物理作业答案大全
大学物理活页作业答案(全套)
1 1 m( u V ) 2 MV 2 mgR 2 2
解得：
V m
2 gR ；u M ( M m)
2( M m ) gR M
(2) 当 m 到达 B 点时，M 以 V 运动，且对地加速度为零，可看成惯性系，以 M 为参考系
N mg mu 2 / R
N mg mu 2 / R mg 2( M m )mg / M
6．解： （1） FT cos FN sin ma
FT sin FN cos mg
FT mg sin ma cos ;
（2）F N=0 时；a=gcotθ
FN mg cos ma sin
7．解： o m 2 R mg 8．解：由牛顿运动定律可得
N
Mmg 2( M m )mg 3 M 2m mg M M
2 质点运动学单元练习二答案—10
6. 刚体转动单元练习（一）答案
1．B 2．C 3．C 4．C 5．v = 1.23 m/s ；an = 9.6 m/s 2 ；α = –0.545 rad/ s 2 ；N = 9.73 转。 6．
dv ( SI ) ； a 2i dt
( SI )
（2）由切向加速度和法向加速度的定义
at
d 2t 4t 2 4 dt t2 1 2 t2 1
( SI )
a n a 2 a t2 v2 2 t2 1 an
( SI )
（3）
3/2
( SI )
1 1 1 2 mv 12 m2v 2 (m1 m2 )v 2 2 2 2 1 m1 m2 (v 1 v 2 ) 2 /(m1 m2 ) 2
物理习题及答案
物理习题及答案物理习题及答案物理是一门研究自然界基本规律和物质运动的科学，它涉及到我们日常生活中的许多现象和问题。
通过解决物理习题，我们可以更好地理解和应用物理知识。
本文将为大家提供一些物理习题及其答案，帮助大家巩固和扩展物理知识。
一、力学习题1. 一个物体以10 m/s的速度沿直线运动，经过5秒后速度变为20 m/s，求物体的加速度。
答案：加速度a = (20 - 10) m/s ÷ 5 s = 2 m/s²2. 一个物体以20 m/s的速度水平抛出，求它在0.5秒后的竖直方向上的速度。
答案：竖直方向上的速度v = g × t = 9.8 m/s² × 0.5 s = 4.9 m/s3. 一个物体以10 m/s²的加速度做匀变速直线运动，经过2秒后速度为30 m/s，求物体的初速度。
答案：初速度v₀ = (30 m/s - 10 m/s² × 2 s) = 10 m/s二、热学习题1. 一杯热水的温度为80℃，放置在室温为25℃的房间中，经过10分钟后，水的温度为40℃，求水的冷却速率。
答案：冷却速率Q = (80℃ - 40℃) ÷ 10 min = 4 ℃/min2. 一块铁板的质量为2 kg，初始温度为100℃，放置在室温为20℃的环境中，经过5分钟后，铁板的温度为60℃，求铁板的比热容。
答案：比热容C = Q ÷ (m × ΔT) = (100℃ - 60℃) ÷ (2 kg × (60℃ - 20℃)) =0.05 cal/(g·℃)三、电学习题1. 一个电阻为10Ω的电阻器通过电流为2A的电流，求电阻器两端的电压。
答案：电压U = R × I = 10Ω × 2A = 20V2. 一个电容为2μF的电容器带有电荷量为4μC的电荷，求电容器两端的电压。
物理全部参考答案
物理全部参考答案物理是一门研究物质、能量以及它们之间相互关系的科学。
它的发展可以追溯到古代，而今天的物理已经成为现代科学的基础。
在学习物理的过程中，我们经常会遇到各种问题，而参考答案则是帮助我们理解和解决这些问题的重要工具。
在这篇文章中，我将为大家提供一些物理问题的参考答案，希望能对你的学习有所帮助。
第一章：力学1. 什么是牛顿第一定律？答：牛顿第一定律也被称为惯性定律，它表明一个物体如果没有受到外力作用，将保持静止或保持匀速直线运动。
2. 什么是牛顿第二定律？答：牛顿第二定律描述了物体受力的关系。
它的数学表达式为F=ma，其中F代表力，m代表物体的质量，a代表物体的加速度。
这个定律告诉我们，物体的加速度与作用在它上面的力成正比，与物体的质量成反比。
3. 什么是牛顿第三定律？答：牛顿第三定律也被称为作用-反作用定律。
它表明，任何一个物体对另一个物体施加力，另一个物体都会对第一个物体施加一个大小相等、方向相反的力。
第二章：热学1. 什么是热量？答：热量是物体与环境之间传递的能量。
它是由于温度差异而产生的能量流动。
2. 什么是热传导？答：热传导是指热量通过物质内部的分子或原子之间的碰撞传递的过程。
3. 什么是热辐射？答：热辐射是指物体通过电磁波辐射出的热能。
第三章：电磁学1. 什么是电流？答：电流是电荷在单位时间内通过导体横截面的数量。
它的单位是安培（A）。
2. 什么是电阻？答：电阻是指电流在通过导体时受到的阻碍。
它的单位是欧姆（Ω）。
3. 什么是电压？答：电压是电势差的另一个称呼，它是指单位电荷所具有的能量。
它的单位是伏特（V）。
第四章：光学1. 什么是光的折射？答：光的折射是指光线从一种介质进入另一种介质时改变传播方向的现象。
2. 什么是凸透镜？答：凸透镜是一种中间薄、两面为曲面的透镜，它可以使光线汇聚到一个点上。
3. 什么是光的干涉？答：光的干涉是指两束或多束光线相遇时产生的干涉现象。
它可以分为构成干涉和破坏干涉两种情况。
大学物理标准化作业答案
x)
Acos 2p( t x 2 L)
， 则入射波的表达式为y1 = __________________．
O
L
Bx
三、1（5519）在绳上传播的入射波表达式为 y1 Acos(t 2p
，入射波在x = 0处绳端反射，反射端为自由端．设反射波不
x
)
衰减，求驻波表达式．
解：入射波在x = 0处引起的振动方程为 y10 Acost
2
22
波节:
2π x
p
2
(2n 1) p
2
xn
2
n 0,1,2,3
3 如图所示，一平面简谐波沿x轴正方向传播，BC为波密媒
质的反射面．波由P点反射，OP = 3 /4， DP 6在t = 0时，O处质
(A) 动能为零，势能最大． (B) 动能为零，势能为零． (C) 动能最大，势能最大． (D) 动能最大，势能为零［ C ］
二、填空题 3、在同一媒质中两列频率相同的平面简谐波的强度之比I1 / I2 = 16，
则这两列波的振幅之比是A1 / A2 = _______4__________．
一、选择题
(1) 反射波的表达式； (2) 合成的驻波的表达式；
(3) 波腹和波节的位置．
解： (1)
y10
A cos 2π t T
y20
A cos(2π t T
p)
y2
A cos[2π( t T
x)p]
(2)
xp
tp
y
y1
y2
2 A cos(2π
) cos(2π
2
T
) 2
(3) 波腹: 2π x p np x (n 1) n 1,2,3,4
物理学课后练习1-8标准答案
物理学课后练习1-8标准答案1. 答案：根据牛顿第一定律，物体将保持其静止或匀速直线运动的状态，除非有外力作用于它。
因此，物体在没有外力作用的情况下，会保持原来的运动状态。
2. 答案：重力是地球对物体施加的吸引力。
根据牛顿第二定律，物体受到的重力大小等于其质量乘以重力加速度。
重力加速度在地球上约为9.8m/s^2。
3. 答案：动能是物体由于其运动而具有的能量。
动能的大小等于物体的质量乘以速度的平方再除以2。
公式为：KE = 1/2 * m *v^2。
4. 答案：弹性势能是指物体由于被压缩或拉伸而储存的能量。
弹性势能的大小与物体的弹性系数和物体的形变程度有关。
公式为：PE = 1/2 * k * x^2，其中k为弹性系数，x为形变程度。
5. 答案：冲量是力对物体的作用时间的乘积。
冲量等于力在作用时间上的积分，可以表示为冲量等于质量乘以速度变化量。
公式为：I = F * Δt = m * Δv。
6. 答案：功是力对物体的作用所做的功或能量变化。
当力沿物体的运动方向时，功的大小等于力与移动距离的乘积。
公式为：W = F * d * cosθ，其中F为力，d为移动距离，θ为力和物体运动方向的夹角。
7. 答案：机械波是通过介质传播的波动。
机械波的传播需要介质的存在，介质中的粒子通过振动传递能量。
典型的机械波包括声波和水波。
8. 答案：电磁波是由电场和磁场交替产生的波动现象。
电磁波可以在真空中传播，不需要介质的存在。
典型的电磁波包括无线电波、微波、可见光、紫外线、X射线和γ射线。
以上为物理学课后练习1-8的标准答案。
希望对你有帮助！。
高中物理练习题大全及答案
高中物理练习题大全及答案一、选择题1. 一个物体从静止开始做匀加速直线运动，经过时间t后，它的位移是s。
如果将时间t延长到2t，那么物体的位移将是：A. 2sB. 4sC. 6sD. 8s答案：B2. 根据牛顿第二定律，物体的加速度与作用力成正比，与物体的质量成反比。
如果一个物体的质量增加到原来的两倍，而作用力保持不变，那么物体的加速度将是原来的：A. 两倍B. 一半C. 三分之一D. 四分之一答案：B3. 一个物体在水平面上以一定速度运动，如果摩擦力突然消失，物体将：A. 继续以原速度运动B. 减速C. 加速D. 停止答案：A4. 根据能量守恒定律，在一个封闭系统中，能量既不能被创造也不能被消灭，只能从一种形式转化为另一种形式。
如果一个物体的动能增加，那么它的势能将：A. 增加B. 减少C. 不变D. 无法确定答案：B5. 在一个完全弹性碰撞中，两个物体的动能在碰撞前后保持不变。
如果碰撞后两物体的速度相等，那么碰撞前两物体的速度之比与它们的质量之比是：A. 1:1B. 质量之比的倒数C. 质量之比D. 无法确定答案：B二、填空题6. 根据牛顿第三定律，当一个物体对另一个物体施加力时，另一个物体也会对第一个物体施加一个大小相等、方向相反的________。
答案：反作用力7. 一个物体从高度h自由落下，不考虑空气阻力，它落地时的速度v 可以通过公式v=√(2gh)计算，其中g是________。
答案：重力加速度8. 电场强度E是表示单位正电荷在电场中受到的电场力F与该电荷量q的比值，即E=________。
答案：F/q9. 电流I是单位时间内通过导体横截面的电荷量q，其公式为I=________。
答案：q/t10. 电磁波的频率f与波长λ之间的关系可以用公式c=fλ表示，其中c是光速，其数值为________。
答案：3×10^8 m/s三、简答题11. 什么是欧姆定律？请简述其内容。
答案：欧姆定律是描述电流、电压和电阻之间关系的定律。
物理练习(十五) - 参考答案
1、【答案】0.8×103；1.38×108。
【解析】（1）汽油每吨降低540元，每升将下降0.43元，则降价540元汽油的体积即1t 汽油的体积：V＝×1L ＝L ＝m 3，所以，汽油的密度：ρ＝＝≈0.8×103kg/m 3；（2）完全燃烧3kg 汽油所放出的热量：Q 放＝m ′q 汽油＝3kg ×4.6×107J/kg ＝1.38×108J 。
【答案】A2、【答案】A 。
【解析】A ．脚向后蹬地时，脚给地面一个向后的力，因为物体间力的作用是相互的，同时地面给脚一个向前的力，所以人和车一起向前滑行，A 正确。
B ．蹬地时，脚对地的压力，受力物体是地面，地对脚的支持力，受力物体是脚，根据平衡力的概念，两个力要作用在同一物体上，大小相等，方向相反，蹬地时，脚对地的压力和地对脚的支持力不是一对平衡力，B 错。
C ．当人和车一起滑行时，若车碰到障碍物，人由于具有惯性，将保持原来的运动状态不变，人会向前倾倒，C 错。
D ．停止蹬地后，车滑行一段距离会停下的原因是受到阻力的作用，说明力可以改变物体的运动状态，物体的运动不需要力来维持，D 错。
3、【答案】C 。
【解析】A 、脚蹬皮带时，脚和皮带之间产生了摩擦力，皮带受到的摩擦力是皮带运动的动力，即f 是皮带运动的动力，故A 错误；B 、人相对于“跑步机”整体位置没有发生改变，所以是静止的，故B 错误；C 、皮带的位置相当于斜面，在斜面的长度一定时，斜面越陡越费力，因此，ɑ角增大，人跑得会更费力，故C 正确；D 、人受到的重力竖直向下，支持力垂直皮带向上，皮带和水平面之间有夹角，所以两个力不在同一条直线上，不是平衡力。
故D 错误。
故选C 。
4、【答案】(1)52.7310J ⨯；(2)200Ω；(3)200V 。
【解析】(1)初温为35o C 的水加热到100o C ，温度的变化量为o0ooC 35C 65C =100t t t =∆=-－需要吸收的热量为()3oo 54.210J/kg.C =1kg 65C=2.7310JQ cm t ⨯⨯=∆⨯⨯吸(2)由题意可知，开关S 自动与触点a 、b 接通时1R 与2R 并联，电热水壶处于加热状态，得加热时电功率为12P P P =+加热开关S 自动与a 、b 断开，并与触点c 接通时，电路变为2R 的简单电路，电热水壶处于保温状态，得保温时电功率为2P P =保温水壶的加热功率P 加热是保温功率P 保温的5倍，即5P P =加热保温得12255P P P P P =+==加热保温；即124P P =根据2U P R=得211U P R =；222U P R =电阻1=50ΩR ，根据124P P =可算出电阻2R 为2212124U U P P R R ===；即1214R R =得214450Ω=200ΩR R ==⨯(3)初温为35o C 的水加热到100o C ，温度变化量为o 0o oC 35C 65C =100t t t =∆=-－吸收的热量为()3oo 54.210J/kg C =1kg 6C=2.7310J5Q cm t ⨯⋅=⨯∆⨯⨯吸总的消耗的电能为552.7310=310J 91%J Q W η==⨯⨯吸总电路总电阻为121250Ω200Ω==40Ω50Ω+200ΩR R R R R ⨯=+总根据公式2=U W t R 实总总得U =实5、【答案】（1）小明的重力为500N；（2）滑动变阻器R 2的最大阻值为80Ω；（3）电源U A 的电压为18V；（4）在电路安全前提下，身高测量仪的测量范围为140cm～170cm。
初三物理练习册答案
初三物理练习册答案1.初三物理练习册答案篇一1、聚变，热，光，太阳2、化石能源，太阳能3、内表面涂黑，把反射镜做成凹面，能将阳光反射并会聚4、太阳，煤，石油，天然气5、太阳，化学，0.96、化学能，电能【能力提升】7、C8、B9、D10、D11、C12、B13、D【探索研究】14（1）支持猜想：如夏天在太阳的照射下，穿黑色衣服比穿白色衣服感到热；（2）实验器材：两个相同的容器、水、黑白两种涂料（纸）、温度计两支。
实验步骤：将两个相同的容器分别图上黑白涂料；在容器中分别装上相同质量的水，同时放在太阳底下暴晒；每隔一段时间用温度计同时测量两个容器中水的温度；通过温度的变化，来比较黑白容器对太阳能吸收本领的大小。
2.初三物理练习册答案篇二内能基础知识1、热运动，分子势能，焦耳，分子的热运动，相互运动，越大。
2、内，减少，具有，增加。
3、(1)增加(2)增加(3)增加。
4、(1)做功(2)热传递(3)热传递(4)做功(5)热传递(6)做功。
5、(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×(6)√。
6、减少，热传递。
能力提升7、D8、D9、D10、B11、B探索研究12、“冒烟”或“冒出火苗”都是因为温度升高，甚至高达木材的燃点，这一现象的产生是由于通过做功的方法把机械能转化为内能，使木材温度升高的缘故。
13、不是这样。
因为热传递是内能从高温物体向低温物体传递，盖棉垫子是为了防止外界的热量向冰棒传递，这样冰棒不容易融化。
14、由于空间站穿过大气层反回过程中与空气摩擦做功，使其升温而熔化。
15、用打气筒打气时，活塞压缩气体做功，导致气体的内能增大，温度升高，所以气筒壁会发热。
16、啤酒瓶内的气压大于外界的气压，当瓶盖开启时，里面气体膨胀对瓶盖做功，导致气体内能减小，温度降低，使水蒸气液化成小水滴，也就看到“白烟”。
3.初三物理练习册答案篇三【电现象答案】基础练习1、正；负；同种电荷相互排斥；一种电荷相互吸引2、摩擦起电；吸引轻小物体3、物体是否带电；同种电荷相互排斥4、定向移动；正电荷5、分开；负6、摩擦起电；梳子沾点水7、B8、B9、分子；负10、B11、B拓展提高12、正；同种13、细丝张开；异种电荷相互排斥14、BCD；AF；E【电路答案】基础练习1、电源、开关、用电器2、电路图3、通路；开路；短路4、断开；短路5、正极；用电器；负极6、断路；通路；短路7、开关8、9、10、CCB拓展提高11、向左；向右12、C4.初三物理练习册答案篇四电磁感应现象答案基础练习1、电；磁；法拉第；导体运动；磁场2、有；没有3、电磁感应；磁场方向4、大小和方向做周期性变化的电流；0.02s；505、6、7、8、9、CCABCDC拓展提高10、东西；发电11、不发生偏转；开关没有闭合；不发生偏转；导体没有作切割磁感线运动；闭合电路一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中有感应电流；12、（1）电路中产生了电流；向上运动（2）向右偏转（3）导体运动方向（4）保持线圈的位置不动，先将磁铁的一端向下插入线圈，观察指针的偏转方向，然后对调磁极，用另一端向下插入线圈，观察指针的偏转方向，比较两次电流表的偏转方向是否相同。
高中物理练习题大全及答案
高中物理练习题大全及答案一、选择题1. 一个物体的质量为2kg，其速度为3m/s，那么它的动量是多少？A. 6kg·m/sB. 9kg·m/sC. 12kg·m/sD. 15kg·m/s答案：B2. 根据牛顿第二定律，如果一个物体受到的净外力为10N，质量为5kg，那么它的加速度是多少？A. 1m/s²B. 2m/s²C. 5m/s²D. 10m/s²答案：B3. 一个物体从静止开始自由下落，忽略空气阻力，其下落过程中的加速度是多少？A. 9.8m/s²B. 10m/s²C. 11m/s²D. 12m/s²答案：A二、填空题4. 牛顿第三定律指出，作用力和反作用力大小相等、方向相反，并且作用在_________上。
答案：不同物体5. 一个物体在水平面上以恒定加速度运动，如果它的初速度是4m/s，加速度是2m/s²，经过3秒后，它的最终速度是_________。
答案：10m/s三、计算题6. 一个质量为10kg的物体从静止开始，受到一个恒定的水平拉力50N 作用。
求物体在5秒内移动的距离。
答案：首先，根据牛顿第二定律，F = ma，可以求得加速度 a = F/m = 50N/10kg = 5m/s²。
然后，使用公式 s = ut + 1/2at²，其中 u 是初速度，t 是时间。
因为物体从静止开始，所以 u = 0，代入数据得到 s = 0 + 1/2 * 5m/s² * (5s)² = 0 + 0.5 * 5 * 25 = 62.5m。
四、简答题7. 简述能量守恒定律。
答案：能量守恒定律指出，在一个封闭系统中，能量既不能被创造也不能被消灭，它只能从一种形式转换为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，但总能量保持不变。
五、实验题8. 描述如何使用弹簧秤测量重力。
大学物理作业答案(下)
65． 如图所示，几种载流导线在平面内分布，电流均为I ，求：它们在O 点的磁感应强度。
1 RIB 80μ=方向 垂直纸面向外2 R I R I B πμμ2200-= 方向 垂直纸面向里 3 RI R I B 4200μπμ+= 方向 垂直纸面向外 66． 一半径为R 的均匀带电无限长直圆筒，电荷面密度为σ，该筒以角速度ω绕其轴线匀速旋转。
试求圆筒内部的磁感应强度。
解：如图所示，圆筒旋转时相当于圆筒上具有同向的面电流密度i ， σωσωR R i =ππ=)2/(2作矩形有向闭合环路如图中所示．从电流分布的对称性分析可知，在ab 上各点B的大小和方向均相同，而且B 的方向平行于ab ，在bc 和fa 上各点B的方向与线元垂直，在de , cd fe ,上各点0=B．应用安培环路定理∑⎰⋅=I l B 0d μ可得 ab i ab B 0μ=σωμμR i B 00==圆筒内部为均匀磁场，磁感强度的大小为σωμR B 0=，方向平行于轴线朝右．67．在半径为R 的长直金属圆柱体内部挖去一个半径为r 的长直圆柱体，两柱体轴线平行，其间距为a （如图）。
今在此导体内通以电流I ，电流在截面上均匀分布，求：空心部分轴线上O ' 点的磁感应强度的大小。
解：)(22r R IJ -=π10121r J B ⨯=μ 20221r J B ⨯-=μJa O O J r r J B B 021********21)(21μμμ=⨯=-⨯=+=r R Ia)(2220-=πμ68．一无限长圆柱形铜导体,半径为R ,通以均匀分布的I 今取一矩形平面S （长为L ，宽为2R ），位置如图，求：通过该矩形平面的磁通量。
解：在圆柱体内部与导体中心轴线相距为r 处的磁感强度的大小，由安培环路定律可得：)(220R r rRIB ≤π=μ因而，穿过导体内画斜线部分平面的磁通1为⎰⎰⋅==S B S B d d 1 Φr rL RI Rd 2020⎰π=μπ=40LIμ在圆形导体外，与导体中心轴线相距r 处的磁感强度大小为 )(20R r rIB >π=μ因而，穿过导体外画斜线部分平面的磁通2为⎰⋅=S B d 2Φr r IL R Rd 220⎰π=μ2ln 20π=ILμ穿过整个矩形平面的磁通量 21ΦΦΦ+=π=40LIμ2ln 20π+ILμ69．如图所示，载有电流I 1和I 2的无限长直导线相互平行，相距3r ，今有载有电流I 3的导线MN = r 水平放置，其两端M 、N 分别与I 1、I 2距离均为r ，三导线共面，求：导线MN 所受的磁场力的大小与方向。
物理作业卷详细答案练习6
P1 0 ( r 1 1 ) E 1 1 . 416 10 P2 0 ( r 2 1 ) E 2 8 . 85 10
5
c/m
2
6
c/m
2
且： D E P 板面
U
A
UB 0
A B
(3)
' P n
Wi
2 2 1 1 2 ( 4r 2 ) 4r dr 8 R Q Q
We 0 (
r
1
1)
。
真空= 0，介质： = 0r
6. 一平行板电容器两极板间电压为U12，其间充满相对介电常数为r 的各向同性均匀电介质，电解质厚度为d，则电介质中的电场能量 密度=
r1
解： ⑴ 作半径为r的同心高斯球面 静电平衡的导体等势，则上下两部分电势 差也相等，均等于内外导体壳间的电势差UAB
R2
r
R1
Q
R2
Q
R1
E1 dl
R2
R1
E 2 dl
E1 E 2 记 E
D1 0 r 1 E D 2 0 r 2 E
0 SU
2x
2
dx
1 2
CU
n
2.平行板电容器的两极板面积为S=200cm2，板间距d=5.0mm。板 间充以 r1=5.0 和 r2=3.0 的两层均匀电介质，厚度分别为 d1=2.0mm 、d2=3.0mm 。若以3800V的电势差加在此电容器的两 极板上，求： ⑴板上的电荷面密度；(2) 介质内的电位移和场强； UB ⑵ 介质表面上的激化电荷密度 UA d1 d 2 1 2 解： ⑴ U E1d1 E2d 2
大学物理作业(三)答案
班级___ ___学号____ ____姓名____ _____成绩______________ 一、填空题1. 一旋转齿轮的角加速度β=4at 3-3bt 2 ，式中a 、b 均为恒量，若齿轮具有初角速度为ω0，则任意时刻ｔ的角速度 ，转过的角度为 .2. 质量为m ，半径为R 的均质圆盘，平放在水平桌面上，它与桌面的滑动摩擦系数为μ，试问圆盘绕中心轴转动所受摩擦力矩为 。
3. 一长为L 质量为m 的均质细杆，两端附着质量分别为m 1和m 2的小球，且m 1>m 2 ，两小球直径d 1 、d 2都远小于L ，此杆可绕通过中心并垂直于细杆的轴在竖直平面内转动，则它对该轴的转动惯量为 ， 若将它由水平位置自静止释放，则它在开始时刻的角加速度为多大： 。
4. 质量为m ，半径为r 的均质圆盘，绕通过其中心且与盘垂直的固定轴以角速度ω匀速转动，则对其转轴来说，它的动量为____________，角动量为__________.三、计算题：1. 固定在一起的两个同轴均匀圆柱体可绕其光滑的水平对称轴OO ’转动，设大小圆柱的半径分别为R 和r ，质量分别为M 和m ，绕在两柱体上的细绳分别与物体m 1和物体m 2 相连，m 1和m 2则挂在圆柱体的两侧，如图所示，设R =0.20m ，r =0.10m ，m =4kg ，M =10kg ，m 1=m 2=2kg ，求柱体转动时的角加速度及两侧绳中的张力. 解：设1a ,2a 和β分别为1m ,2m 和柱体的加速度及角加速度，方向如图(如图b)．题2-26(a)图 题2-26(b)图(1) 1m ,2m 和柱体的运动方程如下：2222a m g m T =- ①1111a m T g m =- ②12T R T r I α''-= ③rRO ’Om 2m 1式中 112221,,,T T T T a r a R αα''==== 而 222121mr MR I += 由上式求得122212222220.220.129.811100.2040.1020.2020.10226.13rad s Rm rm gI m R m r β--=++⨯-⨯=⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯+⨯=⋅(2)由①式 22220.10 6.1329.820.8T m r m g α=+=⨯⨯+⨯=N 由②式11129.820.2. 6.1317.1T m g m R α=-=⨯-⨯⨯=N2. 计算题3-13图所示系统中物体的加速度．设滑轮为质量均匀分布的圆柱体，其质量为M ，半径为r ，在绳与轮缘的摩擦力作用下旋转，忽略桌面与物体间的摩擦，设1m ＝50kg ，2m ＝200 kg,M ＝15 kg, r ＝0.1 m解: 分别以1m ,2m 滑轮为研究对象，受力图如图(b)所示．对1m ,2m 运用牛顿定律，有a m T g m 222=- ① a m T 11= ②对滑轮运用转动定律，有α)21(212Mr r T r T =- ③又， αr a = ④联立以上4个方程，得 2212s m 6.721520058.92002-⋅=++⨯=++=M m m g m a题3-13(a)图 题3-13(b)图3. 如图质量为M ，长为L 的均匀直杆可绕O 轴在竖直平面内无摩擦地转动，开始时杆处于自由下垂位置，一质量为m 的弹性小球水平飞来与杆下端发生完全弹性碰撞，若M >3m ，且碰撞后，杆上摆的最大角度为θ=30，则求：(A)小球的初速度v 0，(B)碰撞过程中杆给小球的冲量. （教材）解: (1)设小球的初速度为0v ，棒经小球碰撞后得到的初角速度为ω，而小球的速度变为v ，按题意，小球和棒作弹性碰撞，所以碰撞时遵从角动量守恒定律和机械能守恒定律，可列式：mvl I l mv +=ω0 ①2220212121mv I mv +=ω ② 上两式中231Ml I =，碰撞过程极为短暂，可认为棒没有显著的角位移；碰撞后，棒从竖直位置上摆到最大角度o30=θ，按机械能守恒定律可列式：)30cos 1(2212︒-=lMg I ω ③ 由③式得 2121)231(3)30cos 1(⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡︒-=l g I Mgl ω 由①式 mlI v v ω-=0 ④ 由②式 mI v v 2202ω-= ⑤所以 22001)(2ωωmv ml I v -=-求得glmM m m Ml ml I l v +-=+=+=31232(6)311(2)1(220ωω(2)相碰时小球受到的冲量为 ⎰-=∆=0d mv mv mv t F由①式求得 ωωMl l I mv mv t F 31d 0-=-=-=⎰gl M 6)32(6--=负号说明所受冲量的方向与初速度方向相反．m v MOL。
物理作业习题答案(已整理)
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)tr d d ； (2)td d r ；(3)ts d d ； (4)22d d d d ⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛t y t x ．下述判断正确的是( D )(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*1 -5 如图所示,湖中有一小船,有人用绳绕过岸上一定高度处的定滑轮拉湖中的船向岸边运动．设该人以匀速率v 0 收绳,绳不伸长且湖水静止,小船的速率为v ,则小船作( C )(A) 匀加速运动,θcos 0v v =(B) 匀减速运动,θcos 0v v = (C) 变加速运动,θcos 0v v = (D) 变减速运动,θcos 0v v= (E) 匀速直线运动,0v v=1 -6 已知质点沿x 轴作直线运动,其运动方程为32262t t x -+=,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． 解 (1) 质点在4.0 s 内位移的大小m 32Δ04-=-=x x x(2) 由 0d d =tx 得知质点的换向时刻为s 2=p t (t ＝0不合题意)则m 0.8Δ021=-=x x xm 40Δ242-=-=x x x所以,质点在4.0 s 时间间隔内的路程为m 48ΔΔ21=+=x x s(3) t ＝4.0 s 时1 -9 质点的运动方程为23010t t x +-=22015t t y -=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． 解 (1) 速度的分量式为t txx 6010d d +-==vt tyy 4015d d -==v 当t ＝0 时, v o x ＝-10 m·ｓ-1 , v o y ＝15 m·ｓ-1 ,则初速度大小为120200s m 0.18-⋅=+=y x v v v设v o 与x 轴的夹角为α,则23tan 00-==xy αv v α＝123°41′(2) 加速度的分量式为2s m 60d d -⋅==ta xx v , 2s m 40d d -⋅-==t a y y v 则加速度的大小为222s m 1.72-⋅=+=y x a a a设a 与x 轴的夹角为β,则32tan -==xy a a β β＝-33°41′(或326°19′)1 -17 质点在Oxy 平面内运动,其运动方程为r ＝2.0t i ＋(19.0 -2.0t2 )j ,式中r 的单位为m,t 的单位为s ．求：(1)质点的轨迹方程；(2) 在t 1＝1.0s 到t 2 ＝2.0s 时间内的平均速度；(3) t 1 ＝1.0ｓ时的速度及切向和法向加速度；(4) t ＝1.0s 时质点所在处轨道的曲率半径ρ．解 (1) 由参数方程x ＝2.0t , y ＝19.0-2.0t 2消去t 得质点的轨迹方程：y ＝19.0 -0.50x 2(2) 在t 1 ＝1.00ｓ 到t 2 ＝2.0ｓ时间内的平均速度j i r r 0.60.2ΔΔ1212-=--==t t t r v (3) 质点在任意时刻的速度和加速度分别为j i j i j i t ty t x t y x 0.40.2d d d d )(-=+=+=v v v j j i a 222220.4d d d d )(-⋅-=+=s m tyt x t则t 1 ＝1.00ｓ时的速度v (t )｜t ＝1ｓ＝2.0i -4.0j切向和法向加速度分别为t t y x t t ttt e e e a 222s1s m 58.3)(d d d d -=⋅=+==v v v n n t n a a e e a 222s m 79.1-⋅=-=(4) t ＝1.0ｓ质点的速度大小为122s m 47.4-⋅=+=y x v v v则m 17.112==na ρv2 -3 一段路面水平的公路,转弯处轨道半径为R ,汽车轮胎与路面间的摩擦因数为μ,要使汽车不至于发生侧向打滑,汽车在该处的行驶速率( C )(A) 不得小于gR μ (B) 必须等于gR μ(C) 不得大于gR μ (D) 还应由汽车的质量m 决定2 -6 图示一斜面,倾角为α,底边AB 长为l ＝2.1 m,质量为m 的物体从题2 -6 图斜面顶端由静止开始向下滑动,斜面的摩擦因数为μ＝0.14．试问,当α为何值时,物体在斜面上下滑的时间最短？ 其数值为多少？解 取沿斜面为坐标轴Ox ,原点O 位于斜面顶点,则由牛顿第二定律有ma αmg μαmg =-cos sin(1)又物体在斜面上作匀变速直线运动,故有()22cos sin 2121cos t αμαg at αl -==则()αμααg lt cos sin cos 2-=(2)为使下滑的时间最短,可令0d d =αt,由式(2)有 ()()0sin cos cos cos sin sin =-+--αμαααμαα则可得μα12tan -=,o 49=α 此时()s 99.0cos sin cos 2=-=αμααg lt2 -8 如图(a)所示,已知两物体A 、B 的质量均为m ＝3.0kg 物体A 以加速度a ＝1.0 m·ｓ-2 运动,求物体B 与桌面间的摩擦力．(滑轮与连接绳的质量不计)解 分别对物体和滑轮作受力分析［图(b)］．由牛顿定律分别对物体A 、B 及滑轮列动力学方程,有m A g -F Ｔ ＝m A a (1) F ′Ｔ1 -F ｆ ＝m B a ′ (2) F ′Ｔ -2F Ｔ1 ＝0 (3)考虑到m A ＝m B ＝m , F Ｔ ＝F′Ｔ , F Ｔ1 ＝F ′Ｔ1 ,a ′＝2a ,可联立解得物体与桌面的摩擦力()N am m mg F 2724f .=+-=2 -14 一质量为10 kg 的质点在力F 的作用下沿x 轴作直线运动,已知F ＝120t ＋40,式中F 的单位为N,t 的单位的ｓ．在t ＝0 时,质点位于x ＝5.0 m 处,其速度v 0＝6.0 m·ｓ-1 ．求质点在任意时刻的速度和位置．解 因加速度a ＝d v /d t ,在直线运动中,根据牛顿运动定律有tmt d d 40120v =+ 依据质点运动的初始条件,即t 0 ＝0 时v 0 ＝6.0 m·ｓ-1 ,运用分离变量法对上式积分,得()⎰⎰+=tt t 0d 0.40.12d 0vv vv ＝6.0+4.0t+6.0t 2又因v ＝d x /d t ,并由质点运动的初始条件：t 0 ＝0 时x 0 ＝5.0 m,对上式分离变量后积分,有()⎰⎰++=txx t t t x 02d 0.60.40.6dx ＝5.0+6.0t+2.0t 2 +2.0t 32 -18 一质量为m 的小球最初位于如图(a)所示的A 点,然后沿半径为r 的光滑圆轨道ADCB 下滑．试求小球到达点C 时的角速度和对圆轨道的作用力．解 小球在运动过程中受到重力P 和圆轨道对它的支持力F N ．取图(b)所示的自然坐标系,由牛顿定律得tmαmg F t d d sin v=-= (1) Rm mαmg F F N n 2cos v =-= (2)由tαr t s d d d d ==v,得v αr t d d =,代入式(1),并根据小球从点A 运动到点C 的始末条件,进行积分,有 ()⎰⎰-=αααrg o90d sin d vv v v得αrg cos 2=v则小球在点C 的角速度为r αg rω/cos 2==v由式(2)得αmg αmg rm m F N cos 3cos 2=+=v由此可得小球对圆轨道的作用力为αmg F F N Ncos 3-=-=' 负号表示F ′N 与e n 反向．3 -6 一架以3.0 ×102 m·ｓ-1 的速率水平飞行的飞机,与一只身长为0.20 m 、质量为0.50 kg 的飞鸟相碰．设碰撞后飞鸟的尸体与飞机具有同样的速度,而原来飞鸟对于地面的速率甚小,可以忽略不计．试估计飞鸟对飞机的冲击力(碰撞时间可用飞鸟身长被飞机速率相除来估算)．根据本题的计算结果,你对于高速运动的物体(如飞机、汽车)与通常情况下不足以引起危害的物体(如飞鸟、小石子)相碰后会产生什么后果的问题有些什么体会？解 以飞鸟为研究对象,取飞机运动方向为x 轴正向．由动量定理得Δ-='v m t F式中F ′为飞机对鸟的平均冲力,而身长为20cm 的飞鸟与飞机碰撞时间约为Δt ＝l /v ,以此代入上式可得N 1055.252⨯=='lm F v鸟对飞机的平均冲力为N 1055.25⨯-='-=F F式中负号表示飞机受到的冲力与其飞行方向相反．从计算结果可知,2.25 ×105 N 的冲力大致相当于一个22 t 的物体所受的重力,可见,此冲力是相当大的．若飞鸟与发动机叶片相碰,足以使发动机损坏,造成飞行事故．3 -9 高空作业时系安全带是非常必要的．假如一质量为51.0 kg 的人,在操作时不慎从高空竖直跌落下来,由于安全带的保护,最终使他被悬挂起来．已知此时人离原处的距离为2.0 m ,安全带弹性缓冲作用时间为0.50 s ．求安全带对人的平均冲力．解1 以人为研究对象,按分析中的两个阶段进行讨论．在自由落体运动过程中,人跌落至2 m 处时的速度为gh 21=v (1)在缓冲过程中,人受重力和安全带冲力的作用,根据动量定理,有()12Δv v m m t -=+P F (2)由式(1)、(2)可得安全带对人的平均冲力大小为()N 1014.1Δ2ΔΔ3⨯=+=+=tgh mg t m Δmg F v解2 从整个过程来讨论．根据动量定理有N 1014.1/2Δ3⨯=+=mg g h tmgF 3 -13 A 、B 两船在平静的湖面上平行逆向航行,当两船擦肩相遇时,两船各自向对方平稳地传递50 kg 的重物,结果是A 船停了下来,而B 船以3.4 m·s -1的速度继续向前驶去．A 、B 两船原有质量分别为0.5×103 kg 和1.0 ×103 kg,求在传递重物前两船的速度．(忽略水对船的阻力)解 设A 、B 两船原有的速度分别以v A 、v B 表示,传递重物后船的速度分别以v A ′ 、v B ′ 表示,被搬运重物的质量以m 表示．分别对上述系统Ⅰ、Ⅱ应用动量守恒定律,则有()A A B A A m m m m v v v '=+- (1) ()''=+-B B A B B m m m m v v v (2)由题意知v A ′ ＝0, v B ′ ＝3.4 m·s -1 代入数据后,可解得()()12s m 40.0-⋅-=---'-=mm m m m m m A B BB A v v ()()()12s m 6.3-⋅=---'-=m m m m m m m m B A BB A B v v也可以选择不同的系统,例如,把A 、B 两船(包括传递的物体在内)视为系统,同样能满足动量守恒,也可列出相对应的方程求解3 -19 一物体在介质中按规律x ＝ct 3 作直线运动,c 为一常量．设介质对物体的阻力正比于速度的平方．试求物体由x 0 ＝0 运动到x ＝l 时,阻力所作的功．(已知阻力系数为k )解 由运动学方程x ＝ct 3 ,可得物体的速度23d d ct tx==v 按题意及上述关系,物体所受阻力的大小为3/43/242299x kc t kc k F ===v则阻力的功为⎰⋅=xF W d3/73/23/403/20727d 9d 180cos d l kc x x kc x W lo l -=-==⋅=⎰⎰⎰x F 3 -21 一质量为0.20 kg 的球,系在长为2.00 m 的细绳上,细绳的另一端系在天花板上．把小球移至使细绳与竖直方向成30°角的位置,然后从静止放开．求：(1) 在绳索从30°角到0°角的过程中,重力和张力所作的功；(2) 物体在最低位置时的动能和速率；(3) 在最低位置时的张力．解 (1) 如图所示,重力对小球所作的功只与始末位置有关,即()J 53.0cos 1Δ=-==θmgl h P W P在小球摆动过程中,张力F Ｔ 的方向总是与运动方向垂直,所以,张力的功s F d T T ⋅=⎰W(2) 根据动能定理,小球摆动过程中,其动能的增量是由于重力对它作功的结果．初始时动能为零,因而,在最低位置时的动能为J 53.0k k ==E E小球在最低位置的速率为1PKs m 30.222-⋅===mW m E v (3) 当小球在最低位置时,由牛顿定律可得lm P F 2T v =-N 49.22T =+=lm mg F v4 －3 均匀细棒OA 可绕通过其一端O 而与棒垂直的水平固定光滑轴转动，如图所示，今使棒从水平位置由静止开始自由下落，在棒摆到竖直位置的过程中，下述说法正确的是( C ) (A ) 角速度从小到大，角加速度不变 (B ) 角速度从小到大，角加速度从小到大 (C ) 角速度从小到大，角加速度从大到小 (D ) 角速度不变，角加速度为零4 －6 一汽车发动机曲轴的转速在12 s 内由1.2×103 r·min -1均匀的增加到2.7×103 r·min -1．(1) 求曲轴转动的角加速度；(2) 在此时间内，曲轴转了多少转？解 (1) 由于角速度ω＝2π n (n 为单位时间内的转数)，根据角加速度的定义tωαd d =，在匀变速转动中角加速度为 ()200s rad 1.13π2-⋅=-=-=tn n t ωωα(2) 发动机曲轴转过的角度为()0020π221n n t ωωt αt ωθ-=-=+=在12 s 内曲轴转过的圈数为3902π20=+==t n n θN 圈 4 －13 如图(a ) 所示，质量m 1 ＝16 kg 的实心圆柱体A ，其半径为r ＝15 cm ，可以绕其固定水平轴转动，阻力忽略不计．一条轻的柔绳绕在圆柱体上，其另一端系一个质量m 2 ＝8.0 kg 的物体B .求：(1) 物体B 由静止开始下降1.0 s 后的距离；(2) 绳的张力F Ｔ .解 (1) 分别作两物体的受力分析，如图(b ).对实心圆柱体而言，由转动定律得αr m αJ r F T 2121== 对悬挂物体而言，依据牛顿定律，有a m F g m F P T T 222='-='-且F Ｔ ＝F Ｔ′ .又由角量与线量之间的关系，得αr a =解上述方程组，可得物体下落的加速度21222m m g m a +=在t ＝1.0 s 时，B 下落的距离为m 45.222121222=+==m m gt m at s(2) 由式(2)可得绳中的张力为()N 2.3922121=+=-=g m m m m a g m F T4 －17 一半径为R 、质量为m 的匀质圆盘，以角速度ω绕其中心轴转动，现将它平放在一水平板上，盘与板表面的摩擦因数为μ.(1) 求圆盘所受的摩擦力矩.(2) 问经多少时间后，圆盘转动才能停止？解 (1) 由分析可知，圆盘上半径为r 、宽度为d r 的同心圆环所受的摩擦力矩为()k F r M 22f /d 2d R r mg μr d -=⨯=式中k 为轴向的单位矢量.圆盘所受的总摩擦力矩大小为mgR μr R mg μr M M R32d 2d 022===⎰⎰(2) 由于摩擦力矩是一恒力矩，圆盘的转动惯量J ＝mR 2/2 .由角动量定理M Δt ＝Δ(Jω)，可得圆盘停止的时间为gμR ωM ωJ t 43Δ==4 －21 在光滑的水平面上有一木杆，其质量m 1 ＝1.0 kg ，长l ＝40cm ，可绕通过其中点并与之垂直的轴转动.一质量为m 2 ＝10g 的子弹，以v ＝2.0×102 m · s －1 的速度射入杆端，其方向与杆及轴正交.若子弹陷入杆中，试求所得到的角速度.解 根据角动量守恒定理()ωJ J ωJ '+=212式中()2222/l m J =为子弹绕轴的转动惯量，J 2ω为子弹在陷入杆前的角动量，ω＝2v/l 为子弹在此刻绕轴的角速度.12/211l m J =为杆绕轴的转动惯量.可得杆的角速度为()1212212s 1.2936-=+=+='m m m J J ωJ ωv5 －7 质量为m ，电荷为－e 的电子以圆轨道绕氢核旋转，其动能为E ｋ .证明电子的旋转频率满足4320232me E εk=v其中ε0 是真空电容率，电子的运动可视为遵守经典力学规律. 证:电子的动能为re εm E K 202π8121==v电子旋转角速度为3022π4mr εe ω=由上述两式消去r ，得432022232π4me E εωK==v5 －10 一半径为R 的半球壳，均匀地带有电荷，电荷面密度为σ，求球心处电场强度的大小.解 将半球壳分割为一组平行细圆环，任一个圆环所带电荷元θθR δS δq d sin π2d d 2⋅==，在点O 激发的电场强度为()i E 3/2220d π41d r x qx ε+=由于平行细圆环在点O 激发的电场强度方向相同，利用几何关系θR xcos =，θR r sin =统一积分变量，有()θθθεδθθR πδRθR πεr x q x πεE d cos sin 2 d sin 2cos 41d 41d 02303/2220=⋅=+=积分得 02/004d cos sin 2εδθθθεδEπ⎰==5 －12 两条无限长平行直导线相距为r 0 ，均匀带有等量异号电荷，电荷线密度为λ.(1) 求两导线构成的平面上任一点的电场强度( 设该点到其中一线的垂直距离为x )；(2) 求每一根导线上单位长度导线受到另一根导线上电荷作用的电场力.解 (1) 设点P 在导线构成的平面上，E ＋、E －分别表示正、负带电导线在P 点的电场强度，则有()ii E E E x r x r ελx r x ελ-=⎪⎪⎭⎫⎝⎛-+=+=+-00000π211π2(2) 设F ＋、F －分别表示正、负带电导线单位长度所受的电场力，则有i E F 00π2r ελλ==-+i E F 002π2r ελλ-=-=+-显然有F ＋＝F －，相互作用力大小相等，方向相反，两导线相互吸引.5 －14 设匀强电场的电场强度E 与半径为R 的半球面的对称轴平行，试计算通过此半球面的电场强度通量. 解1 由于闭合曲面内无电荷分布，根据高斯定理，有⎰⎰'⋅-=⋅=S SS E S E Φd d依照约定取闭合曲面的外法线方向为面元d S 的方向，E R πR E 22πcos π=⋅⋅-=Φ5 －16 地球周围的大气犹如一部大电机，由于雷雨云和大气气流的作用，在晴天区域，大气电离层总是带有大量的正电荷，云层下地球表面必然带有负电荷.晴天大气电场平均电场强度约为1m V 120-⋅，方向指向地面.试求地球表面单位面积所带的电荷(以每平方厘米的电子数表示).解 在大气层临近地球表面处取与地球表面同心的球面为高斯面，其半径E R R≈(E R 为地球平均半径).由高斯定理∑⎰=-=⋅q εR E E 021π4d S E 地球表面电荷面密度∑--⨯-=-≈=2902cm 1006.1π4/E εR q σE单位面积额外电子数25cm 1063.6/-⨯=-=e σn6 －1 将一个带正电的带电体A 从远处移到一个不带电的导体B 附近，则导体B 的电势将（ A ） （A ） 升高 （B ） 降低 （C ） 不会发生变化 （D ） 无法确定6 －2 将一带负电的物体M 靠近一不带电的导体N ，在N 的左端感应出正电荷，右端感应出负电荷。
大学物理作业参考答案
电势、导体与※电介质中的静电场 （参考答案）班级： 学号： 姓名： 成绩：一 选择题1．真空中一半径为R 的球面均匀带电Q ，在球心O 处有一带电量为q 的点电荷，如图所示，设无穷远处为电势零点，则在球内离球心O 距离为r 的P 点处的电势为： （A ）r q04πε； （B ）)(041R Qrq+πε；（C ）r Qq 04πε+； （D ）)(041R qQ r q-+πε；参考：电势叠加原理。
[ B ] 2．在带电量为-Q 的点电荷A 的静电场中，将另一带电量为q 的点电荷B 从a 点移动到b ，a 、b 两点距离点电荷A 的距离分别为r 1和r 2，如图，则移动过程中电场力做功为：（A ）)(210114r r Q --πε； （B ）)(210114r r qQ-πε；（C ）)(21114r r qQ --πε； （D ）)(4120r r qQ --πε。
参考：电场力做功＝势能的减小量。
A=W a -W b ＝q(U a -U b ) 。
[ C ] 3．某电场的电力线分布情况如图所示，一负电荷从M 点移到N 点，有人根据这个图做出以下几点结论，其中哪点是正确的？（A ）电场强度E M ＜E N ； （B ）电势U M ＜U N ； （C ）电势能W M ＜W N ； （D ）电场力的功A ＞0。
[ C ]4．一个未带电的空腔导体球壳内半径为R ，在腔内离球心距离为d （d ＜R ）处，固定一电量为+q 的点电荷，用导线把球壳接地后，再把地线撤去，选无穷远处为电势零点，则球心O 处的点势为：（A ）0； （B ）d q04πε； （C ）-R q04πε； （D ）)(1140R dq-πε。
参考：如图，先用高斯定理可知导体内表面电荷为-q ，外表面无电荷（可分析）。
虽然内表面电荷分布不均，但到O 点的距离相同，故由电势叠加原理可得。
[ D ] ※5．在半径为R 的球的介质球心处有电荷+Q ，在球面上均匀分布电荷-Q ，则在球内外处的电势分别为：（A ）内r Q πε4+，外r Q04πε-； （B ）内r Qπε4+，0； 参考：电势叠加原理。
高一物理作业本答案
高一物理作业本答案高一物理作业本答案一、选择题1. B2. C3. D4. A5. D6. B7. C8. B9. A10. D二、填空题1. 质量2. 长度3. 温度4. 时间5. 速度6. 空气7. 摩擦力8. 重力9. 法向加速度10. 电流三、简答题1. 什么是动能和势能？动能是物体由于其运动而具有的能量，它与物体的质量和速度有关。
势能是物体由于其位置而具有的能量，它与物体的质量和高度有关。
2. 电流的方向是如何确定的？电流的方向是电子从正极流向负极的方向。
3. 什么是力？力的单位是什么？力是改变物体运动状态或形状的原因，它是物体之间相互作用的结果。
力的单位是牛顿（N）。
4. 什么是重力加速度？它在地球上的大小是多少？重力加速度是地球对物体产生的吸引力，在地球上的大小约为9.8 m/s²。
5. 弹簧的伸长或缩短是否会影响劲度系数？为什么？弹簧的伸长或缩短不会改变劲度系数，因为劲度系数与弹簧的材料和结构有关，与其长度无关。
四、计算题1. A物体的质量为2 kg，受到的力为10 N，请计算物体的加速度。
解：根据牛顿第二定律 F=ma，可计算 a=F/m=10 N / 2 kg = 5 m/s²。
2. 一个质量为0.5 kg的物体从高度2 m的位置自由坠落，请计算物体落到地面时的速度。
解：由重力势能转化为动能，mgh=1/2 mv²，可计算v=√(2gh)=√(2*9.8 m/s²*2 m)=6.26 m/s。
3. 一个物体以5 m/s的速度向右运动，受到一个方向相反的5 N的摩擦力，请计算物体在10 s后的速度。
解：根据牛顿第二定律 F=ma，摩擦力为阻力，阻力的大小与物体的质量无关，所以 a=F/m=(-5 N)/m。
根据运动方程 v=at，可计算 v=a*t=(-5 N)/m * 10 s=-50/m m/s。
五、应用题1. 一个小球由1 m的高度自由落下，再弹起到高度的1/4，依此类推，求这个小球在第10次弹起后弹起的高度是多少？（设起始高度为h）解：每次弹起后小球弹起的高度为前一次弹起高度的1/4，所以第10次弹起的高度为 h*(1/4)^10=h/4^10=5h/2^20。
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习题一一、选择题1．如图所示，半径为R 的圆环开有一小空隙而形成一圆弧，弧长为L ，电荷Q -均匀分布其上。
空隙长为()L L R ∆∆<<，则圆弧中心O 点的电场强度和电势分别为 [ ] （Ａ）200,44Q L Qi R L Rπεπε-∆-； （Ｂ）2200,84Q L Qi R L Rπεπε-∆-； （Ｃ）200,44Q L Qi R L Rπεπε∆； （Ｄ）200,44Q L Q Li R L RLπεπε-∆-∆。
答案：A解：闭合圆环中心场强为0，则圆弧产生的场强与空隙在圆心处产生的场强之和为0。
由于空隙 ∆l 非常小，可视为点电荷，设它与圆弧电荷密度相同，则所带电荷为/Q L L -∆，产生的场强为204Q L i R L πε∆，所以圆弧产生的场强为204OQ LE i R Lπε-∆=；又根据电势叠加原理可得04O Q U Rπε-= .2．有两个电荷都是＋q 的点电荷，相距为2a 。
今以左边的点电荷所在处为球心，以a 为半径作一球形高斯面。
在球面上取两块相等的小面积S 1和S 2，其位置如图所示。
设通过S 1和S 2的电场强度通量分别为1Φ和2Φ，通过整个球面的电场强度通量为S Φ，则［ ］ （A ）120, /S q εΦ>ΦΦ=； （B ）120, 2/S q εΦ<ΦΦ=；（C ）120, /S q εΦ=ΦΦ=； （D ）120, /S q εΦ<ΦΦ=。
答案：D解：由高斯定理知0Φ=S q 。
由于面积S 1和S 2相等且很小，场强可视为均匀。
根据场强叠加原理，120,0E E =<，所以12Φ0,Φ0=>。
3．半径为R 的均匀带电球体的静电场中各点的电场强度的大小E 与距球心的距离r 的关系曲线为 [ ]答案：B2∝2∝rRr R解：由高斯定理知均匀带电球体的场强分布为()302041 ()4qrr R R E q r R r πεπε⎧<⎪⎪=⎨⎪>⎪⎩，所以选（B ）。
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静电场(一)一. 选择题:1.解:在不考虑边缘效应的情况下，极板间的电场等同于电荷均匀分布，密度为o = ±q/S的两面积无限大平行薄板之间的电场一-匀强电场，一板在另一板处之电场强度为£ = o/(2s0)，方向垂直于板面.所以，极板间的相互作用力F =q・E = q2 /(2件)。
故选(B)。
2.解：设置八个边长为a的立方体构成一个大立方体，使A(即Q)位于大立方体的中心.所以通过大立方体每一侧面的电场强度通量均为q/(6&o),而侧面abed是大立方体侧面的1/4,所以通过侧面abed的电场强度通量等于q/(24%).选(C)。
3.解:寸亘•丞=jpdV/£°适用于任何静电场.选(A)。
4.解：选(B)。
5.解:据高斯定理知：通过整个球面的电场强度通=q/&. ■内电荷通过昂、&的电通量相等且大于零; 外电荷对品的通量为负，对&的通量为正. 所以0>1 <0>2 •故(D)对。
二. 填空题：1.解：无限大带电平面产生的电场E= —2&oA L 八(5 2(5 3(5A 区：E A= ------------------ = ------2s0 2s02g0CL L b 2b bB 区：E R = ------------ = ------2s0 2s 02s0C区"c=三+至=至2s n 2s n 2s n2.解：据题意知，P点处场强方向若垂直于OP,则入在P点场强的OP分量与Q在P点的场强E QP一定大小相等、方向相反.即Jcp = ------------- c os——= ----------- =也冲= -------- , O — aA .2%。
3 4%。
4%。
之3. 解：无限长带电圆柱体可以看成由许多半径为r 的均匀带电无限长圆筒叠加而成，因此 其场强分布是柱对称的，场强方向沿圆柱半径方向，距轴线等距各点的场强大学相等。
大学物理作业 答案
No.1 运动的描述一、选择题1. 一质点在平面上作一般曲线运动，其瞬时速度为v，瞬时速率为v ，某一段时间内的平均速度为v，平均速率为v ，它们之间的关系有 [ D ](A) v v v v ==, (B) v v v v =≠, (C) v v v v ≠≠,(D) v v v v ≠=,注意：①平均速度t r∆∆= v ，矢量。
②平均速率t ∆∆=sv ，标量。
③一般情况下，|||r |s ∆≠∆。
④瞬时速度tr ∆∆=→∆0t lim v 。
⑤瞬时速率|v |v=（即瞬时速率是瞬时速度的大小，这与平均速度和平均速率的关系不同） 2. 某物体的运动规律为kt tv -=d d ，式中的k 为大于零的常数。
当t ＝0时，初速为0v ，则速度v 与t 的函数关系是 [ B ](A) 0221v kt v += (B) 0221v kt v +-=注意：①求积分。
3. 一质点在平面上运动，已知质点位置矢量的表示式为j bt i at r 22+=（其中a 、b 为常量）则该质点作 [ B ] (A) 匀速直线运动 (B) 变速直线运动 (C) 抛物线运动 (D) 一般曲线运动 注意：①求导数。
②求运动方程。
4.一运动质点在某瞬时位于矢径),(y x r的端点处，其速度大小为 [ D ]（C ）tr d d( D)22)d d ()d d (ty tx +注意：①即求模长。
二、填空题★1. 一质点的运动方程为SI)(62t t x -=，则在t 由0至4 s 的时间间隔内，质点的位移大小为8m ，在t 由0到4 s 的时间间隔内质点走过的路程为 10 m 。
注意：①陷阱，4秒内并不是一直在往前，中间存在一个先去后返的过程。
2. ()()t t r t r ∆+与为某质点在不同时刻的位置矢量，试在两个图中分别画出三、计算题1.（p36 习题1.6）一质点在xy 平面上运动，运动函数84,22-==t y t x （采用国际单位制）。
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1.热胀冷缩的，35℃-42℃ 2.甲：11℃、乙16℃、丙：9℃
3.冷热程度，温度高 4.冰水混合物，一标准大气压下沸水，-273℃
5.与温度计玻璃泡充分接触，温度计的量程(测量范围)，与温度计垂直
6.T=t+273K，开尔文，K，316K
7.(1)液化，吸热 (2)汽化，吸热 (3)凝华，放热
8.(1)汽化 (2)液化 (3)升华 (4)凝华
9.只在表面，任何温度都可发生的缓慢的汽化现象，升高液体温度，加快液体表面的空气流动，加大液体表面积。发生部位不同、温度条件不同、汽化快慢程度不同。吸收热量
10.晶体，非晶体。都要吸收热量，晶体有固定熔点，非晶体没有固定熔点
三、
1.×2.×3.√4.×5.×6.×7.√8.×
四、
1.估测被测物体温度，并看温度计的测量范围
2.玻离开被测物体，视线与温度计垂直。
一、选择题(共36分，每小题2分)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
(2) 1 变大
29、(1)2.4; (2)当物体排开液体的体积一定时，物体所受浮力的大小与液体密度有关，且液体密度越大，所受浮力越大;
(3)物体排开液体的体积;与物体浸入液体的深度; (4)1.2×103
11.(1)230(2)固体升温，熔化，温度，吸收热量。液体升高，液体降温，液体凝固成晶体的过程，放出热量，固体降温。(3)3，固液共存，凝固，前者吸热后者放热
12.温度足够低，提高液体压强
二、
1.A 2.C 3.D 4.C 5.AD 6.C
7.B 8.BC 9.D 10.C 11.A 12.C
三、实验探究题(第26题2分，第27题4分，第28题4分，第29题5分，计15分)
26.评分说明：正确画出F 的力臂L1( 1 分) 、重力G的示意图( 1 分)
27、(1)二力平衡 ;
(2)甲和丙 接触面越粗糙;
(3)没有控制压力大小保持不变
28、(1)让力臂沿杠杆，便于直接从杠杆上读出力臂的大小; F1×L1=F2×L2;
答案 D B D D A C A D B D B A B B D C D B
二、填空题(共14分，每空1分)
19.增大 不变 20.10 减小
21.8 竖直向上 22.大 受力面积小，压强大
23.连通器 上升 24.自身的重力 不变
25.转动摇把 定滑轮