基础物理学上册第四章习题解答和分析

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2021年八年级物理上册第四章《光现象》复习题(答案解析)(3)

一、选择题1．如图所示为某一条入射光经平面镜反射后的路径，保持入射光线不变，通过调整平面镜使反射光线射向P点，下列说法正确的是（）A．平面镜向右平移面镜B．调整后反射角和入射角大小不再相等C．平面镜应该逆时针转动D．调整后的反射角比第一次的反射角大2．如图，水平地面上放置着一块平面镜，若要使图中的反射光线射中墙壁上的目标，在激光笔不动的情况下，可将平面镜（）A．右侧底部适当垫高B．左侧底部适当垫高C．水平向右适当移动D．水平向左适当移动3．如图所示的光现象中，描述正确的是（）A．万中新生军训地下的影子是光沿直线传播形成的B．发生在万州的“海市蜃楼”是光的反射现象C．鸟巢倒影是光的折射现象D．筷子在水面处“弯折”是光的反射形成的4．如图是小丽从生活中收集到的一些与光现象有关的实例，以下说法错误的是（）A．甲图：验钞机利用紫外线辨别钱币真伪B．乙图：黑板“反光”是因为发生了漫反射现象C．丙图：雨后天边彩虹是光的色散现象D．丁图：小孔成像所成的像是倒立的实像5．以下四种现象，由于光的折射形成的是（）A．水中倒影B．树叶影子C．小孔成像D．海市蜃楼6．如图所示，长30cm的物体AB斜放在平面镜前，会在镜中成像A B''（未画出）。

若A 到镜面的距离为7cm，B到镜面的距离为25cm，则A到B'的距离为（）A．30cm B．40cm C．50cm D．60cm7．对下面诗句中蕴含的物理知识，理解正确的是（）①“不敢高声语，恐惊天上人”，诗中“高”是指声音响度大②“柴门闻犬吠，风雪夜归人”，说明声音可以传递信息③“绿树荫浓夏日长”是光沿直线传播形成的④“潭清疑水找”是光的折射形成的A．只有①④正确B．只②③有正确C．只有②③④正确D．①②③④都正确8．如图所示，平面镜竖直放置在水平面上，一支直立的铅笔从平面镜前30cm处以4cm/s 的速度水平向右匀速靠近平面镜，下列说法正确的是（）A．铅笔在平面镜中所成的像逐渐变大B．铅笔的像相对于平面镜的速度为8cm/sC．经过2s，铅笔与它的像之间的距离变为22cmD．若平面镜顺时针转至图中虚线位置，铅笔的像将与铅笔垂直9．生活处处有物理，留心观察皆学问，以下是有关生活中的物理现象，其中分析错误的是（）A．寒冷的冬天，冰冻的衣服也会直接变干是升华现象B．“声纹门锁”能辨别不同人说话的声音，这是依据声音的音色来识别的C．汽车观后镜是一面凸面镜，可以扩大观察视野D．医院体检的“B超检查”是利用了声音可以传递能量10．下列有关光的说法错误的是（）A．阳光下的影子是光沿直线传播造成的B．强烈的太阳光照在玻璃幕墙上会发生漫反射，造成“光污染”干扰正常生活C．海市蜃楼是由于不同高度的空气疏密不同，发生光的折射造成的奇观D．太阳光通过棱镜后可以被分解成各种颜色的光，这一现象叫光的色散11．2020年6月21日下午，在我国的部分地区可看到如图所示的“金边日环食”奇观，下列现象中与日食成因相同的是（）A．海市蜃楼B．树荫下的圆形光斑C．凸面镜扩大视野D．水中舞月12．蓝天上飘着白云，平静清澈的池塘中鱼自由游动。

人教版八年级物理上册第四章第1节《光的直线传播》教学设计

（二）过程与方法
1.通过观察生活中的光现象，培养学生发现问题、提出问题的能力。
2.通过小组合作，进行光的传播实验，培养学生动手操作能力和团队协作精神。
3.运用分析、综合、归纳等方法，从实验现象中提炼出光的直线传播原理。
4.学会运用物理知识解决实际问题，提高学生的应用能力。
（三）情感态度与价值观
1.培养学生对光现象的好奇心和探究欲望，激发学生学习物理的兴趣。
二、学情分析
八年级学生已经具备了一定的物理知识基础，对光的传播现象有初步的认识。在此基础上，学生对光的直线传播的学习将更加深入。然而，由于光的传播涉及抽象概念和微观现象，学生在理解上可能存在一定难度。因此，在教学过程中，教师应关注以下学情：
1.学生对光现象充满好奇，但可能缺乏深入探究的意识，教师需引导学生主动发现并提出问题。
5.探究作业：
-以小组为单位，讨论光在生活中的应用，如光纤通信、太阳能电池等。
-每组选择一个话题，进行深入研究，制作成PPT或小报，下节课展示。
作业布置要求：
1.作业内容要与所学知识紧密结合，注重实践性与探究性。
2.学生需认真完成作业，家长签字确认，以保证作业质量。
3.教师将根据作业完成情况进行评价，对优秀作业给予表扬和鼓励。
-记录实验过程和结果，撰写实验报告，下节课提交。
3.笔头作业：
-完成课本第四章第1节后的练习题，巩固光的直线传播知识。
-针对课堂讲解的难点，如光速、光的传播原理等，进行自主学习，查阅相关资料，加深理解。
4.思考作业：
-思考光在非均匀介质中传播的情况，如光从空气进入水中，会发生什么变化？
-结合所学知识，预测并解释可能出现的现象。
2.学生的实验操作能力有待提高，教师应给予充分指导，让学生在实践中掌握光的传播原理。

教科版八年级物理上册第四章《复习课：凸透镜成像》教学设计

（二）讲授新知，500字
1.教师引导学生回顾光的折射现象，介绍凸透镜的折射作用。
2.讲解凸透镜成像规律，结合实验现象和图示，让学生直观地理解物距、像距、实像、虚像等概念。
3.引导学生推导凸透镜成像公式，并通过实例计算，使学生掌握公式应用。
4.分析凸透镜成像在生活中的应用，如照相机、投影仪等，让学生认识到物理知识在实际生活中的重要性。
2.学生分享学习收获，反思学习过程中的不足，提高自我认知。
3.教师对本节课的学习情况进行点评，强调凸透镜成像在实际生活中的重要性，激发学生学习物理的兴趣。
4.布置课后作业，巩固课堂所学知识，提高学生的应用能力。
五、作业布置
为了巩固本节课的学习内容，提高学生的知识应用能力和解题技能，特布置以下作业：
1.完成课本第十章的课后习题，特别是关于凸透镜成像规律的应用题，要求学生在解题过程中注意理解题目要求，准确运用成像公式，并注意单位的转换。
6.总结反思，巩固提高：
-通过课堂小结，让学生回顾本节课的学习内容，反思学习过程中的收获和不足，巩固所学知识。
在教学过程中，教师要关注学生的个体差异，提供个性化的指导，确保每个学生都能在原有基础上得到提升。同时，注重启发式教学，激发学生的学习兴趣，引导他们主动探究、积极思考，提高物理学科素养。通过本章节的学习，使学生不仅掌握凸透镜成像的知识，还能将其应用于实际生活，培养解决实际问题的能力。
此外，学生在情感态度上，对新鲜事物充满好奇，但部分学生可能对物理学科的学习信心不足，容易产生畏惧心理。教师应关注学生的情感需求，创设轻松愉快的学习氛围，激发学生的学习兴趣，帮助他们建立自信心。
三、教学重难点和教学设想
（一）教学重难点
1.理解并掌握凸透镜成像规律，特别是物体距离与像距离的关系，以及实像与虚像的判断。

普通物理学教程力学课后答案高等教育出版社第四章动能和势能

第4章动能和势能习题解答4.2.2 本题图表示测定运动体能的装置。

绳拴在腰间沿水平展开跨过理想滑轮，下悬重物50kg ，人用力向后蹬传送带而人的质心相对于地面不动，设传送带上侧以2m/s 的速率向后运动，问运动员对传送带做功否？功率如何？解：人作用在传送带上的力有向下的压力和水平向后的静摩擦力，压力方向与传送带位移方向垂直，所以压力不做功，但静摩擦力方向与传送带位移方向相同，所以静摩擦力对传送带做正功。

分析人受力情况，由质心定理可知，人与传送带之间的静摩擦力的大小f=mg ，所以，人对传送带做功的功率为：N = fv = mgv = 50×9.8×2 = 9.8×102（瓦）4.2.3 一非线性拉伸弹簧的弹性力的大小为l l k l k f ,321+=表示弹簧的伸长量，k 1为正，⑴研究当k 2＞0、k 2<0和k 2=0时弹簧的劲度df/dl 有何不同；⑵求出将弹簧由l 1拉长至l 2时弹簧对外界所做的功。

解：弹簧的劲度df/dl=k 1+3k 2l 2. k 2=0时，df/dl =k 1，与弹簧的伸长量无关；当k 2>0时，弹簧的劲度随弹簧伸长量的增加而增大；k 2<0时，弹簧的劲度随弹簧伸长量的增加而减小。

在以上三种情况中，劲度df/dl 与弹簧伸长量l 的关系如图所示。

))](([)()()(2122212222112141422412122121321321212121l l l l k k l l k l l k dll k ldl k dl l k l k A l l l l l l -++-=----=--=+-=⎰⎰⎰4.2.4一细线系一小球，小球在光滑水平桌面上沿螺旋线运动，线穿过桌中心光滑圆孔，用力F 向下拉绳，证明力F 对线做的功等与线作用于小球的拉力所做的功，线不可伸长。

证明：以圆孔为顶点建立极坐标，设小球的位置由r 1,θ1变为r 2,θ2，由于忽略绳的质量、伸长，不计摩擦，所以绳对球的拉力T=FFT F r r r r r r rT A A r r T r r F A r r T drTTdrdr FA =∴-=-=-==-==⎰⎰⎰),()()(2121211221214.2.5 一辆卡车能够沿着斜坡以15km/h 的速率向上行驶，斜坡与水平面夹角的正切tg α=0.02，所受阻力等于卡车重量的0.04，如果卡车以同样的功率匀速下坡，卡车的速率是多少？解：设卡车匀速上坡时，速率为v, 牵引力为F, 功率为N,由质点平衡方程有，F = (0.04+sin α)mg ，∴N = Fv = (0.04+sin α)mgv设卡车匀速下坡时，速率为v ’,牵引力为F',功率为N', 由质点平衡方程有 F'+ mg sin α= 0.04mg, F'=(0.04-sin α)mg, ∴N'= (0.04-sin α)mgv'.令N'= N, 即（0.04+sin α）mgv = (0.04-sin α)mgv'，可求得：v'= v(0.04+sin α)/(0.04-sin α). 利用三角函数关系式，可求得： sin α≈tg α=0.02 ,∴v'=3v =3×15×103/602 m/s = 12.5m/s.4.3.1质量为m=0.5kg 的木块可在水平光滑直杆上滑动，木块与一不可伸长的轻绳相连，绳跨过一固定的光滑小环，绳端作用着大小不变的力T=50N ，木块在A 点时具有向右的速率v 0=6m/s ，求力T 将木块从A 拉至B 点时的速度。

2021_2022高中物理第四章牛顿运动定律第6节用牛顿运动定律解决问题一1教案新人教版必修

用牛顿运动定律解决问题（一）教材分析力和物体运动的关系问题，一直是动力学研究的基本问题，人们对它的认识经历了一个漫长的过程，直到牛顿用他的三个定律对这一类问题作出了精确的解决．牛顿由此奠定了经典力学的基础．牛顿三定律成为力学乃至经典物理学中最基本、最重要的定律．牛顿第一定律解决了力和运动的关系问题；牛顿第二定律确定了运动和力的定量关系；牛顿第三定律确定了物体间相互作用力遵循的规律．动力学所要解决的问题由两部分组成：一部分是物体运动情况；另一部分是物体与周围其他物体的相互作用力的情况．牛顿第二定律恰好为这两部分的链接提供了桥梁．应用牛顿运动定律解决动力学问题，高中阶段最为常见的有两类基本问题：一类是已知物体的受力情况，要求确定出物体的运动情况；另一类是已经知道物体的运动情况，要求确定物体的受力情况．要解决这两类问题，对物体进行正确的受力分析是前提，牛顿第二定律则是关键环节，因为它是运动与力联系的桥梁．教学重点应用牛顿运动定律解决动力学的两类基本问题．教学难点动力学两类基本问题的分析解决方法．课时安排1课时三维目标1．知识与技能（1）知道动力学的两类基本问题，掌握求解这两类基本问题的思路和基本方法．（2）进一步认识力的概念，掌握分析受力情况的一般方法，画出研究对象的受力图．2．过程与方法（1）培养学生运用实例总结归纳一般解题规律的能力．（2）会利用正交分解法在相互垂直的两个方向上分别应用牛顿定律求解动力学问题．（3）掌握用数学工具表达、解决物理问题的能力．3．情感、态度与价值观通过牛顿第二定律的应用，提高分析综合能力，灵活运用物理知识解决实际问题．教学过程导入新课情境导入利用多媒体播放“神舟”五号飞船的发射升空、“和谐号”列车高速前进等录像资料．如图甲、乙所示．引导：我国科技工作者能准确地预测火箭的升空、变轨，列车的再一次大提速节约了很多宝贵的时间，“缩短”了城市间的距离．这一切都得益于人们对力和运动的研究．我们现在还不能研究如此复杂的课题，就让我们从类似较为简单的问题入手，看一下这类问题的研究方法．推进新课牛顿第二定律确定了运动和力的关系，使我们能够把物体的运动情况与受力的情况联系起来．因此，它在天体运动的研究、车辆的设计等许多基础学科和工程技术中都有广泛的应用．由于我们知识的局限，这里只通过一些最简单的例子作介绍．一、从受力确定运动情况如果已知物体的受力情况，可由牛顿第二定律求出物体的加速度，再通过运动学的规律就可以确定物体的运动情况．例1一个静止在水平地面上的物体，质量是2 kg，在6.4 N的水平拉力作用下沿水平方向向右运动．物体与地面间的摩擦力是4.2 N，求物体在4 s末的速度和4 s内发生的位移．分析：这个问题是已知物体受的力，求它的速度和位移，即它的运动情况．教师设疑：1．物体受到的合力沿什么方向？大小是多少？2．这个题目要求计算物体的速度和位移，而我们目前只能解决匀变速运动的速度和位移．物体的运动是匀变速运动吗？师生讨论交流：1．对物体进行受力分析，如图．物体受力的图示物体受到四个力的作用：重力G ，方向竖直向下；地面对物体的支持力F N ，竖直向上；拉力F 1，水平向右；摩擦力F 2，水平向左．物体在竖直方向上没有发生位移，没有加速度，所以重力G 和支持力F N 大小相等、方向相反，彼此平衡，物体所受合力等于水平方向的拉力F 1与摩擦力F 2的合力．取水平向右的方向为正方向，则合力：F ＝F 1－F 2＝2.2 N ，方向水平向右．2．物体原来静止，初速度为0，在恒定的合力作用下产生恒定的加速度，所以物体做初速度为0的匀加速直线运动．解析：由牛顿第二定律可知，F 1－F 2＝maa ＝F 1－F 2ma ＝2.22m/s 2＝1.1 m/s 2 求出了加速度，由运动学公式可求出4 s 末的速度和4 s 内发生的位移v ＝at ＝1.1×4 m/s＝4.4 m/sx ＝12at 2＝12×1.1×16 m＝8.8 m.讨论交流：（1）从以上解题过程中，总结一下运用牛顿定律解决由受力情况确定运动情况的一般步骤．（2）受力情况和运动情况的链接点是牛顿第二定律，在运用过程中应注意哪些问题？参考：运用牛顿定律解决由受力情况确定物体的运动情况大致分为以下步骤：（1）确定研究对象．（2）对确定的研究对象进行受力分析，画出物体的受力示意图．（3）建立直角坐标系，在相互垂直的方向上分别应用牛顿第二定律列式F x ＝ma x ，F y ＝ma y .求得物体运动的加速度．（4）应用运动学的公式求解物体的运动学量．3．受力分析的过程中要按照一定的步骤以避免“添力”或“漏力”．一般是先场力，再接触力，最后是其他力．即一重、二弹、三摩擦、四其他．再者每一个力都会独立地产生一个加速度．但是解题过程中往往应用的是合外力所产生的合加速度．再就是牛顿第二定律是一矢量定律，要注意正方向的选择和直角坐标系的应用．课堂训练（课件展示）如图所示自由下落的小球，从它接触竖直放置的弹簧开始到弹簧压缩到最大程度的过程中，小球的速度和加速度的变化情况是（）．A．加速度变大，速度变小B．加速度变小，速度变大C．加速度先变小后变大，速度先变大后变小D．加速度先变小后变大，速度先变小后变大解析：小球接触弹簧后，受到竖直向下的重力和竖直向上的弹力，其中重力为恒力．在接触开始阶段，弹簧形变较小，重力大于弹力，合力方向向下，故加速度方向也向下，加速度与速度方向相同，因而小球做加速运动．随着弹簧形变量的增加，弹力不断增大，向下的合力逐渐减小，小球加速度也逐渐减小．当弹力增大到与重力相等时，小球加速度等于0.由于小球具有向下的速度，仍向下运动．小球继续向下运动的过程，弹力大于重力，合外力方向变为竖直向上，小球加速度也向上且逐渐增大，与速度方向相反．小球速度减小，一直到将弹簧压缩到最大形变量，速度变为0.答案：C二、从运动情况确定受力与第一种情况过程相反，若已经知道物体的运动情况，根据运动学公式求出物体的加速度，于是就可以由牛顿第二定律确定物体所受的外力，这是力学所要解决的又一方面的问题．例2 一个滑雪的人，质量m＝50 kg，以v0＝2 m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡倾角θ＝30°，在t＝5 s的时间内滑下的路程x＝60 m，求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空气阻力）．合作探讨：这个题目是已知人的运动情况，求人所受的力．应该注意三个问题：滑雪人受到的力1．分析人的受力情况，作出受力示意图．然后考虑以下几个问题：滑雪的人共受到几个力的作用？这几个力各沿什么方向？它们之中哪个力是待求的，哪个力实际上是已知的？2．根据运动学的关系得到下滑加速度，求出对应的合力，再由合力求出人受的阻力．3．适当选取坐标系．坐标系的选择，原则上是任意的，但是为了解决问题的方便，选择时一般根据以下要求选取：（1）运动正好沿着坐标轴的方向．（2）尽可能多的力落在坐标轴上．如有可能，待求的未知力尽量落在坐标轴上，不去分解．解析：如图，受力分析建立如图坐标系，把重力G 沿x 轴和y 轴的方向分解，得到求滑雪人受到的阻力G x ＝mg ·sin θG y ＝mg ·cos θ与山坡垂直方向，物体没有发生位移，没有加速度，所以G y 与支持力F N 大小相等、方向相反，彼此平衡，物体所受的合力F 等于G x 与阻力F 阻的合力．由于沿山坡向下的方向为正方向，所以合力F ＝G x －F 阻，合力的方向沿山坡向下，使滑雪的人产生沿山坡向下的加速度．滑雪人的加速度可以根据运动学的规律求得：x ＝v 0t ＋12at 2 a ＝2(x －v 0t )t 2 a ＝4 m/s 2 根据牛顿第二定律F ＝maG x －F 阻＝maF 阻＝G x －maF 阻＝mg ·sin θ－ma 代入数值后，得F 阻＝67.5 N.答案：67.5 N结合两种类型中两个例题的解题过程，总结出用牛顿定律解题的基本思路和解题步骤：1．选定研究对象，并用隔离法将研究对象隔离出来．2．分别对研究对象进行受力分析和运动情况分析，并作出其受力图．3．建立适当的坐标系，选定正方向，正交分解．4．根据牛顿第二定律分别在两个正交方向上列出方程．5．把已知量代入方程求解，检验结果的正确性．课堂训练（课件展示）1．一个物体的质量m ＝0.4 kg ，以初速度v 0＝30 m/s 竖直向上抛出，经过t ＝2.5 s 物体上升到最高点．已知物体上升过程中所受到的空气阻力大小恒定，求物体上升过程中所受空气阻力的大小是多少？解析：设物体向上运动过程中做减速运动的加速度大小为a ，以初速度方向为正方向．因为v t =v 0－a t ，v t =0所以a =0v t=12 m/s 2 对小球受力分析如图，由牛顿第二定律f ＋mg =maf =m （a －g ）=0.4×（12－9.8）N=0.88 N.答案：0.88 N2．如图所示，光滑地面上，水平力F 拉动小车和木块一起做匀加速运动，小车的质量为M ，木块的质量为m .设加速度大小为a ，木块与小车之间的动摩擦因数为μ，则在这个过程中大木块受到的摩擦力大小是（）．A．μmg B．ma C．mM＋mF D．F－ma解析：这是一道根据物体运动状态求物体受力情况的典型习题．题中涉及两个物体，题干中的已知量又比较多，对此类题目，要注意选取好研究对象．两者无相对运动，它们之间的摩擦力只能是静摩擦力．因而滑动摩擦力公式f＝μmg就不再适用．A选项错误．以木块为研究对象，则静摩擦力产生其运动的加速度F合＝f＝ma，再由牛顿第三定律可知B选项正确．以小车为研究对象，F－f＝Ma，f＝F－Ma，D选项也正确．以整体为研究对象，则a＝FM＋m，再代入f＝ma可得f＝mFM＋m.故C选项也正确．答案：BCD教学建议：1．授课过程中，教师提示分析思路之后．受力分析、过程分析先由学生完成，教师则将解题过程完整写出，以便总结规律、让学生养成规范解题的习惯．2．运算过程中，物理量尽量用相应的字母表示，将所求量以公式形式代出，最后再将已知量代入，求出结果．课堂小结本节课主要讲述了动力学中的两类基本问题：（1）已知受力情况求解运动情况．（2）已知运动情况求物体受力情况．通过对例题的分析解决过程，总结出这两类基本问题的解决方法、思路和一般解题步骤．布置作业教材第87页“问题与练习”1、2、3、4题．板书设计6 用牛顿运动定律解决问题（一）一、从受力情况确定运动情况例1二、从运动情况确定受力情况例2总结：加速度是连接动力学和运动学的桥梁活动与探究课题：牛顿运动定律的适用条件．牛顿运动定律虽然是一个伟大的定律，但它也有自己适用的条件．通过对其适用条件的了解，使学生进一步完整地掌握这个规律，并且为相对论的提出打好基础．习题详解1．解答：如图所示，用作图法求出物体所受的合力F ＝87 Na ＝F m ＝872m/s 2＝43.5 m/s 2 v ＝at ＝43.5×3 m/s＝131 m/sx ＝12at 2＝12×43.5×32 m ＝196 m. 2．解答：电车的加速度为：a ＝v －v 0t ＝0－1510m/s 2＝－1.5 m/s 2. 电车所受阻力为：F ＝ma ＝－6.0×103 N ，负号表示与初速度方向相反．3．解答：人在气囊上下滑的加速度为：a ＝mg sin θ－F m ＝g sin θ－F m ＝（10×3.24.0－24060） m/s 2＝4.0 m/s 2 滑至底端时的速度为：v ＝2ax ＝2×4.0×4.0 m/s ＝5.7 m/s.4．解答：卡车急刹车时的加速度大小为：a ＝F m ＝μmg m＝μg ＝7 m/s 2 根据运动学公式：v 0＝2ax ＝2×7×7.6 m/s ＝10.3 m/s≈37.1 km/h＞30 km/h 所以，该车超速．设计点评动力学的两类基本问题在高中阶段的地位相当重要，对于培养学生的分析、判断、综合能力有很大的帮助．对于方法的总结，遵循由特殊到一般、再由一般到特殊的人们认识事物的基本发展思路．过程清晰，层次分明，有助于学生理解和掌握．备课资料一、牛顿运动定律的适用范围17世纪以来，以牛顿运动定律为基础的经典力学不断发展，在科学研究和生产技术上得到了极其广泛的应用，取得了巨大的成就．这一切不仅证明了牛顿运动定律的正确性，甚至使有些科学家认为经典力学已经达到十分完善的地步，一切自然现象都可以由力学来加以说明，过分地夸大了经典力学的作用．但是，实践表明，牛顿运动定律和所有的物理定律一样，只具有相对的真理性．1905年，著名的美籍德国物理学家爱因斯坦（1879—1955）提出了研究匀速相对运动体系的狭义相对论，引起了物理学的一场巨大革命．他指出，经典力学中的绝对时空观并不是直接从观察和实验中得出的．实际上，时间、空间和观察者是相对的．根据相对论原理，物体的质量也不是恒定不变的，而是随着物体运动状态的变化而变化.1916年爱因斯坦又发表了研究加速相对运动的广义相对论．运用这些理论所得出的结论和实验观察基本一致．这表明：对于接近光速的高速运动的问题，经典力学已不再适用，必须由相对论力学来研究．经典力学可以看做是相对论力学在运动速度远小于光速时的特例．从20世纪初以来，原子物理学发展很快，发现许多新的物理现象（如光子、电子、质子等微观粒子的波粒二象性）无法用经典力学来说明．后来，在普朗克（1858—1947）、海森堡（1901—1976）、薛定谔（1887—1961）、狄拉克（1902—1984）等物理学家的努力下创立了量子力学，解决了经典力学无法解决的问题．因此经典力学可以看做是量子力学在宏观现象中的极限情况．总之，“宏观”“低速”是牛顿运动定律的适用范围．二、用整体法与局部法巧解动力学问题在实际问题中，还常常碰到几个物体连在一起，在外力作用下的共同运动，称为连接体的运动．在分析和求解物理连接体问题时，首先遇到的关键之一，就是研究对象的选取问题．其方法有两种：一是隔离法，二是整体法．所谓隔离（体）法就是将所研究的对象——包括物体、状态和某些过程，从系统或全过程中隔离出来进行研究的方法．所谓整体法就是将两个或两个以上物体组成的整个系统或整个过程作为研究对象进行分析研究的方法．以系统为研究对象，运用牛顿第二定律求解动力学问题能回避系统内的相互作用力，使解题过程简单明了．隔离法与整体法，不是相互对立的，一般问题的求解中，随着研究对象的转化，往往两种方法交叉运用，相辅相成．例1 用力F 推M ，使M 和m 两物体一起在光滑水平面上前进时，求两物体间的相互作用力．解析：如图所示，对整体应用牛顿第二定律有F ＝（M ＋m ）a隔离m ，m 受外力的合力为M 对m 的推力N ，由牛顿第二定律N ＝ma ，解得：N ＝m M ＋m F . 答案：mM ＋m F 例2 如图所示，质量为M 的木箱放在水平面上，木箱中的立杆上套着一个质量为m 的小球．开始时小球在杆的顶端，由静止释放后，小球沿杆下滑的加速度为重力加速度的12，即a ＝12g .则小球在下滑的过程中，木箱对地面的压力为多少？解析：解法一：（隔离法）木箱与小球没有共同加速度，用隔离法解决如下．取小球m 为研究对象，受重力mg 、摩擦力F f ，如图，据牛顿第二定律得：mg －F f ＝ma ①取木箱M 为研究对象，受重力Mg 、地面支持力F N 及小球给予的摩擦力F f ′，如图．据物体平衡条件得：F N －F f ′－Mg ＝0②且F f ＝F f ′③由①②③式得F N ＝2M ＋m 2g 由牛顿第三定律知，木箱对地面的压力大小为F N ′＝F N ＝2M ＋m 2g . 解法二：（整体法）对于“一动一静”连接体，也可选取整体为研究对象，依据牛顿第二定律列式：（mg ＋Mg ）－F N ＝ma ＋M ×0故木箱所受支持力：F N ＝2M ＋m 2g . 由牛顿第三定律知：木箱对地面压力F N ′＝F N ＝2M ＋m 2g . 答案：2M ＋m 2g 例3 一个质量为0.2 kg 的小球用细线吊在倾角θ＝53°的斜面顶端，如图，斜面静止时，球紧靠在斜面上，绳与斜面平行，不计摩擦．当斜面以10 m/s 2的加速度向右做加速运动时，求绳的拉力及斜面对小球的弹力．解析：当加速度a 较小时，小球与斜面体一起运动，此时小球受重力、绳的拉力和斜面的支持力作用，绳平行于斜面．当加速度a 足够大时，小球将“飞离”斜面，此时小球受重力和绳的拉力作用，绳与水平方向的夹角未知，题目中要求a ＝10 m/s 2时绳的拉力及斜面的支持力，必须先求出小球离开斜面的临界加速度a 0.（此时，小球所受斜面支持力恰好为零）由mg cot θ＝ma 0，所以a 0＝g cot θ＝7.5 m/s 2因为a ＝10 m/s 2＞a 0，所以小球离开斜面，N ＝0，小球受力情况如图，则T cos α＝mg ，所以T ＝(ma )2＋(mg )2＝2.83 N ，N ＝0.答案：2.83 N 0例4 如图所示，三个物体的质量分别为m 1、m 2、M ，斜面的倾角为α，绳的质量不计，所有接触面光滑．当m 1沿斜面下滑时，要求斜面体静止，则对斜面体应施加多大的水平力F?解析：对m 1、m 2构成的系统由牛顿第二定律知：m 1g sin α－m 2g ＝（m 1＋m 2）a ①对m 1、m 2和M 构成的整个系统就水平方向而言，若施力使斜面体静止，只有m 1具有水平方向向右的加速度分量a 1，且有a 1＝a cos α②所以，对斜面体必须施加水平向右的推力F ，如图，则对整个系统在水平方向上由牛顿第二定律知：F ＝m 1a 1③解①②③得：F ＝m 1g (m 1sin α－m 2)cos αm 1＋m 2. 答案：m 1g (m 1sin α－m 2)cos αm 1＋m 2这种以系统为研究对象的解题方法，只研究了系统在水平方向上的动力学行为即达目的，既回避了物体运动的多维性和相互作用的复杂性，又体现了牛顿第二定律在某一方向上的独立性．。

新版热学(秦允豪编)习题解答第四章热力学第一定律-新版.pdf

CV T0 2
CV （
R 2R
1
1
27 3 2
T2 T0
T0
（2）由（ 1）式：
8
3
1.5 ）
（3）左侧初态亦为 P0 T 0 V 0 ，终态为 P1V1T1
27
P1 P2
P0
∵ 活塞可移动，
8 ，由 PV
RT
RT 2
P0 V 0 T 2
V2
P2
T0
P2
14
V 1 2V 0 V 2
V0
9
P0V 0
3 T0
19
23
q 2 1 .60 10
6 .02 10 C
（ q 2N Ae ）
两极间电压为， A q
19
A 1 .229 2 1 .60 10
6 .02
Q'
5
2. 858 10
23
10
82 . 84 %
4.4.7 设 1mol 固体状态方程为： v v 0 aT bP ，内能表示为： u CT
Py L y S
P0 LS
其中 P0
gh 0
Py P0 可改写为
L Ly
1 P0
对微小振动 y L
Py P0
y 1
L
y
1 P0
1
1 P0
L
y P0
L
h0 gy
L
由功能关系：
m gy
1 mv 2 2
m max gy max
AP
式中 A P 是由于右端空气压强 P y 与左端空气压强 P0 对水银柱作功之和，且
2
T0
27 P0
8

教科版九年级物理上册第四章第一节《电流》教学设计

教科版九年级物理上册第四章第一节《电流》教学设计
一、教学目标
（一）知识与技能
1.理解电流的概念，掌握电流的定义及单位，了解电流的方向和大小。
2.学会使用电流表测量电流，并能正确读取电流表的示数。
3.掌握串并联电路中电流的规律，能运用欧姆定律分析电路中的电流。
4.了解电流的热效应和磁效应，知道电流在生活和生产中的应用。
3.结合生活实例，让学生调查电流在家庭电器中的应用，了解不同电器的工作原理和电流大小，并撰写调查报告，提高学生的理论联系实际能力。
4.探究电流的热效应和磁效应，举例说明电流在生活和生产中的应用，如电热水器、电磁炉等，培养学生的科学探究精神。
5.结合所学知识，思考以下问题并撰写心得体会：
-电流与我们生活息息相关，你认为如何合理使用电能，提高能源利用率？
（二）讲授新知
1.电流的概念：讲解电流的定义，介绍电流的单位安培（A），并强调电流是电荷的定向移动。
2.电流的方向：介绍电流的方向规定，让学生了解正电荷移动的方向为电流的方向。
3.电流的测量：讲解电流表的使用方法，引导学生学习如何正确读取电流表的示数。
4.串并联电路中电流的规律：通过实验和理论分析，讲解串并联电路中电流的分布规律，引导学生运用欧姆定律分析电路。
-设想一：以生活中的实例导入，如手机充电时的电流，引导学生思考电流是如何形成的，电流与电压、电阻之间有何关系。
-设想二：在实验环节，让学生通过动手操作，探究串并联电路中电流的规律，培养学生观察现象、分析问题的能力。
2.结合实验和实例，帮助学生建立电流的直观认识，突破教学难点。
-设想一：利用电流表进行电流测量实验，让学生亲身体验电流的存在，加深对电流概念的理解。
1.激发学生对物理现象的好奇心，培养学生对物理学科的兴趣。

基础物理学上册习题解答和分析第二章习题解答和分析3

2-34．设76()F i j N =-。

（1）当一质点从原点运动到3416(m)r i j k =-++时，求F 所作的功；（2）如果质点到r处时需0.6s ，试求F 的平均功率；（3）如果质点的质量为1kg ，试求动能的变化。

分析：由功、平均功率的定义及动能定理求解，注意：外力作的功为F 所作的功与重力作的功之和。

解：（1）0F dr ⋅⎰rA=(76)()i j dxi dyj dzk -⋅++⎰r=76dx dy -⎰⎰-34=45J =-，做负功（2）45750.6A P W t === （3）0rk E A mgj dr ∆=+-⋅⎰= -45+4mgdy -⎰= -85J2—35．一辆卡车能沿着斜坡以115km h -⋅的速率向上行驶，斜坡与水平面夹角的正切tan 0.02α=，所受的阻力等于卡车重量的0.04，如果卡车以同样的功率匀速下坡，则卡车的速率是多少？分析：求出卡车沿斜坡方向受的牵引力，再求瞬时功率。

注意：F 、V 同方向。

解：sin 0.02tg αα≈=，且0.04f G = 上坡时，sin 0.06F f G G α=+= 下坡时，sin 0.02F f G G α'==－由于上坡和下坡时功率相同，故p Fv F v ''==所以45/12.5/v km h m s '==2—36．某物块质量为P ，用一与墙垂直的压力N 使其压紧在墙上，墙与物块间的滑动摩擦系数为μ，试计算物块沿题图所示的不同路径：弦AB ，圆弧AB ，重力和摩擦力作的功。

已知圆弧半径为r 。

分析：保守力作功与路径无关，非保守力作功与路径有关。

解：重力是保守力，而摩擦力是非保守力，其大小为f N μ=。

（1）物块沿弦AB 由A 移动到B 时，重力的功pgh pgr == 摩擦力的功f AB Nr =⋅= （2）物块沿圆弧AB 由A 移动到B 时，题图2—35题图2—36重力的功pgh pgr ==摩擦力的功12f AB Nr πμ=⋅= （3）物块沿折线AOB 由A 移动到B 时，重力的功pgh pgr ==。

天津市人教版初中物理八年级上册第四章光现象经典复习题(含解析)

考试范围：xxx；满分：***分；考试时间：100分钟；命题人：xxx 学校：__________ 姓名：__________ 班级：__________ 考号：__________一、选择题1．小强对光现象很感兴趣，通过学习，他对光现象有以下一些理解，正确的是（）A．电视机遥控器是利用前端发光二极管发出红光，实现对电视机的控制B．英国物理学家牛顿用玻璃三棱镜首次将太阳光分解成了七种颜色的光C．使用验钞机时，我们看到的验钞机发出的淡紫色的光就是紫外线D．雨后天边的彩虹门是半圆形，说明光在空气里不是沿直线传播2．下列现象，由光的反射形成的是（）A．雨后彩虹B．日食C．水中倒影D．筷子“折断”3．小亮同学在帮着妈妈洗碗时，把一根筷子斜着插入水中，发现水下部分筷子看起来向上弯折，如图所示。

以下四幅光路图能正确反映此现象的是（）A．B．C．D．4．下列对光现象的分析，正确的是（）A．汽车观后镜是凹面镜，对光有发散作用B．光的三原色是红、绿、黄C．湖中出现建筑的倒影是因为光从空气进入了水D．彩虹是光的色散现象5．入射光线和平面镜的夹角为30°，转动平面镜，使入射角减小15°，则反射光线与入射光线间的夹角将变为（）A．150°B．120°C．90°D．60°6．下列光现象中，由光的反射形成的是（）A．光的色散B．钢笔移位C．小孔成像D．水中倒影7．2020年6月21日下午，在我国的部分地区可看到如图所示的“金边日环食”奇观，下列现象中与日食成因相同的是（）A．海市蜃楼B．树荫下的圆形光斑C．凸面镜扩大视野D．水中舞月8．下列有关光的说法中正确的是（）A．物体离平面镜越近，所成的像越大B．光在真空中的传播速度为3×105km/sC．光的色散就是将白光分解成红、绿、蓝三种色光的现象D．大厦的玻璃幕墙反射太阳光造成光污染是由于光的折射造成9．下图的现象或应用中，与光的折射有关的是（）A．铅笔“弯折”B．阳光下的人影C．用后视镜观察D．豹子的倒影10．如图所示的现象中，因为光的折射所形成的现象是（）A．手影的形成B．月亮的“倒影”C．玻璃幕墙光污染D．笔在水面处“折断”11．如图所示，小明将一块红色透明玻璃片甲和一块绿色透明玻璃片乙部分重叠，然后在正下方放置一张白色纸板。

人教版八年级上册物理4-4光的折射习题(解析版)

1．如图所示的光现象中，由于光的折射形成的是（）A．桥在水中形成的倒影B．人透过水球所成的像C．利用凸面镜扩大视野D．手影的形成2．生活中有许多的光学知识，下列说法不合理的是（）A．“坐井观天，所见甚小”，是光沿直线传播的原因B．自行车尾灯的设计原理是利用了光的折射C．有时，黑板反射的光能“晃”着一些同学的眼睛，是因为光发生了镜面反射D．有经验的渔民在叉鱼时要瞄准鱼的下方才能把鱼叉到，是光的折射造成的3．如图所示的光现象中，属于光的折射的是（）A．司机通过后视镜观察路况B．筷子好像在水面处“折断”C．日晷面上呈现晷针的影子D．塔在水中形成“倒影”4．沈括在《梦溪笔谈》中记有“海市蜃楼”的奇景，下列现象与其形成原理相同的是（）A．日食现象B．杯弓蛇影C．雨后彩虹D．手影游戏5．光从某一透明介质斜射入空气中，入射角为35°，折射角可能为（）A．0°B．28°C．35°D．60°Ⅱ、基础巩固☆☆6．甲图是渔民叉鱼的场景，请在乙图中完成渔民看到鱼在水中的像的光路图，同时标出入射角i；其中B 代表渔民看到的鱼，A代表鱼的实际位置。

7．在平静的水面上空，一只鱼鹰正在斜向下俯冲捕鱼，下列说法正确的是（）A．鱼鹰在水中的自己像是由光的折射形成的虚像B．鱼鹰看到的鱼是由光的反射形成的虚像C．鱼鹰在俯冲过程中，它在水中的像变大D．鱼鹰应向它看到的鱼的下方俯冲才可能捕捉到鱼8．小明在湖边树荫下乘凉，观察到很多光现象，下列说法正确的是（）A．看到湖水中鱼的位置比实际位置浅是因为发生了光的反射B．湖边路灯杆在岸上的影子是光的直线传播形成的C．茂密树林下的圆形光斑，是光的折射形成的D．岸上景物在湖面上的倒影是光的反射形成的实像9．如图所示，游泳池中的水面下方的光源S发出的一束光线经水面反射后在池底产生光斑P1折射光线在天花板上产生光斑P2。

如水面下降一小段距离，则（）A．反射角增大B．折射角增大C．光斑P1右移D．光斑P2右移10．小红在平静的湖边看到“鸟在水中飞，鱼在鸟上游”，如图所示，对画面中的现象解释正确的是（）A．水中的“鸟”是光的折射形成的B．水中的“鸟”是实像C．看到的“鱼”比实际位置深D．看到的“鱼”是虚像Ⅲ、能力提高☆☆☆11．在平静的湖面能看到“鱼在白云中穿梭，鸟在水草中翱翔”的美丽奇观。

苏科版物理八年级上册第四章光的折射透镜单元练习题

第四章光的折射透镜一、选择题1.一束光在空气中经凸透镜折射后，下列说法中正确的是A. 一定是平行光束B. 一定是会聚光束C. 折射光束比原来的光束会聚一些D. 一定是发散光束2.如下图是把一副眼镜放在太阳光下，在地面上看到的情形，由此可以判断镜片是（）A. 平面镜B. 平板玻璃C. 凸透镜D. 凹透镜3.电视机遥控器是靠红外线来实现对电视机控制，下列哪种物品遮挡在遥控器前，遥控器还能实现遥控的（）A. 硬纸片B. 厚玻璃C. 薄木板D. 薄铁皮4.下列关于显微镜和望远镜的说法正确的是（）A. 天文望远镜能看见遥远的星体，是因为星体上的光线通过望远镜后所成的像比星体本身大得多B. 显微镜可以将来自物体的光线经过两次放大后成一个倒立、放大的虚像C. 望远镜可以用一组凹透镜和凹透镜组合而成D. 显微镜可以用一组凸透镜和一组凹面镜组合而成5.放映幻灯时，在屏幕上得到的是幻灯片上图象的（）A. 正立放大的虚像B. 正立放大的实像C. 倒立放大的虚像 D. 倒立放大的实像6.物理老师在实验室用某种方法在长方形玻璃缸内配制了一些白糖水．两天后，同学们来到实验室上课，一位同学用激光笔从玻璃缸的外侧将光线斜向上射入白糖水，发现了一个奇特的现象：白糖水中的光路不是直线，而是一条向下弯曲的曲线，如图所示．关于对这个现象的解释，同学们提出了以下猜想，其中能合理解释该现象的猜想是（）A. 玻璃缸的折射作用B. 激光笔发出的光线未绝对平行C. 白糖水的密度不是均匀的，越深密度越大D. 激光笔发出的各种颜色的光发生了色散7.面对清澈见底、看起来不过齐腰深的池水，不会游泳的人千万不要贸然下去，因为人们看到的池水深度和它的实际深度并不相同，下面四幅图能正确解释此现象的是（）A. B. C. D.8.光斜射到放在空气中的玻璃砖上，在上、下两个相互平行的表面发生折射，下列关于光传播的四张光路图A，B，C，D中正确的是（）A. B.C. D.9.如图是照相机的成像示意图，以下说法中正确的是（）A. 照相机的镜头是凹透镜B. 所成的像是正立、缩小的实像C. 所成的像是倒立、缩小的虚像D. 要在底板上成缩小的像，物距必须大于2倍焦距10.如图所示，有一束光线斜射入盛水的杯中，在杯底形成光斑。

八年级物理上册第4章《光现象》教案 (新版)新人教版

第四章光现象教案
过对自然现象的观察，能识别光源，知道光源大致分为天然光源和人造光源。

光沿直线传播的条件是什么
谁还有什么问题？不明白的地方？提出来大家帮
路灯时，灯光照射人所形成的影子的长度变化
八年级物理第四章光现象教案
八年级物理第四章平面镜成像教案
教师预设的问题：
教师给予及时的补充
证（一）根据本节课
、平面镜能用来做什么；检查牙齿小镜、塔式太阳能电站、什么样的镜子是凸面镜和凹面镜；
八年级物理第四章《光的折射》
砖观察后面的手指。

四、拓展（中考链接）
2009、下列关于“影”的形成与对应的光学知识连线正确的是（）
A．摄影——光的反射 B
2013、如图5所示，不透明的容器中有一只铁质玩具青蛙，人
八年级物理第四章第五节光的色散教案
1.
，天空出现一道彩虹，这种现象叫（。

八年级物理上册第四章第三节平面镜成像教案(新版)新人教版

教学反思与改进
在教学《平面镜成像》这一章节后，我进行了教学反思，以便评估教学效果并识别需要改进的地方。以下是我的一些反思和计划：
首先，我注意到学生在实验操作中表现出较强的兴趣和积极性。他们在实验中积极参与，观察和记录实验现象，并对实验结果进行了详细的分析。这说明实验教学在提高学生的学习兴趣和参与度方面起到了积极的作用。
1.知识、能力、素质方面：
学生在七年级的物理学习中，已经接触过一些光学基础知识，如光的传播、反射等。这为他们在八年级学习平面镜成像提供了基础。然而，学生对于平面镜成像的实质和特点可能还不够了解，需要通过实验和讲解来进一步巩固。在能力方面，学生具有一定的观察和实验能力，但解决问题的能力还有待提高。在素质方面，学生需要培养良好的学习习惯和科学思维方式。
7.反馈表格：准备学生反馈表格，以便于收集学生对课堂内容和教学方法的反馈意见，以便于教师进行教学改进。
8.教学PPT：制作教学PPT，将教材内容、实验步骤、多媒体资源等进行整合，以直观、生动的方式展示给学生，提高教学效果。
9.教学计划：制定本节课的教学计划，明确教学目标、教学内容、教学步骤、时间分配等，以便于教师在课堂上有条不紊地进行教学。
3.结合课堂讨论和练习，巩固所学知识，提高学生的实践能力。
教学过程：
1.导入：通过生活中的实例，引发学生对平面镜成像的好奇心，激发学习兴趣；
2.讲解：讲解平面镜成像的原理和特点，引导学生理解平面镜成像的本质；
3.实验：组织学生进行平面镜成像实验，观察和记录实验现象，让学生亲身体验平面镜成像的特点；
4.讨论：引导学生进行课堂讨论，分享实验观察结果，探讨平面镜成像的特点和原理；
2.辅助材料：准备与教学内容相关的图片、图表、视频等多媒体资源。这些资源应包括平面镜成像的原理图、实验结果图、实际应用场景图片等，以便于学生更好地理解和掌握平面镜成像的特点。

人教版物理八年级上册习题-4-1-光的直线传播(解析版)

人教版八年级物理第四章《光现象》第1节光的直线传播精选练习一、夯实基础1．下列关于光速、光年的说法中，正确的是A.光速是无限大的B.光的传播速度是3×108m/sC.光年是一个时间单位D.光年是天文学上表示距离的单位【答案】D【解析】光在真空中的传播速度是3×108m/s，在水和玻璃中的传播速度小于在真空中的传播速度，所以AB选项不对；光年是光在一年内通过的距离，所以光年不是时间单位而是距离单位。

故选D。

2．光在下列几种介质中，传播速度最大的是A．空气 B．水 C．玻璃 D．真空【答案】D【解析】光在玻璃、水、真空、空气中传播时，在真空中的传播速度最大、在空气中比在真空中略小一些、其次是水，再次是玻璃。

故选D。

3．夏天的夜晚，我们看到无数闪烁的星光，高悬的月亮，高楼内射出的各色灯光交相辉映，萤火虫在草丛中闪着淡淡的绿光，它们中一定不是光源的是A．星星 B．月亮 C．灯 D．萤火虫【答案】B【解析】A．星星有行星和恒星，行星不是光源，恒星是光源，不符合题意；B．月亮本身不发光，反射太阳光，不是光源，符合题意；C．电灯工作时是光源，不工作时不是光源，不符合题意；D．萤火虫能发光，是光源，不符合题意。

故选B。

4．下列现象中,不是利用光沿直线传播的实例是A.立竿见影B.手影游戏C.太阳发光D.激光引导掘进方向【答案】C【解析】立竿见影、手影游戏、激光引导掘进方向都是利用了光在同种均匀介质中是沿直线传播的原理；太阳发光只能说明太阳是光源。

故选C 。

5．下列实例中，不能用光的直线传播解释的物理现象是A ．日食和月食B ．影子的形成C ．小孔成像D ．发生雷电时，先看到闪电而后听到雷声【答案】D【解析】光在同种均匀介质中沿直线传播，日食和月食的形成、影子的形成、小孔成像的原因都是光在同种均匀介质中沿直线传播；发生雷电时，先看到闪电而后听到雷声，是因为光的传播速度远大于声音在空气中的传播速度。

【单元练】上海同济大学附属七一中学高中物理必修1第四章【动力和力的关系】复习题(培优专题)

一、选择题1．物块A 左端固定一拉力传感器，总质量为M ，通过轻细绳与质量为m 的物块B 连接，A 、B 与水平面的动摩擦因数相同，给A 施加水平恒力F ，系统向右运动的过程中拉力传感器显示示数为4N 。

当用大小相同的水平恒力F 向左拉物块B ，系统向左运动的过程中拉力传感器显示示数为6N 。

则（）A ．m :M =4:3B ．m :M =3:2C ．F =10ND ．F =12N C解析：C对整个系统，无论向左向右运动都有()()F M m g M m a μ-+=+即系统向左向右时系统加速度相同；向右运动时，对物块B 有T mg ma μ-=1向左运动时，对物块A 和传感器有T Mg Ma μ-=2联立三式解得m :M =2:3 F =T 1+T 2=10N故选C 。

2．某质量为m 的物体在三个共点力的作用下处于静止状态。

若把其中一个力1F 的方向沿顺时针转过90°而保持其大小不变，其余两个力保持不变，则此时物体的加速度大小为（） A ．1F mB ．12F mC ．12F mD ．无法确定B解析：B其中一个力1F 的方向沿顺时针转过90°而保持其大小不变，其余两个力保持不变，则此时物体的合外力为12F F由牛顿第二定律可得物体的加速度大小为12F Fa m ==所以B 正确；ACD 错误；故选B 。

3．如图甲所示，A 、B 两个物体叠放在水平面上，m A =0.5kg ，m B =0.7kg ，B 的上、下表面均水平，A 物体与一拉力传感器相连接，连接拉力传感器和物体A 的细绳保持水平。

从t =0时刻起，用一水平向右的力F =2t （N ）作用在B 的物体上，力传感器的示数随时间变化的图线如图乙所示，已知t 1=3s 、t 2=5s ，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

据此可求（）A ．3s 后，B 开始向右运动B ．A 、B 之间的动摩擦因数AB 45μ=C ．5s 后，B 向右做匀加速运动D ．B 与水平面间的动摩擦因数56μ=B解析：BA ．对A 分析可知，水平方向拉力大小与AB 间的摩擦力大小相等，由图乙可知t 2=5s 后传感器示数不变，即绳的拉力不变，则AB 间的摩擦力大小不变即为滑动摩擦力，所以5s 后，B 开始向右运动，故A 错误；BCD ．t 1=3s 时，B 与地面间的摩擦达到最大静摩擦力，则有()23A B m m g μ+=⨯解得0.5μ=t 2=5s 时，AB 间摩擦达到最大静摩擦力，则有()A B AB A F m m g m g μμ=++即10=6+5AB μ解得45AB μ=由于B 受的拉力随时间变化，则5s 后，B 向右做变加速直线运动，故B 正确，CD 错误。

陕师大《大学物理学》(上册_)习题解答

大学物理学(上册)习题解答陕西师范大学物理学与信息技术学院基础物理教学组2006-6-26第2章运动学2－1 一质点作直线运动，其运动方程为222t t x -+= , x 以m 计，t 以s 计。

试求：（1）质点从t = 0到t = 3 s 时间内的位移；（2）质点在t = 0到t = 3 s 时间内所通过的路程解（1）t = 0时，x 0 = 2 ；t =3时，x 3 = －1；所以， m 3)0()3(-==-==t x t x x ∆ （2）本题需注意在题设时间内运动方向发生了变化。

对x 求极值，并令022d d =-=t tx可得t = 1s ,即质点在t = 0到t = 1s 内沿x 正向运动，然后反向运动。

分段计算m 1011=-===t t x x x ∆， m 4)1()3(2-==-==t x t x x ∆路程为 m 521=+=x x s ∆∆2－2 已知质点沿x 轴作直线运动，其运动方程为32262t t x -+=。

试求：（1）质点在最初4s 内位移；（2）质点在最初4s 时间内所通过的路程解（1）t = 0时，x 0 = 2 ；t = 4时，x 4 = －30 所以，质点在最初4s 内位移的大小 m 3204-=-=∆x x x（2）由0612d d 2=-=t t tx可求得在运动中质点改变运动方向的时刻为 t 1 = 2 s , t 2 = 0 (舍去) 则 m 0.8021=-=∆x x x ，m 40242-=-=∆x x x所以，质点在最初4 s 时间间隔内的路程为 m 4821=∆+∆=x x s2－3 在星际空间飞行的一枚火箭，当它以恒定速率燃烧它的燃料时，其运动方程可表示为 )1ln(1bt t b u ut x -⎪⎭⎫⎝⎛-+=，其中m/s 100.33⨯=u 是喷出气流相对于火箭体的喷射速度， s /105.73-⨯=b 是与燃烧速率成正比的一个常量。

大学基础物理学(第四版)课后题答案

面向21世纪课程教材学习辅导书普通高等教育“十一五”国家级规划教材配套参考书大学基础物理学第四版习题解答陈建军主编后德家王贤锋副主编高等教育出版社内容简介本书是与“面向21世纪课程教材”和“普通高等教育‘十一五’国家级规划教材”《大学基础物理学》(第四版)配套的学习辅导书.全书的内容按照主教材的章节顺序编排，习题解答过程规范、详细.本书可为学生学习课程内容，复习和巩固知识以指导与帮助.本书适合于选用“面向21世纪课程教材”和“普通高等教育‘十一五’国家级规划教材”《大学基础物理学》(第四版)的学校选作教学辅导书，也可供其他大学物理学习者使用.前言 (1)第1章流体力学 (1)第2章气体动理论 (7)第3章热力学基础 (12)第4章静电场恒定电场 (20)第5章恒定磁场 (28)第6章交变电磁场 (36)第7章光的波动性 (41)第8章光的量子性 (46)第9章量子力学初步 (49)第10章光谱分析原理及应用 (51)第11章放射性核物理及其应用 (52)测试练习（一） (55)测试练习（一）参考答案 (59)测试练习（二） (62)测试练习（二）参考答案 (65)《大学基础物理学》（第四版）是专为高等农林院校农、林类专业编写的大学物理课程教学的教材，本书是与之配套的教学参考书.大学物理课程学习中，做习题是一个不可缺的教学环节，不仅可以检查学生对课程知识点掌握的程度，还能巩固所学的知识，而且有利于提高分析问题和解决问题的能力.为了帮助学生掌握正确的解题方法，我们修订了《大学基础物理学》（第三版）《习题解答》教学参考书.全书的内容按照主教材的章编排，习题解答规范，过程详细.本书将给农林院校农、林类专业学生学习大学物理课程以极大的帮助.本书第一章（流体力学）、第二章（气体动理论）、第三章（热力学基础）、第八章（光的量子性）、第九章（量子力学初步）由华中农业大学陈建军修订；第四章（静电场恒定电场）、第五章（恒定磁场）、第六章（交变电磁场）由华中农业大学王贤锋修订；第七章（光的波动性）、第十章（光谱分析原理及应用）、第十一章（放射性核物理及其应用）由华中农业大学后德家修订.华中农业大学谭佐军、卢军、魏薇、程其娈、张纾、邓海游参与题目审核工作，刘玉红参与公式编辑工作，陈建军负责全书统稿和定稿.华中农业大学罗贤清和丁孺牛细致审阅了本习题解答，并提出了许多建设性的意见，在此表示衷心的感谢.同时编者也对参加第一版、第二版和第三版编写工作的同志表示诚挚的谢意.感谢教育部大学物理课程教学指导委员会农林水工作委员会、全国高等农林水院校物理教学委员会对本次修订工作的指导.由于编者水平有限，书中难免有错误和疏漏之处，我们衷心期待得到广大读者、同行专家的批评、指正，感谢对编者的关爱和帮助.编者2017年6月于狮子山南湖畔第1章流体力学1.1从水龙头缓缓流出的水流，下落时逐渐变细，为什么？答：从水龙头缓缓流出的水流，下落时由于重力做功，水流的速度越来越大.根据连续性原理Sv ＝常量，可知水流的速度越大，其横截面积就越小，所以从水龙头缓缓流出的水流，下落时逐渐变细.22121122121v v ρρgh ρp p -++=Pa1062Pa 52100121108910010510012110515233235⨯=⨯⨯⨯-⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯=........1.4如习题1.4图所示，一水管向水井中放水的流量为141094--⋅⨯=s m .3Q ，井底有一截面积为2cm .50=S 的小孔，当井中水面不再升高时，井中水深多高？习题1.4图解：本题是关于伯努利方程的应用.设机翼上面的气流速率为v 2，机翼下面的气流速率为v 1，由于飞机机翼比较薄，所以可近似取h 1＝h 2，机翼压强差为p 1–p 2＝1000Pa.根据伯努利方程有2222112121v v ρp ρp +=+机翼上面的气流速率为11221212s m 107s m 10029110002)(2--⋅=⋅+⨯=+-=.v v ρp p 1.6水从管1流入，通过支管2和3流入管4，管4的出口与大气相通，整个管道系统在同一水平面内.已知各管的横截面积分别是S 1=15cm 2，S 2=S 3=5cm 2，S 4=10cm 2，管1中的体积流量Q 1=600cm 3·s -1.求（1）各管中的流速；（2）各管中的压强与大气压强之差.Pa 0Pa =⨯-⨯⨯⨯=-=-=--42232224420210)6060(100.121)(21v v ρp p p p 同理，Pa 0=-03p p .1.7将一半径为1.0mm 的钢球，轻轻放入装有甘油的缸中，当钢球的加速度是其自由落体加速度一半时，其速度是多少？钢球的最大速度是多少？钢球的密度为8.5×103kg·m -3，甘油的密度为1.32×103kg·m -3，甘油的粘度为0.83Pa·s.解：本题是关于斯托克斯定律的应用.钢球在甘油中下落，所受重力为g ρr mg 钢球3π34=，所受甘油的浮力为g ρr F 甘油浮3π34=,根据斯托克斯定律所受黏性阻力为v r ηF f 甘油π6=.根据牛顿第二定律F ＝ma ，钢球的加速度是其自由落体加速度的一半时，有mg ―F f ―F 浮＝ma ＝mg /2，即解：本题是关于斯托克斯定律及雷诺数的应用.对下落雨滴进行受力分析，雨滴所受重力为ρg r mg 3π34=，所受空气的浮力为g ρr F 空气浮3π34=,根据斯托克斯定律，所受黏性阻力为v r ηF π6=f .当雨滴受到的空气黏性阻力加上空气对雨滴的浮力等于其受到的重力，雨滴将匀速下落，此时速度为终极速度，于是有ρg r g ρr r 33π34π34π6=+空气v η雨滴的终极速度为23223352m m kg sPa s m )10600()2911001(10818992)(92⨯⋅⨯⋅⋅⨯⨯⨯-⨯⨯⨯⨯==----.....-空气空气r ρρg ηv 11s m 1034--⋅⨯=.根据泊肃叶定律lηR p p Q V 8)π(421-=，得大动脉内单位长度上的压强差Pa 10092ms m m s Pa )10521(1431050110048π844134363421⨯=⋅⨯⨯⋅⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯===∆----.....-R lQ ηp p p V 根据圆管中实际流体的流速随半径的分布规律公式)(42221r R ηlp p --=v ，得轴心处(即r =0)血液流动速度为122334221s 04m 2m ms Pa Pa )10251(0110044100924---⋅=⨯⨯⋅⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=-=.....R ηl p p v第2章气体动理论2.1气体的平衡态有何特征？与力学中所指的平衡有什么不同？答：所谓平衡态是指系统与外界没有能量交换，内部也没有化学变化等形式的能量转化，系统的宏观性质不随时间变化.当气体处于平衡时，其状态的宏观参量值不随时间变化，即气体内部各部分具有相同的压强、密度和温度.热力学系统的平衡态与力学中所指的平衡是两个不同的概念.力学中的平衡平动动能也相等.（2）平均动能包括分子的平均平动动能、平均转动动能和平均振动动能，与每个分子的自由度数有关，为T k iB 2.氢气和氦气分子结构不同，则自由度数i 不相同，所以它们的平均动能不相等.（3）根据RT i M m 2，虽然温度T 和物质的量Mm相同，但氢和氦两种气体分子自由度i 不同，所以它们的内能不相等.2.4温度为27℃时，计算1mol 氮气的平均动能，平均转动动能和内能.解：本题是关于理想气体的能量均分定理及内能的应用.氮气分子是双原子分子，自由度为5，根据能量均分定理，其平均动能为23-120B 551.3810300J K K 1.0351022Ｊ--==⨯⨯⨯⨯⋅⨯=⨯w k T2.6将kg 10×83的氧气从10℃加热到20℃，求氧气的内能增加多少？解：本题是关于理想气体内能公式的应用.氧气分子是双原子分子，自由度为5，氧气的摩尔质量M =32×10-3kg·mol-1，根据理想气体内能公式RT iM m 2，可知氧气增加的内能[]J52mol kg K K mol J kg )10273()20273(31.8251032108211133=⋅⋅⋅⋅⨯⨯+-+⨯⨯⨯⨯⨯=∆=-----T R i m E M 2.7储有氮气的容器以速度-1200m sυ=⋅运动，假若该容器突然停止，气体的全部机械平动动能转化为气体的内能，这时气体的温度将会升高多少？（设氮气可看做理想气体.）解：设容器内氮气总质量为m ，则全部机械平动动能为0p (4)⎰∞2d )(υυf υ表示气体分子速率平方的平均值；(5)υυnf d )(表示单位体积内，分子速率在v ～v +d v 区间的分子数.2.9求在温度为27℃时氧气分子的平均速率、方均根速率以及最概然速率.解：本题是关于理想气体分子平均速率、方均根速率和最概然速率公式的应用.氧气的摩尔质量M =32×10-3kg·mol -1，温度T =(273+27)K=300K，可求得121113O s m 1044molkg KK mol J 10323.14300318882-----⋅⨯=⋅⨯⋅⋅⨯⨯⨯⨯⨯==6..M πRTv 121113O O 2s m 10834mol kg K K mol J 10323003183322-----⋅⨯=⋅⨯⋅⋅⨯⨯⨯⨯==..M RT v(1)按题给条件，速率分布函数是分段的.在F v v <<0速率区间，速率分布函数f (v )与v 2成正比；当F v v >时，速率分布函数f (v )为零.于是可画出速率分布函数曲线，如解题2.11图所示.(2)由归一化条件1=⎰∞d )(v v f ，有解题2.11图1===⎰⎰∞3F 0203d d )(Fv v v v v v A A f 得3F3v =A (3)根据最概然速率的定义，由图知，F p v v =.根据平均速率的定义式⎰∞=0d )(v v v v f ，得电子平均速率F F 033F 02075043d 3d A d )(FF v v v v v v v v v v v v v v .=====⎰⎰⎰∞f 根据方均速率的定义式⎰∞=022d )(v v v v f ，得电子速率平方平均值2F 043F 02202253d 3d A d )(FF v v v v v v v v v v v v v ====⎰⎰⎰∞f 所以，电子方均根速率为F F 27750515v v v .==第3章热力学基础3.1系统的温度升高是否一定要吸热？系统与外界不作任何热交换，而系统的温度发生变化，这种过程可能吗？答：系统的温度要升高不一定要吸热，外界对系统做功也可以使系统的温度升高；系统与外界不作任何热交换，而使系统的温度发生变化，这种过程是可能的，可以通过外界对系统做功或系统对外界做功来实现系统温度的变化.3.2（1）0.50kg 的水在大气压下用电热器加热，使水的温度自20℃缓慢的加热到30℃，试计算此水的内能的变化（水的比热容为3-1-14.1810J kg K⨯⋅⋅.）（2）一保温瓶里装有0.50kg、20℃的水，用力摇荡此瓶，使水的温度升高到30℃，初态及终态的压强均为大气压，试求水内能的变化及水所做的功.解：（1）在此过程中，等压地对水所加的热量为= t =0.5×4.18×10 ×10J =t.0 ×104J由于水的体积变化很小，故准静态过程的功A=0，依热力学第一定律有内能的变化= =t.0 ×104J （2）此过程不是准静态过程.但其始末状态与（1）相同，故内能变化与（1）相同，即= =t.0 ×104J由于系统被保温瓶所隔着，故无热量的传递，所以Q =0依 = + ，得水所做的功为=− =−t.0 ×104J3.3系统由习题 3.3图中的a 态沿abc 到达c 态时，吸收了400J 的热量，同时对外作150J 的功.（1）如果将沿adc 进行，则系统做功40J，问这时系统吸收了多少热量？（2）当系统由c 态沿着ca 返回a 态时，如果外界对系统做功80J，这时系统是吸热还是放热？热量传递时多少？习题 3.3图解：本题是关于热力学第一定律在准静态过程中的应用.根据热力学第一定律Q＝△E+A，得a、b状态内能的变化△Eab ＝Eb－Ea＝Qac b－Aac b＝400J－150J＝250J(1)对于adb过程，a、b状态相同，内能变化相同，根据热力学第一定律Q＝△E+A，得此过程交换的热量为Qad b ＝△Eab+Aad b＝250J+40J＝290J(2)对于ba过程，由b→a，内能变化为负，即△Eba ＝Ea－Eb＝150J－400J＝－250J根据热力学第一定律Q＝△E+A，得此过程交换的热量为Qba ＝△Eba+Aba＝－250J－80J＝－330J式中负号表示放热.3.41mol的氦气，在1atm、20℃时、体积为V.令使其经过一下两种过程达到同一状态；（1）先保持体积不变，加热，使其温度升高到80℃，然后令其做等温膨胀，体积变为原来的2倍.（2）先使其等温膨胀至原来体积的2倍，然后保持体积不变，加热到80℃.试分别计算上述两种过程中气体吸收的热量，气体对外所做的功和气体内能的增量.解：本题是关于热力学第一定律在准静态过程中的应用.依据题意，作出p－V图，如解题3.4图所示.图3.4abcd 四个状态（p ,V ,T ）：a（1,V 0,T 1）b（p b ,V 0,T 2）c（p c ,2V 0,T 2）d（p d ,2V 0,T 1）T 1=293K,T 2=353K(1)先作等体升温(ab 过程)，再作等温膨胀(bc 过程).①等体过程，氧气从热源吸取热量全部转化为系统内能的增加，做功为零，即121233d ()22T ab ab Tm m Q E R T R T T =∆==-⎰M M =1×t×8. 1× 5 −t ×mol ×J ∙mol −1∙K −1×K =香4香. J A ab ＝0②等温膨胀，氧气从热源吸取热量全部转化为对外做功，而内能不变，即11d d ln cbcc bc bc bbV A p V V ====⎰⎰V V V m mQ RT RT M M V =1×8. 1× 5 ×lnt ×mol ×J ∙mol −1∙K −1×K =t.0 ×10 J△E bc ＝0abc 过程吸取的热量为Q ab c ＝Q ab +Q bc ＝747.9J +2.03×103J ＝2.78×103Jabc 过程做的功为A ab c ＝A bc ＝ 2.03×103Jabc 过程内能改变为△E ab c ＝△E ab ＝香4香. J(2)a →d 等温膨胀过程，氧气从热源吸取热量全部转化为对外做功，而内能不变，即22d d ln dadd ad ad aaV A p V V ====⎰⎰V V V m mQ RT RT M M V =1×8. 1×t ×lnt ×mol ×J ∙mol −1∙K −1×K =1. ×10 J△E dc ＝0习题 3.5图解：根据方程()00V V e p p -=，有9ln ln000c +=+=V p p V V c。