5t + = 4 ×10 cos 5t + 2 2
4
二、填空题 1.一质点作简谐振动，其振动曲线如图所示。根据此图 一质点作简谐振动， 一质点作简谐振动 其振动曲线如图所示。 用余弦函数描述时， 可知，它的周期T= 3.43( s ) , ；用余弦函数描述时，其 可知，它的周期 − 2π 3 初位相为 。 分析： 由旋转矢量图可得： π 2π t = 0, ϕ = − , t = 2 s, ϕ = 3 2 因此从t=0到t=2的时间内旋转矢 量转过的角度为： t = 2 ϕ =π 2 1 2 7 ∆ϕ = π − − π = π 2 3 6 x o ∆ϕ 7π = Q ωt = ∆ϕ ∴ ω =
(C ) 0.08m,
π
2
;
π π −2 xB = 2 ×10 sin(π − 5t ) = 2 ×10 cos − (π − 5t ) = 2 ×10 cos 5t − 2 2
−2 −2
分析：
2
;
2 π ( D) 0.08m, − 2
( B) 0.04m,
( A) T / 4 ,
( B) T / 6,
( C) T / 8 ,
( D) T / 12
x
分析： 当质点从二分之一最大位移处运动到最大 位移处时，旋转矢量转过的角度为：
Q ω∆t = ∆θ
∆θ
∆θ = 0 − ( − ) = 3 3
π
π
oπ3
∆θT T 得： ∆t = = = ω 2π 6
2
2.一弹簧振子作简谐振动，当其偏离平衡位置的位移的 一弹簧振子作简谐振动， 一弹簧振子作简谐振动 大小为振幅的1/4时 其动能为振动总能量的： 大小为振幅的 时，其动能为振动总能量的： (A)9/16 (B)11/16 (C)13/16 (D)15/16
;
A、B好为反相振动, 所以合振动的表达式为：
x = x A + xB = 6 ×10 − 2 ×10
(
−2
−2
)
π π −2 cos 5t + = 4 ×10 cos 5t + 2 2
4
二、填空题 1.一质点作简谐振动，其振动曲线如图所示。根据此图 一质点作简谐振动， 一质点作简谐振动 其振动曲线如图所示。 用余弦函数描述时， 可知，它的周期T= 3.43( s ) , ；用余弦函数描述时，其 可知，它的周期 − 2π 3 初位相为 。 分析： 由旋转矢量图可得： π 2π t = 0, ϕ = − , t = 2 s, ϕ = 3 2 因此从t=0到t=2的时间内旋转矢 量转过的角度为： t = 2 ϕ =π 2 1 2 7 ∆ϕ = π − − π = π 2 3 6 x o ∆ϕ 7π = Q ωt = ∆ϕ ∴ ω =
大学物理规范作业解答(全)
2.一小环可在半径为R的大圆环上无摩擦地滑动，而 大圆环能以其竖直直径为轴转动，如图所示。当圆 环以恒定角速度ω 转动，小环偏离圆环转轴而且相 对圆环静止时，小环所在处圆环半径偏离竖直方向 的角度θ B ( 为 ) (A) θ =π /2 （B）θ =arccos(g/Rω 2) (C)θ =arccos(Rω 2 / g)(D）须由小珠质量决定 解：环受力N的方向指向圆心，mg向下, 法向加速度在水平面内 N sin θ = ma n = ml ω2 N N cos θ = mg 由于 l=Rsinθ
大学物理规范作业
总（02）
牛顿运动定律 动量 角动量
一、选择题 1.站在电梯内的一个人，看到用细线连结的质量不同 的两个物体跨过电梯内的一个无摩擦的定滑轮而处于 “平衡”状态。由此，他断定电梯作加速运动，其加 速度为： （B） A）大小为g，方向向上； B）大小为g，方向向下； C）大小为g/2，方向向上；D）大小为g/2，方向向下； 分析：电梯中的观察者发现两个物体处于“失重”状 态，绳中张力为零。 两个物体只能相对地面作加速运动，并且加速度 一定为g，方向向下。 am地 am梯 a梯地 g 0 a梯地
an g
2 v0 x
an
a
v 曲率圆的半径一质点作直线运动，某时刻的瞬时速度为 v 2(m s )
，瞬时加速度为 a 2(m s 2 ) 。 则一秒后质点的 速度： （A) 等于零
1
（B）等于 2(m s 1 )
（C）等于 2(m s ) （D）不能确定
1
（D）
分析： 只告诉该时刻的瞬时加速度，并不知道加速度的 变化规律，所以一秒后质点的速度无法确定。
大学物理规范作业(本一)32解答
B2 解: Wm1 20 dV R 0 I 2 1 R 0 Ir 2 ) 2rdr 1 ( ) 2rdr 1 0 ( 2 R 2 0 2R1 2r 0 I 2 1 R2 ( ln ) 4 4 R1
1 2 1
0 1 R2 单位长度电缆的自感系数为：L ( ln ) 2 4 R1
2 R1 N 0 N 2 h R2 因此自感系数为 L ln I I 2 R1
0
ln
2
(2)直导线可以认为在无限远处闭合,匝数为1.螺绕环通 过电流I1时,通过螺绕环截面的磁通量也就是通过直导线 回路的磁链. 因此
0 Nh R2 21 1 0 NI1h R2 M 21 ln / I1 ln I1 I1 2 R1 2 R1
(3)
ba
dia M dt
6.310 (5Hale Waihona Puke ) 3.110 (V )10
6
4
3.如图所示的截面为矩形的螺绕环，总匝数为N。（1） 求此螺绕环的自感系数；（2）沿环的轴线拉一根直导 线。求直导线与螺绕环的互感系数M12和M21，二者是否 相等？ 解：(1)可求得电流为I时环截面积的 磁通量为: NIh R
m1 L1I1 M12 I 2 L1I1 M I 2 L1I1
4
4.在半径为R的圆柱形区域内，磁感应强度保持均匀，
dB 并以 的速率增加，则在离轴线a(a<R)的a处的感生电 dt a dB
场的大小Ea= 感应电势1=
l
2 dt 电场的大小Eb =
解: E dl
比较两个结果得： M 12 M 21
12
4.一同轴电缆由中心导体圆柱和外层导体圆筒组成，二 者半径分别为R1和R2，筒和圆柱之间充以电介质，电介质 和金属的r均可取作1，求此电缆通过电流I(由中心圆柱 流出，由圆筒流回)时，单位长度内储存的磁能，并通过 和自感磁能的公式比较求出单位长度电缆的自感系数。
大学物理规范作业上册答案全
R1
r3
R 3R
(G
Mm r2
)dr
3R
Em A
R2 R1
G
Mm r3
r
dr
(G Mm )dr
3R
r2
GMm
3R
21
2.一链条长度为L,质量为m , 链条的一端放在桌面上， 并桌用面手上拉要住做，功另A=一端有1/14悬m。在gL桌边，将链条全部拉到
32 解法1：将链条全部拉到桌面上做功的效果 就是使悬在桌边链条的重力势能增加，
比， dv kv 2 ，式中k为正常数，求快艇在关闭发动机
dt
后行驶速度与行驶距离的关系。
解： 作一个变量代换
a kv 2 dv dv dx v dv dt dx dt dx
得到： kv dv kdx dv
dx
v
积分得到： k x ln v v0
v0为初始速度
8
大学物理规范作业上册
02
17
24
2.质量为m的物体放在光滑的水平面上，物体的两边 分别与劲度系数k1和k2的弹簧相连。若在右边弹簧的
末端施以拉力F,问(1)该拉力F非常缓慢地拉过距离l，F
做功多少？（2）瞬间拉到l便停止不动,F做的功又为 多少？
解：（1）拉力作功只增加二弹 簧的弹性势能。
k2l2 l1
k1l1 l2 l
当t=1秒时，其切向加速度的大小at = 4
；法
向解加：ar速度d2的vt 2大i4小i
an= 2
costj
2 cos tj
v
。 dr
dt
4ti sin tj
dt
根据曲线运动的加速度为
at
dv dt
大学物理规范作业26.ppt
N cos mg N sin m 2 R sin
从以上二式可得到：cos g 2R
N
mg
不可能静止 在上半圆。 4
二、填空题
1方且看分.程以来某析为速，人：： 度 小在r球火u的车(v运站50ti动台m方1以2·sg-程初1t匀2应速)速j为率行。：v0驶某r向，火上则车抛5t在在i出此t一=(火0v小时车t球处上，在12的其gxt乘=。运20)客，动j
到 x=x1 处，所经历的时间为 [ln( x1 / x0 )] / k 。
分析：
1) F ma m dv m dv dx mkv mk2x dt dx dt
2）根据 v dx , dt dx dx
dt
v kx
两边积分得：t
t2 dt
t1
x1 x0
dx kx
1 k
ln
x1 x0
分析：根据相对运动公式：v风地 v风车 v车地
作矢量图（如右图所示）
4
v车地
4 v车 地
易求出：v风地 4 2(km h1)
450
方向从西北方吹来。
v风 车
v风车
v风地
2
2.站在电梯内的一个人，看到用细线连结的质量不同
的两个物体跨过电梯内的一个无摩擦的定滑轮而处于
“平衡”状态。由此，他断定电梯作加速运动，其加
3
3.一小环可在半径为R的大圆环上无摩擦地滑动，而
大圆环能以其竖直直径为轴转动，如图所示。当圆环
以恒定角速度ω转动，小环偏离圆环转轴而且相对圆
环静止时，小环所在处圆环半径偏离竖直方向的角度
θ为：
（B）
（A）θ=π/2
（B）θ=arccos(g/Rω2)
大学物理规范作业(本一)29(精选)19页文档
大学物理规范作业(本一)29 （精选）
11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡ห้องสมุดไป่ตู้ 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡ห้องสมุดไป่ตู้ 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
大学物理规范作业(本一)功能原理机械能守恒(含有解答)
2 m gy 1 2 E p ( ky )dy ky 2 2 y0 y
0
5
二、填空题 1. 一个力作用在质量为 1.0kg 的质点上 , 使之沿 x 轴运 动 , 已知在此力作用下质点的运动方程为 x=3t-4t2+t3 (SI), 在 0 到 4s 的时间间隔内 , 该力对质点所作的功 为 176（J） 。 分析： 解1：由已知得到
法一：由牛顿第二定律，得
v dv dv f m mv 2 dt dx
x
0
dx
vB 2
vB
2mdv ,
vB x 2m( vB ) 14(m) 2
法二：由冲量定理
mv C mv B
dx x v fdt dt 2 2 2 0
11
分析：由 k/r2=mv2/r 可得：v=(k/mr)1/2
1 2 k Ek mv 2 2r
E pr
r
k k ( 2 )dr r r
所以：E=EK+EP= -k/2r
8
三、计算题 1.一轻质量弹簧原长l0，劲度系数为k，上端固定，下端 挂一质量为m的物体，先用手托住，使弹簧保持原长。 然后突然将物体释放，物体达最低位置时弹簧的最大伸 长和弹力是多少？物体经过平衡位置时的速率多大？ 解：取弹簧自然伸长处为坐标原点及势能为零（ y 轴 向下为正），以后任一时刻机械能守恒得:
1 2 1 2 E mv ky mgy 0 2 2
物体达最低位置时速度为零，由上式得最大伸长量
2 mg y k
这时弹力为：F ky 2mg
9
过平衡位置时质点受力为零： ky m g 0
mg 质点的位移为 y k
0
5
二、填空题 1. 一个力作用在质量为 1.0kg 的质点上 , 使之沿 x 轴运 动 , 已知在此力作用下质点的运动方程为 x=3t-4t2+t3 (SI), 在 0 到 4s 的时间间隔内 , 该力对质点所作的功 为 176（J） 。 分析： 解1：由已知得到
法一：由牛顿第二定律，得
v dv dv f m mv 2 dt dx
x
0
dx
vB 2
vB
2mdv ,
vB x 2m( vB ) 14(m) 2
法二：由冲量定理
mv C mv B
dx x v fdt dt 2 2 2 0
11
分析：由 k/r2=mv2/r 可得：v=(k/mr)1/2
1 2 k Ek mv 2 2r
E pr
r
k k ( 2 )dr r r
所以：E=EK+EP= -k/2r
8
三、计算题 1.一轻质量弹簧原长l0，劲度系数为k，上端固定，下端 挂一质量为m的物体，先用手托住，使弹簧保持原长。 然后突然将物体释放，物体达最低位置时弹簧的最大伸 长和弹力是多少？物体经过平衡位置时的速率多大？ 解：取弹簧自然伸长处为坐标原点及势能为零（ y 轴 向下为正），以后任一时刻机械能守恒得:
1 2 1 2 E mv ky mgy 0 2 2
物体达最低位置时速度为零，由上式得最大伸长量
2 mg y k
这时弹力为：F ky 2mg
9
过平衡位置时质点受力为零： ky m g 0
mg 质点的位移为 y k
大学物理规范作业 (2)汇总
但因为缺级现象，该主极大实际看不到。
在该区域内共看到共5条： 2,1,0 5
3.图为利用双缝干涉现象测定气体折射率的示意装置，
波长为的平行单色光垂直照射双缝，在s1前放置一长 为 l 的透明管，当待测气体充入而将空气排出时,干涉条 纹向____上____移动；设空气的折射率为n0 ，若条纹移
解动纹：的N由条位于，置气则移体待至的测x0折气=_射体__率的__大折_N_于射_f_空率_d_气n_＝_，_________n_0____。N_l_；零级明条
4n
4 1.46
2
法二：
相邻两明条纹的厚度差为：d
2nsio2
d 6 1
2nsio2 2 2nsio2
13
1331.16(nm)
4nsio2
3
2.光栅衍射中,若a+b=3a=8 μm,当用λ=700 nm的光垂
直照射光栅时, 衍射明纹的最高级为___1_1____级、实 际能看到的总条数为___1_7____条；单缝衍射中央明纹 区中出现的主极大条数为____5____条。
k 11,10,8,7,5,4,2,1,0
单缝衍射中央明纹区为第一级暗纹中心间的距离。
根据单缝衍射暗纹条件 a sin k
第一级暗纹中心所对应的衍射角满足：sin 1
a
下面就是求在 1 1范围可以看到几条主极大。
在第一级暗纹中心的位置上，有：
(a
b) sin 1
(a b)
a
3
即在第一级暗纹中心的位置上为第3级主极大。
SiO2薄膜(最小）厚度是 1331.16(nm) 。
分析：依题意可知入射光在薄膜上
下表面反射时均存在半波损失。
所以两束光线的光程差满足: 2ne
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解： mT b
T1
b
m1
2.897103 0.3490106
8300(K)
b 2.897103
T2 m2 0.4749106 6100(K)
5
2、依据斯忒藩·玻尔兹曼定律的表达式 E（T）= T4 ， 再用辐射高温计测得高温炉壁小孔的辐射出射度 E(T)=2.28×105瓦/米2，则可求得炉内温度T= 1420K。
大学物理规范作业
总（38）
1
一、选择题
1.下列各物体，哪个是绝对黑体？【
（A）不辐射可见光的物体 （B）不辐射任何光线的物体 （C）不能反射可见光的物体 （D）不能反射任何光线的物体
分析：
D】
若物体在任何温度下对任意波长的吸收比为1， 则称该物体为黑体。
黑体吸收比
吸收能量 入射能量
1
2
2、用频率为的单色光照射某金属时，逸出光电子的 最大动能为Ek，若改用频率为2的单色光照射此金属 时，则逸出光电子的最大动能为（ D ）。 （A）2Ek；（B）2h -Ek ;（C）h -Ek ;（D） h +Ek
解： E(T ) T 4
T
E(T )
1
4
1420(K)
3、已知真空中光子波长为，则其频率= c/ ，光
子的能量E= hc/ ，动量的大小P= h/ ，
光子质量m = h/ c
。
解： c ,
E
h
hc
,
p h
E hc mc2, m h c
解： h Ek A A h Ek
又 2h Ek ' A
Ek ' 2h A h Ek
3
3、已知银的光电效应截止波长0=350nm，当用波长 为250nm的紫外光照射时，则逸出光电子最大初动能 Ek和银的逸出功W0分别为（ A ）
( A)1.41eV 和 5.68 1019 J , (B)2.26eV 和 5.68eV ,
4 R2 T 4 t m c2
m
4
R2
c2
T
4
t
4
(6.95
108 )2 5.67 10 8 (3108 )2
5800
4
t
1.36 1017 (kg)
7
2、在天文学中，常用斯特藩定律来计算恒星的半径。 设测得某恒星离地球的距离为4.3×1017 m，表面温度 T=5200K，到达地球上每单位面积的辐射功率为 1.2×10-8 W/m2，将恒星视为黑体，试估算该恒星的 半径R=？
6
三、计算题
1.假设太阳表面温度为5800K，直径为13.9108 米。如 果认为太阳的辐射是常数，求太阳在一年内由于辐射 而损失的质量。 解： 太阳半径 R D 6.95108(m)
2
1年时间t 3600 24365(s)
设太阳在一年内由于辐射而损失的质量为 m 。
太阳辐射总功率 E 4 R2 T 4,故有：
解：恒星的总辐射功率为： 4R2 T 4
辐射到达地球表面时，辐射能已扩大到半径
4.3×1017 m的球面上，于是有：
4R2 T 4 4r 2Er
R
r T2
Er
1
2
7.3109 (m)
8
(C)2.26 10 19 J 和 3.510 19 J , (D)以上都错 .
解： A h 0
Байду номын сангаас
h c
0
5.68 10 19 (J )
h Ek A
Ek h A
hc A
1.41(eV )
4
二、填空题
1、将星球看作绝对黑体，利用维恩位移定律测量m ， 便可求得T，这是测量星球表面温度的方法之一。今测 得北极星的m1 =0.3490m，太阳的m2 = 0.4749m， 则北极星表面温度T1= 8300K ,太阳的表面温度 T2= 6100K 。
T1
b
m1
2.897103 0.3490106
8300(K)
b 2.897103
T2 m2 0.4749106 6100(K)
5
2、依据斯忒藩·玻尔兹曼定律的表达式 E（T）= T4 ， 再用辐射高温计测得高温炉壁小孔的辐射出射度 E(T)=2.28×105瓦/米2，则可求得炉内温度T= 1420K。
大学物理规范作业
总（38）
1
一、选择题
1.下列各物体，哪个是绝对黑体？【
（A）不辐射可见光的物体 （B）不辐射任何光线的物体 （C）不能反射可见光的物体 （D）不能反射任何光线的物体
分析：
D】
若物体在任何温度下对任意波长的吸收比为1， 则称该物体为黑体。
黑体吸收比
吸收能量 入射能量
1
2
2、用频率为的单色光照射某金属时，逸出光电子的 最大动能为Ek，若改用频率为2的单色光照射此金属 时，则逸出光电子的最大动能为（ D ）。 （A）2Ek；（B）2h -Ek ;（C）h -Ek ;（D） h +Ek
解： E(T ) T 4
T
E(T )
1
4
1420(K)
3、已知真空中光子波长为，则其频率= c/ ，光
子的能量E= hc/ ，动量的大小P= h/ ，
光子质量m = h/ c
。
解： c ,
E
h
hc
,
p h
E hc mc2, m h c
解： h Ek A A h Ek
又 2h Ek ' A
Ek ' 2h A h Ek
3
3、已知银的光电效应截止波长0=350nm，当用波长 为250nm的紫外光照射时，则逸出光电子最大初动能 Ek和银的逸出功W0分别为（ A ）
( A)1.41eV 和 5.68 1019 J , (B)2.26eV 和 5.68eV ,
4 R2 T 4 t m c2
m
4
R2
c2
T
4
t
4
(6.95
108 )2 5.67 10 8 (3108 )2
5800
4
t
1.36 1017 (kg)
7
2、在天文学中，常用斯特藩定律来计算恒星的半径。 设测得某恒星离地球的距离为4.3×1017 m，表面温度 T=5200K，到达地球上每单位面积的辐射功率为 1.2×10-8 W/m2，将恒星视为黑体，试估算该恒星的 半径R=？
6
三、计算题
1.假设太阳表面温度为5800K，直径为13.9108 米。如 果认为太阳的辐射是常数，求太阳在一年内由于辐射 而损失的质量。 解： 太阳半径 R D 6.95108(m)
2
1年时间t 3600 24365(s)
设太阳在一年内由于辐射而损失的质量为 m 。
太阳辐射总功率 E 4 R2 T 4,故有：
解：恒星的总辐射功率为： 4R2 T 4
辐射到达地球表面时，辐射能已扩大到半径
4.3×1017 m的球面上，于是有：
4R2 T 4 4r 2Er
R
r T2
Er
1
2
7.3109 (m)
8
(C)2.26 10 19 J 和 3.510 19 J , (D)以上都错 .
解： A h 0
Байду номын сангаас
h c
0
5.68 10 19 (J )
h Ek A
Ek h A
hc A
1.41(eV )
4
二、填空题
1、将星球看作绝对黑体，利用维恩位移定律测量m ， 便可求得T，这是测量星球表面温度的方法之一。今测 得北极星的m1 =0.3490m，太阳的m2 = 0.4749m， 则北极星表面温度T1= 8300K ,太阳的表面温度 T2= 6100K 。