大学普通物理习题答案(第六版)
大学物理第六版上册北京邮电大学出版课后答案详解精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版大学物理第六版上册北京邮电大学出版课后答案详解1、行驶的汽车关闭发动机后还能行驶一段距离是因为汽车受到惯性力作用[判断题] *对错(正确答案)答案解析:汽车具有惯性2、用如图所示的装置做“探究小车速度随时间变化的规律”实验:1.小车从靠近定滑轮处释放.[判断题] *对错(正确答案)3、马德堡半球实验测出了大气压,其大小等于760mm高水银柱产生的压强[判断题]对错(正确答案)答案解析:托里拆利实验最早测出了大气压强4、11.小敏学习密度后,了解到人体的密度跟水的密度差不多,从而她估测一个中学生的体积约为()[单选题] *A.50 m3B.50 dm3(正确答案)C.50 cm3D.500 cm35、9.在某原子结构模型示意图中,a、b、c是构成该原子的三种不同粒子,能得出的结()[单选题] *A.a和c数量不相等B.b决定原子种类C.质量集中在c上D.a和c之间存在吸引的力(正确答案)6、4.静止在水平地面上的物体受到向上的弹力是因为地面发生了形变.[判断题] *对(正确答案)错7、下列有关力做功的说法中正确的是()[单选题]A.用水平力推着购物车前进,推车的力做了功(正确答案)B.把水桶从地面上提起来,提水桶的力没有做功C.书静止在水平桌面上,书受到的支持力做了功D.挂钩上的书包静止时,书包受到的拉力做了功8、1.与头发摩擦过的塑料尺能吸引碎纸屑。
下列与此现象所反映的原理相同的是()[单选题] *A.行驶的汽车窗帘被吸出去B.挤压后的吸盘吸在光滑的墙上C.用干燥的双手搓开的塑料袋会吸在手上(正确答案)D.两个表面光滑的铅块挤压后吸在一起9、下列措施中,能使蒸发减慢的是()[单选题]A.把盛有酒精的瓶口盖严(正确答案)B.把湿衣服晾在通风向阳处C.用电吹风给湿头发吹风D.将地面上的积水向周围扫开10、停放在水平地面上的汽车对地面的压力和地面对车的支持力是平衡力[判断题] *对错(正确答案)答案解析:相互作用力11、52.“凿壁偷光”原指凿穿墙壁,让邻舍的烛光透过来,后用来形容家贫而勤奋读书。
程守洙《普通物理学》(第6版)(上册)(课后习题详解 相对论基础)【圣才出品】
4.2 课后习题详解一、复习思考题§4-1 狭义相对论基本原理洛伦兹变换4-1-1 爱因斯坦的相对性原理与经典力学的相对性原理有何不同?答:(1)经典力学的相对性原理:运动关系的相对性表明,物质之间存在着相对运动的关系而非彼此孤立.相对运动的形式丰富多样,由相对运动产生的相互作用力也形式不一.(2)爱因斯坦的相对性原理:在所有惯性系中,物理定律的形式相同,或者说,所有惯性系对于描述物理现象都是等价的.(3)二者的分析比较:①经典力学的相对性原理说明一切惯性系对力学规律的等价性,而爱因斯坦的相对性原理将此种等价性推广到一切自然规律上去,包括力学定律和电磁学定律.②爱因斯坦的相对性原理的等价性推广意义深刻.我们可借助于电学或光学实验确定出本系统的“绝对运动”来,绝对静止的参考系是存在的,然而这与实验事实相矛盾.③爱因斯坦基于对客观规律的根本认识以及对实验事实的总结,才提出这个相对性原理的.相对论是研究相对运动和相互作用的科学.它使研究物质、能量及其相互作用的物理学发展到更高更深的层次.4-1-2 洛伦兹变换与伽利略变换的本质差别是什么?如何理解洛伦兹变换的物理意义?答:(1)洛伦兹变换与伽利略变换的本质差别:①洛伦兹变换是相对论时空观的具体表述;②伽利略变换是经典力学绝对时空观的具体表述.(2)洛伦兹变换的物理意义①洛伦兹变换集中地反映了相对论关于时间、空间和物质运动三者紧密联系的观念.②洛伦兹变换是建立相对论力学的基础.a.运用洛伦兹变换,评判一条物理规律是否符合相对论的要求,凡是通过洛伦兹变换能保持不变式的物理规律都是相对论性的规律.b.在v<<c时,洛伦兹变换将转换为伽利略变换,从这个角度出发,相对论力学就是经典牛顿力学的继承、批判和发展.4-1-3 设某种粒子在恒力作用下运动,根据牛顿力学,粒子的速率能否超过光速?答:(1)牛顿力学认为粒子的质量不会改变,粒子的加速度正比于所受外力.外力越大,粒子所得的加速度也越大.因此,粒子速度是没有极限的,粒子的速率可以超过光速.(2)相对论力学认为,粒子的质量随速度的增大而增大,粒子的加速度并非与所受外力成简单正比关系,加速度的大小有限制,使得粒子的速率不会超过光速.§4-3 狭义相对论的时空观4-3-1 长度的量度和同时性有什么关系?为什么长度的量度和参考系有关系?答:(1)长度的量度:测量一物体的长度就是在本身所处的参考系中测量物体两端点位置之间的距离.(2)同时性分析:①当待测物体相对于观测者静止时,在不同的时刻测量两端点的位置,其距离总是物体的长度;②当待测物体相对于观测者运动时,物体的长度就必须同时测定物体两端点的位置.若非同时测定,测量了一端的位置时,另一端已移动到新的位置,其坐标差值不再是物体的长度了.(3)由于同时性的相对性,所以长度的量度与同时性紧密相连,从而与测量的参考系有关.(4)下面举例说明:假设有一细棒静止在K′系的x′轴上,而K′系相对惯性系K 以速度v沿O x 轴运动.如把记录细棒左端坐标为事件1,记录细棒右端坐标为事件2,则两事件在两参考系中相应的时空坐标为由于细棒静止在K '系,所以△x'=x '2-x '1就是细棒的固有长度,根据洛伦兹变换在K 系测量两端坐标必须同时进行,即△t=0,故有所以在K 系中测得物体的长度为这就是长度收缩效应现象.4-3-2 下面两种论断是否正确?(1)在某一惯性系中同时、同地发生的事件,在所有其他惯性系中也一定是同时、同地发生的.(2)在某一惯性系中有两个事件,同时发生在不同地点,而在对该系有相对运动的其他惯性系中,这两个事件却一定不同时.答:(1)正确.在一个惯性系中同时、同地发生的事件,实质上就是一个事件.因而,可得:△x=0,△t=0根据洛伦兹变换:△x'=0,△t'=0因此,在所有其他惯性系中也一定是同时、同地发生的.(2)正确.对惯性系K 中同时发生在不同地点的两个事件,可得△t=0.△x≠0在相对运动的其他惯性系K '中,有在惯性系K '中这两个事件一定不同时.因此,同时性是相对的.4-3-3 两只相对运动的标准时钟A 和B ,从A 所在惯性系观察,哪个钟走得更快?从B 所在惯性系观察,又是如何呢?答:(1)从A 所在惯性系观察,根据“时间膨胀”或“原时最短”的结论,相对静止的时钟A 所指示的时间间隔是原时,它走得“快”些;而时钟B 给出的时间间隔是运动时,因“时间膨胀”而走得“慢”些.(2)同理,从B所在惯性系观察时,则相反,时钟B走得“快”些,而时钟A走得“慢”些.4-3-4 相对论中运动物体长度缩短与物体线度的热胀冷缩是否是一回事?答:不是一回事.(1)“热胀冷缩”①是涉及分子微观热运动的基本热学现象;②这与物体的温度有关,与其宏观运动速度无关.(2)“长度收缩”①是由狭义相对论所得到的重要结论,指在相对物体运动的惯性系中测量物体沿运动方向的长度时,测得的长度总是小于固有长度或静长这一现象;②这与物体的运动速度有关,与物体的组成和结构无关,是普遍的时空性质的反映.4-3-5 有一枚以接近于光速相对于地球飞行的宇宙火箭,在地球上的观察者将测得火箭上的物体长度缩短,过程的时间延长,有人因此得出结论说:火箭上观察者将测得地球上的物体比火箭上同类物体更长,而同一过程的时间缩短.这个结论对吗?答:此结论不正确.(1)狭义相对论认为,“长度收缩”和“时间膨胀”都是相对的.(2)若以火箭和地球为相对运动的惯性参考系,则火箭上的观察者也会观测到“长度收缩”和“时间膨胀”的现象.4-3-6 比较狭义相对论的时空观与经典力学时空观有何不同?有何联系?答:(1)两种时空观的不同:①狭义相对论时空观:a.狭义相对论中关于不同惯性系之间物理事件的时空坐标变换的基本关系式是洛伦兹变换.在洛伦兹变换关系中,长度和时间都是相对的,反映了相对论的时空观.b.狭义相对论时空观认为:第一,空间和时间不可分割,与物质运动密切相关;第二,时间是相对的,时间间隔因惯性系不同则会有差别;第三,空间是相对的,在不同的惯性系中,相同两点的空间间隔会有差别.②经典力学时空观:a.经典力学中关于不同惯性系之间物理事件的时空坐标变换的关系式是伽利略变换.在伽利略变换关系中,长度和时间都是绝对的,反映了经典力学的绝对时空观.b.经典力学时空观认为:时间、空间是彼此独立的,都是绝对的,与物质运动无关.(2)两种时空观的联系:①洛伦兹变换式通过狭义相对论的两个基本原理推导得出,并由此得出反映相对论时空观的几个重要结论,比如同时性的相对性、长度收缩、时间膨胀等;②当v<<c时,洛伦兹变换可以过渡到伽利略变换,即经典力学是相对论力学的低速近似.§4-4 狭义相对论动力学基础4-4-1 化学家经常说:“在化学反应中,反应前的质量等于反应后的质量.”以2g 氢与16g氧燃烧成水为例,注意到在这个反应过程中大约放出了25J的热量,如果考虑到相对论效应,则上面的说法有无修正的必要?。
普通物理学第六版答案
普通物理学第六版答案引言本文档为《普通物理学第六版》的习题答案,旨在帮助读者更好地理解和掌握书中的内容。
答案是根据该版本的章节和习题整理而成,涵盖了从基本概念到高级问题的解答过程。
读者可以通过对比自己的答案,找到解题思路上的差异,并做出相应的调整。
目录1.第1章:引言2.第2章:运动学3.第3章:相对论运动学4.第4章:力学5.第5章:电磁学6.第6章:热学第1章:引言本章主要介绍了普通物理学的基本概念和研究方法。
习题涉及了科学方法、物理量和单位、测量等内容。
以下是一道题目的答案示例:1.假设有一个实验,需要测量一个物体的质量。
你应该如何选择测量方法?请详细描述你的策略和步骤。
答案:首先,我们可以选择使用天平进行质量的测量。
下面是测量质量的步骤:1.确保天平是精确的,没有偏差。
可以通过进行零位校准来验证天平的准确性。
2.将待测物体放置在天平的平台上,并保持其稳定。
3.观察天平的示数,记录下物体的质量。
如果天平的示数不稳定,可以多次测量并求取平均值。
4.确认测量结果的单位是否与预期一致,如果单位不同,需要进行单位换算。
第2章:运动学本章讨论了运动学的基本概念和运动规律。
习题涵盖了位移、速度、加速度等方面的内容。
以下是一道题目的答案示例:2.一个人以匀速9 m/s的速度行走了30s,求他的位移。
答案:由于匀速运动的速度保持不变,我们可以使用以下公式计算位移:位移 = 速度 × 时间位移 = 9 m/s × 30 s = 270 m因此,这个人的位移为270米。
第3章:相对论运动学本章讨论了相对论运动学的基本原理和公式。
习题涉及了速度叠加、光速不变等内容。
以下是一道题目的答案示例:3.一个物体以0.8c的速度向东运动,一个观察者以0.6c的速度相对于该物体运动。
求观察者相对于地面的速度。
答案:根据相对论速度叠加公式:v’ = (v1 + v2) / (1 + v1 * v2 / c^2)其中,v1为物体相对于地面的速度,v2为观察者相对于物体的速度。
普通物理学第六版答案
普通物理学第六版答案一、选择题(本题共16小题,1-14为单项题、15-16题多选题、每题均2分,共32分)1.下列说法符合日常生活的是( )A.中学生高度约2mB.人的正常体温是390CC.人步行速度约10m/sD.物理课本的宽度接近19cm2.下列有关误差的说法中,正确的是( )A.多次测量取平均值可以减小误差B.误差就是测量中产生的错误C.只要认真测量,就可以避免误差D.选用精密的测量仪器可以消除误差3.下列运动不属于机械运动的是( )A.火车减速进站B.房屋着火C.划破夜空的流星D.骑自行车上学4.关于速度,以下各种说法正确的是( )A.运动路程越长,速度越大B.运动时间越短,速度越大C.相同时间内,通过路程越长,速度越大D.通过相同的路程,所用时间越长,速度越大5.三个同学同时登一座山,他们登山的平均速度为:甲是3.5km/h,乙是1m/s,丙是每分钟走63m,则谁最先登上山( )A.甲B.乙C.丙D.同时到达6.在公共场所轻声说话是文明的表现,而在旷野中要大声喊叫才能让较远处的人听见。
这里的轻声和大声是指声音的( )A. 音调B. 响度C. 音色D. 频率7.以下各组中全属于声音可以传递信息的是( )A.用超声波清除眼镜片上的垢迹B.声波清洗精细的机械C.医生用超声波为病人除去体内的结石D.B超探病8. 关于雨、露、霜、雾跟物态变化的关系,下面说法中正确是( )A雨水是水的升华形成的 B.露水是水的汽化形成的C.霜是水蒸气凝华形成的D.雾是水蒸气凝华形成的9.下列实例中,属于光的折射现象的是( )A.斜插在水中的筷子变弯了B.湖边垂柳在湖面形成美丽的倒影C.人在路灯下行走,地面上会出现人的影子D.阳光穿过茂密的树叶间隙,在地面形成圆斑1 0.用图象可以表示物体的运动规律,图中用来表示物体做匀速直线运动的是( )A.甲和丁B.甲和丙C.甲和乙D.乙和丁11、有一种望远镜由两组凸透镜组成。
大学物理(普通物理学第六版)111第十一章(二)
一. 选择题[ B ]自测4. 一个动量为p 的电子,沿图示方向入射并能穿过一个宽度为D 、磁感强度为B(方向垂直纸面向外)的均匀磁场区域,则该电子出射方向和入射方向间的夹角为(A) p eBD 1cos -=α. (B) peBD 1sin -=α.(C) ep BD 1sin-=α. (D) epBD 1cos -=α. 提示:[ D ]2. A 、B 两个电子都垂直于磁场方向射入一均匀磁场而作圆周运动.A 电子的速率是B 电子速率的两倍.设R A ,R B 分别为A 电子与B 电子的轨道半径;T A ,T B 分别为它们各自的周期.则 (A) R A ∶R B =2,T A ∶T B =2. (B) R A ∶R B 21=,T A ∶T B =1. (C) R A ∶R B =1,T A ∶T B 21=. (D) R A ∶R B =2,T A ∶T B =1. 提示:[ C ]3. 如图所示,在磁感强度为B 的均匀磁场中,有一圆形载流导线,a 、b 、c是其上三个长度相等的电流元,则它们所受安培力大小的关系为 (A) F a > F b > F c . (B) F a < F b < F c . (C) F b > F c > F a . (D) F a > F c > F b .提示:[A ]4. 如图,无限长直载流导线与正三角形载流线圈在同一平面内,若长直导线固定不动,则载流三角形线圈将 (A) 向着长直导线平移. (B) 离开长直导线平移. (C) 转动. (D) 不动.提示:[ D ]基础6. 两个同心圆线圈,大圆半径为R ,通有电流I 1;小圆半径为r ,通有电流I 2,方向如图.若r << R (大线圈在小线圈处产生的磁场近似为均匀磁场),当它们处在同一平面内时小线圈所受磁力矩的大小为 (A)Rr I I 22210πμ. (B)Rr I I 22210μ.(C)rR I I 22210πμ. (D) 0.提示:二. 填空题自测10. 如图所示,一半径为R ,通有电流为I 的圆形回路,位于Oxy 平面内,圆心为O .一带正电荷为q 的粒子,以速度v沿z 轴向上运动,当带正电荷的粒子恰好通过O 点时,作用于圆形回路上的力为_0_,作用在带电粒子上的力为_0_.基础14. 如图,在粗糙斜面上放有一长为l 的木制圆柱,已知圆柱质量为m ,其上绕有N 匝导线,圆柱体的轴线位于导线回路平面内,整个装置处于磁感强度大小为B 、方向竖直向上的均匀磁场中.如果绕组的平面与斜面平行,则当通过回路的电流I =()NlB mg 2/时,圆柱体可以稳定在斜面上不滚动.提示:自测12. 磁场中某点处的磁感强度为)SI (20.040.0j i B-=,一电子以速度j i 66100.11050.0⨯+⨯=v (SI)通过该点,则作用于该电子上的磁场力F 为)(10814N k-⨯.(基本电荷e =1.6×10-19C)提示:基础19. 如图,一个均匀磁场B 只存在于垂直于图面的P 平面右侧,B的方向垂直于图面向里.一质量为m 、电荷为q 的粒子以速度v 射入磁场.v在图面内与界面P 成某一角度.那么粒子在从磁场中射出前是做半径为qBm v的圆周运动.如果q > 0时,粒子在磁场中的路径与边界围成的平面区域的面积为S ,那么q < 0时,其路径与边界围成的平面区域的面积是S qB mv -⎪⎪⎭⎫⎝⎛2π.5. 如图所示,在真空中有一半径为a 的3/4圆弧形的导线,其中通以稳恒电流I ,导线置于均匀外磁场B 中,且B与导线所在平面垂直.则该载流导线bc 所受的磁力大小为aIB 2.6.氢原子中电子质量m ,电荷e ,它沿某一圆轨道绕原子核运动,其等效圆电流的磁矩大小p m 与电子轨道运动的动量矩大小L 之比=Lp m m e 2. 提示:三. 计算题自测18. 如图所示线框,铜线横截面积S = 2.0 mm 2,其中OA 和DO '两段保持水平不动,ABCD 段是边长为a 的正方形的三边,它可绕OO '轴无摩擦转动.整个导线放在匀强磁场B 中,B的方向竖直向上.已知铜的密度ρ = 8.9×103 kg/m 3,当铜线中的电流I =10 A时,导线处于平衡状态,AB 段和CD 段与竖直方向的夹角α =15°.求磁感强度B的大小.解:线圈的电流如图所示,才能保持平衡。
物理第六版习题册参考答案
练习答案第一章怎样描述物体的运动§1.1 走近运动一.填空题1.地面太阳2.4 33.5 时刻时间4.1800米2200米二、选择1.D 2.C 3.A 4.D 5.D三、计算题:1.路程220米,位移100米2.2R A到B πR 0§1.2 怎样描述运动的快慢一、填空题:1.快慢位移位移2.运动位移速率速率3.5m/s4.瞬时瞬时二、选择题:1.B2.C3.B4.D5.C6..A三、计算题:1.(1)汽车在前2秒内通过的路程s1=2m+4m=6m,前3秒内通过的路程s2=2m+4m+6m=12m,则汽车在前2秒内的平均速度v1=s/t=6/2=3m/s,(2)前3秒内的平均速度v2=1=s/t=12/3=4m/s,2.(1)由v=st得:在反应过程所用的时间t1=s1/t1=14/20=0.7s;(2)制动过程中的平均速度v=s/t=162.3m/s≈6.96m/s;(3)紧急停车全程所用时间t=t1+t2=0.7s+2.3s=3s全程的平均速度v=s/t=303m/s=10m/s。
§1.3 怎样描述速度变化的快慢一、填空题:1.加速度 变化2.快慢 变化 大小 方向 矢量3.相同 定正 相反 负4.大5.匀速 减速 匀速二、选择题:1.C2.C3.B4.D5.A三、计算题1.由题意得v 0=0m/s ,末速度v =700m/s ,时间t =0.002s ;根据加速度的定义式有:a ==700/0.002m/s 2=3.5×105 m/s 22.由题意得v 0=30m/s ,末速度v =0m/s ,时间t =5s ;根据加速度的定义式有:a ==-30/5m/s 2=-6m/s 23. (1)由表中可知第2 s 末的瞬时速度为s m /2 (2)220/1/112s m s m t v v a t =−=−=(3)v =x t =6.5-5.51 m/s =1 m/s.第二章伽利略与落体运动§2.1伽利略对落体运动的探索一、填空题1.古希腊亚里士多德 20002.意大利阻力相同3.假设推理实验二、问答题:1.静止匀加速直线运动2.阻力不同3.同时落地§2.2 自由落体运动一、填空题:1.重力静止重力加速度 9.8 竖直向下2. √2ℎg3.√2gℎ4.45 小二、选择题1.D2.C3.B4.B5.B三、计算题gt2 =44.1m1.V=gt,t=3s, h=122.下落时间t=2s,一半时间下落高度h=1gt2 =5m2gt2 =80m3.(1)v=gt=40m/s (2)h=12§2.3 匀变速直线运动一、填定题at21.v=v0+at ,x=v0t+122.8.75 63.匀加速直线 1 匀速直线 4 0 匀减速 -4 0二、选择题1.B2.C3.D4.D5.C三、计算题1.v=v0+at t=10s v2-v02=2ax x=110m2.汽车3s内停止运动,当t=2s时X=24m;6秒内位移就是3秒内位移为27m。
普通物理学第六版课后习题答案牛顿定律习题陈策提供chongpoppt课件
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2-1 质量为m的物体沿斜面向下滑动。 当斜面的倾角为α 时,物体正好匀速下滑。
问:当斜面的倾角增大到 β 时,物体 从高为 h 处由静止沿到底部需要多少时间?
N
fm
β mg
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已知:a β h m
目录习题总目录结束整理课件牛顿定律习题结束212223242526272829210211212213214215216217218219220221222223224225226227228229230231232233234235习题总目录结束整理课件mg结束目录整理课件结束目录整理课件sin2hsintgacos2hcosasinsin2hcosasinsinsincos2hcosa结束目录整理课件2260kg30结束目录整理课件609810060100100kg6060kg30结束目录整理课件0210012490520n结束目录整理课件2302530kmh结束目录整理课件303602598max结束目录整理课件24m50kg04结束目录整理课件4ms50kg044m50980204结束目录整理课件2m509804结束目录整理课件25198n2196n3392n4784n结束目录整理课件784n结束目录整理课件98aa209898109898n20196aa981098结束目录整理课件392n20392aa39298784aa20987841098结束目录整理课件26结束目录整理课件结束目录整理课件392196196ms392196588ms0785n结束目录整理课件2710kg30结束目录整理课件mgcossinsinamacosmacosmgsincossinacos684n结束目录整理课件sin结束目录整理课件2820ms15s结束目录整理课件结束目录整理课件结束目录整理课件10201515s结束目录整理课件29结束目录整理课件sintgma结束目录整理课件2101kg结束目录整理课件25ms结束目录整理课件结束目录整理课件25ms结束目录整理课件211结束目录整理课件2xglg结束目录整理课件2xglg结束目录整理课件212结束目录整理课件结束目录整理课件213结束目录整理课件2xglg结束目录整理课件结束目录整理课件结束目录整理课件214结束目录整理课件结束目录整理课件结束目录整理课件结束目录整理课件结束目录整理课件215结束目录整理课件9815245rads256245s结束目录整理课件216结束目录整理课件结束目录整理课件217结束目录整理课件结束目录结束目录整理课件218结束目录整理课件30cos30结束目录整理课件219结束目录整理课件dqdqsindqsindq结束目录整理课件结束目录整
程守洙《普通物理学》(第6版)(上册)(课后习题详解 力和运动)
1.2 课后习题详解一、复习思考题§1-1 质点运动的描述1-1-1 回答下列问题:(1)一物体具有加速度而其速度为零,是否可能?(2)一物体具有恒定的速率但仍有变化的速度,是否可能?(3)一物体具有恒定的速度但仍有变化的速率,是否可能?(4)一物体具有沿Ox轴正方向的加速度而又有沿Ox轴负方向的速度,是否可能?(5)一物体的加速度大小恒定而其速度的方向改变,是否可能?答:速度是表示物体运动的方向和快慢的物理量,为矢量,是位矢r的时间变化率;速率是表示速度的大小,为标量,是路程s对时间的的变化率;加速度是表示速度变化的快慢和方向的物理量,为矢量,是速度v的时间变化率.(1)可能.如:①竖直上抛物体运动到最高点的时刻,具有加速度(等于重力加速度),物体的速度为零;②弹簧振子在水平面上振动时,在位移达到最大值时,加速度不为零,而速度为零.(2)可能.速度是矢量,有大小和方向;速率是速度的大小.如,物体作匀速率圆周运动时,速度的大小(即速率)不变,但其方向不断变化着,因而其速度一直变化.(3)不可能.因为速度是矢量,有大小(即速率)和方向,当速率变化时,速度必将改变,不可能恒定.(4)可能.如:物体匀减速直线运动时的加速度方向和速度方向相反.(5)可能.如:①物体作抛体运动时,其加速度为重力加速度,大小和方向恒定保持不变,而其速度(大小和方向)却时刻变化着;②物体作匀速率圆周运动,其向心加速度的大小保持不变,但其速度的方向时刻沿圆周的切线方向,即速度的方向在改变着.1-1-2 回答下列问题:(1)位移和路程有何区别?在什么情况下两者的量值相等?在什么情况下并不相等?(2)平均速度和平均速率有何区别?在什么情况下两者的量值相等?瞬时速度和平均速度的关系和区别是怎样的?瞬时速率和平均速率的关系和区别又是怎样的?答:(1)①位移和路程的区别a .位移是矢量,是以质点在△t 时间内从起点到终点的有向线段来表示;b .路程是标量,是在△t 时间内质点实际路径的长度.在图1-1中,是位移,是路程.图1-1-1②两者量值相等和不相等时的情况a .两者相等的情况:在直线运动中,如运动方向不变,则质点的位移的大小与路程相等.曲线运动中,在△t 趋近于0的极限情况下,位移与轨迹重合,位移的大小才等于路程.b.两者不相等的情况:一般的曲线运动中,位移的大小|△r|与路程并不相等,只有在△t很短的情况下,质点的位移和运动轨迹近似地看作重合.(2)①平均速度和平均速率a.平均速度定义为,它是矢量.b.平均速率定义为,它是标量.②两者量值相等时的情况在一般情况下,在相同的时间内|△r|≠△s,所以平均速度和平均速率并不相等.只有在运动方向不变的直线运动中,平均速度在量值上才和平均速率相等.③瞬时速度和平均速度的关系与区别a.二者的关系瞬时速度是时间△t趋于零时平均速度的极限,即.b.二者的区别第一,瞬时速度和平均速度都是矢量.一般情况下,二者大小和方向都不相同.平均速度的方向是△t时间内位移△r的方向,而瞬时速度的方向是△t→0时沿运动轨迹的切线方向.第二,只有在匀速直线运动中,瞬时速度和平均速度的大小和方向才相等.④瞬时速率和平均速率的关系和区别a.二者的关系瞬时速率是指瞬时速度的大小,平均速率的大小等于单位时间内所经过的路程.它们都是标量.b.二者的区别一般情况下,它们不相等,只有在匀速直线运动中,瞬时速率才等于平均速率.1-1-3 回答下列问题:(1)有人说:“运动物体的加速度越大,物体的速度也越大”,你认为对不对?(2)有人说:“物体在直线上运动前进时,如果物体向前的加速度减小,物体前进的速度也就减小”,你认为对不对?(3)有人说:“物体加速度的值很大,而物体速度的值可以不变,是不可能的”,你认为如何?答:(1)这种说法是错误的.运动物体的加速度很大,只说明物体运动速度在变,且变化地很大,并不是运动的速度很大.如,弹簧振子在位移最大处,其加速度的值最大,而速度却等于零.(2)这种说法是错误的.物体作直线运动时,若向前运动的加速度减小,表明向前运动的速度的变化率在减小,但速度还是因有加速度继续增大,只是增大得平缓些.即使加速度减到零,物体仍向前作匀速直线运动,而不会减小.(3)这种说法是错误的.物体速度的大小不变,但速度的方向可改变.如,物体作匀速率圆周运动时,其向心加速度,如v的值很大,那么可得到很大的加速度,但是速度大小却保持不变.1-1-4 设质点的运动学方程x=x(t),y=y=(t),,在计算质点的速度和加速度时,有人先求出然后根据及而求得结果;又有人先计算速度和加速度的分量,再合成求得结果,即及你认为哪一种正确?两者差别何在?答:(1)在计算速度和加速度的大小时,前一种方法有错误,后面一个方法是正确的.(2)二者的差别:①前面一个计算方法错误在于忽视了位移、速度和加速度的矢量性,求出的只是速度v和加速度a的径向分量.②质点的速度按定义是,而不是.|d r|是位矢增量d r的大小,而dr是位矢r2和r1大小的差值,即r2-r1的极值,按速度定义应为速度的大小为同样,加速度的大小应为用平面极坐标表示时,设位置矢量r的大小为极径r,方向用极角θ表示.质点运动的速度v和加速度a也都可表示为沿径向的和垂直于径向的两个分量的叠加,即和其中所以,前者求出的只是速度v和加速度a的径向分量.§1-2 圆周运动和一般曲线运动1-2-1 试回答下列问题:(1)匀加速运动是否一定是直线运动?为什么?(2)在圆周运动中,加速度方向是否一定指向圆心?为什么?答:(1)不一定.如抛体运动,它的加速度为重力加速度g,大小和方向都不变,然而速度v的方向总是沿着轨迹的切线方向,时刻变化,不是直线运动.(2)不一定.如在变速率圆周运动中,质点既有向心(法向)加速度,又有切向加速度,合加速度就不指向圆心.1-2-2 对于物体的曲线运动有下面两种说法:(1)物体作曲线运动时,必有加速度,加速度的法向分量一定不等于零.(2)物体作曲线运动时速度方向一定在运动轨迹的切线方向,法向分速度恒等于零,因此其法向加速度也一定等于零.试判断上述两种说法是否正确,并讨论物体作曲线运动时速度、加速度的大小、方向及其关系.答:(1)第一种说法是正确的,第二种说法是错误的.①对于说法(1),因为物体作曲线运动时,它的速度方向一直在变化,因而一定存在法向加速度.②对于说法(2),法向加速度反映物体运动速度的方向变化.(2)物体作曲线运动时速度、加速度的大小、方向及其关系。
程守洙《普通物理学》(第6版)(上册)(课后习题详解 静止电荷的电场)【圣才出品】
7.2 课后习题详解一、复习思考题§7-1 物质的电结构库仑定律7-1-1 一个金属球带上正电荷后,该球的质量是增大、减小还是不变?答:理论上质量减小,但仍可认为该球的质量没有变化.因为金属球带正电荷实际上是失去了负电子,所以理论上质量减小,但由于一个电子的质量m e=9.1×10-31kg,所带电荷量为-1.6×10-19C,金属球失去了1 C的负电荷相当于失去了9.1×10-31kg×1 C/1.6×10-19C=5.7×10-12kg的质量,这相对于整个金属球来说是微不足道的,所以仍可认为该球的质量没有变化.7-1-2 点电荷是否一定是很小的带电体?什么样的带电体可以看作是点电荷?答:(1)不是,因为点电荷是研究带电体电性质时提出的一个理想模型,“大小”是一个相对的概念,所以点电荷也只具有相对的意义,它本身不一定是很小的带电体.(2)可以看作是点电荷的带电体有以下两种情况:①相对所论点的位置距离,即当带电体的几何大小相对它至所论点的距离小很多,可忽略时,该带电体才可以看作是“点电荷”;②某一点至一带电体的距离,或者两带电体之间的距离只有在带电体可以当作“点”处理时才有确切的意义,此时带电体的形状、大小和电荷分布都可以不予考虑,而仅当作有一定电量的几何点.如:在一般情况下,半径为R,电荷面密度为σ均匀带电圆盘轴线上与盘心相距为x 的任一给定点P处的电场强度是仅当若x>>R 时,上式可以简化为这正是点电荷的电场强度公式,它说明当点P 离开圆盘的距离远远大于圆盘本身的大小时,点P 的电场强度与电荷量q集中在圆盘的中心的一个点电荷在该点所激发的电场强度相同,即此时带电圆盘可以看作是点电荷.但若R>>x ,即在点P 处看来均匀带电圆盘可认为是无限大,则点P 的电场强度又可化简为无限大均匀带电平面所激发的电场由此可见,同一带电体是否能看作点电荷完全由所讨论的问题决定.7-1-3在干燥的冬季人们脱毛衣时,常听见噼里啪啦的放电声,试对这一现象作一解释.答:脱毛衣时,毛衣与内衣发生摩擦,会使两者分别带有异号电荷,由于毛衣和内衣都是绝缘材料,这些电荷会在其表面积聚起来;在一般情况下,空气比较潮湿,含有大量的正负离子,它们很容易快速地与出现在毛衣和内衣表面上的电荷中和掉;但在干燥的冬季里,空气中的正负离子很少,毛衣与内衣发生摩擦会导致两者表面积聚很多电荷,从而产生很高的电场强度,其大小往往高于空气的击穿电场强度,因此会将空气击穿,产生噼里啪啦的放电声.7-1-4 带电棒吸引干燥软木屑,木屑接触到棒以后,往往又剧烈地跳离此棒.试解答:(1)木屑被吸引移向带电棒的原因:假定带电棒带有正电荷,则处于该正电荷电场中的干燥软木屑会被极化,木屑靠近带电棒一端被极化出负电荷,木屑背着带电棒的一端被极化出正电荷,它们分别受到带电棒正电荷的吸引力和排斥力,但因木屑上负电荷更靠近带电棒,受到的吸引力大于木屑上正电荷的排斥力,所以木屑总是被吸引移向带电棒.(2)木棒剧烈地跳离带电棒的原因:假定带电棒带有正电荷,则一旦木屑接触到带电棒后,木屑上负电荷会被带电棒上的正电荷所中和,此时木屑受到的吸引力会消失,而由于木屑上正电荷仍旧存在,因此它会受到带电棒上的正电荷排斥,便又立即跳离带电棒.若带电棒带有负电荷,除了木屑两端极化电荷的极性相反以外,整个过程都与上述情况相同,即木屑总是先被吸引,接触到棒以后,又剧烈地跳离带电棒.§7-1 静电场电场强度7-2-1 判断下列说法是否正确,并说明理由.(1)电场中某点电场强度的方向就是将点电荷放在该点处所受电场力的方向;(2)电荷在电场中某点受到的电场力很大,该点的电场强度E一定很大;(3)在以点电荷为中心、r为半径的球面上,电场强度E处处相等.答:(1)不一定,这取决于该点电荷所带的电荷量.有以下两种情况:①该点电荷所带的电荷量比较小时它的引入几乎不会改变原场源电荷所激发的电场分布,而且正电荷所受到的电场力方②该点电荷所带的电荷量比较大时它的引入破坏了原场源电荷所激发的电场分布,那么该点电荷所受到的电场力就不能反映原来电场的性质,其方向当然就不能代表其所在点的电场方向,尤其是所带电荷是负电荷的话,电场力方向就更不能说是所在点的电场方向.(2)不一定.原因如下:①电荷在电场中所受到的电场力不仅取决于该电荷所在处的电场强度,而且还与该电荷的电量有关,即F=qE;②当用电场力来确定某点的电场强度,且受力的电荷是带电量不太大的点电荷时:a.该电荷可以当作是点电荷处理该电荷在电场中的线度足够小,此时所受到的电场力越大,说明点电荷所在处的电场强度也越强;b.该点电荷不能当作点电荷处理该电荷在电场中的线度比较大,此时所受到的电场力就无法说明是哪一点的电场强度.(3)不准确.电场强度是一矢量,既有大小也有方向.①大小相同在真空中一点电荷所激发的电场具有球对称,在以点电荷为中心的同一球面上的点都有相等的电场强度大小;②方向不同同一球面上不同的点其径向不同,所以就电场强度方向来说不同点有不同的方向(电场强度方向沿半径方向).因此,电场强度E并不处处相等.7-2-2 根据点电荷的电场强度公式当所考察的场点和点电荷的距离r→0时,电场强度E→∞,这是没有物理意义的,对这似是而非的问题应如何解释?答:当场点和电荷距离很近时,该电荷已不能再看作是点电荷了,即在r→0时点电荷的模型不成立,那么点电荷的电场强度公式也不能用,即推不出E→∞.7-2-3 点电荷q如只受电场力的作用而运动,电场线是否就是点电荷q在电场中运动的轨迹?答:不一定.(1)在一般情况下,电场线并不能代表点电荷q在电场中的运动轨迹电场线上任一点的切线方向反映了该点电场方向,是点电荷q在该处受到的电场力方向,也即加速度的方向.而电荷运动轨迹上任一点的切线方向是电荷在该点的速度方向.加速度的方向并不总是和速度的方向一致,因此点电荷q不可能总是沿电场线运动.如:一正点电荷q以初速度v0入射一平行板电场,如图7-1-1所示,其电场线由上板指向下板,即电场力(加速度)方向总是垂直向下,而运动轨迹是一条曲线,电子速度沿其切线方向,与加速度方向并不重合.(2)在某些特殊的情况下,点电荷也有可能沿电场线运动①初速度为零的正点电荷q在平行板电场中的运动轨迹就与电场线重合;②在点电荷Q的非均匀电场中,初速度为零的正点电荷q沿径向电场线运动.上述两种情况速度与加速度方向一致,电场线都是直线,运动轨迹也是直线.图7-1-1 正点电荷q在平行板电场中的运动7-2-4 在正四边形的四个顶点上,放置四个带相同电荷量的同号点电荷,试定性地画出其电场线图.答:可分为两个步骤:(1)画出两个带相同电荷量的同号点电荷的电场线图正电荷的电场线总是从电荷出发呈辐射状的,对于两个正电荷的系统,它们的电场线在空中相遇不能相交,只能相互排斥改变路径.同时在两个正电荷连线的中点电场强度为零,即该处的电场线密度为零.因此两个正电荷系统的电场线可描绘如图7-1-2(a)所示.(2)画出四个带相同电荷量的同号点电荷的电场线图当一正四边形的四个顶点上都放上正点电荷时,边线中点的电场强度不再为零,此时对角线中点电场强度为零,即正四边形中心处电场线密度为零.由此正四边形的四个顶点上都放上正点电荷系统的电场线可描绘如图7-1-2(b)所示.图7-1-2 正点电荷系统的电场线。
普通物理第六版答案
普通物理第六版答案【篇一:普通物理练习题第6版下册】/p> 1、作谐振动的物体运动至平衡位置向正方向时,设谐振动方程为x=,v=2 。
???2、质量为10g的小球与轻弹簧组成的系统,按x?0.5?10?2cos?8?t??m的规3??律而振动,式中t以 s为单位。
则振动的角频率= s?1;周期= s;振幅m;初相;速度的最大值m/s;加速度的最大值= m/s2 8?s?1;0.25s;0.5?10?2m;0.126m/s;3.16m/s2(2)t=1s时刻的相位二、选择题1、下列说法正确的是:() ca、所有周期性运动都是简谐振动;b、简谐振动的周期与振幅成正比;c、所有简谐振动都是周期性运动;d、简谐振动的能量与振幅成正比2、简谐振动系统的振动总能量()ba、与速度的平方成正比;b、与振幅的平方成正比;c、与频率成反比;d、与加速度的平方成反比;3、作简谐振动的物体,其振动表达式为x?12cos(?t?25? 3?3)cm,物体从x=+12cm处且向x轴负方向运动到x=+6cm处且向x轴负方向运动所需的最少时间是:()b1111a、s;b、s;c、s;d、s 2346三、简述题1、简述什么是简谐振动?答:运动学定义:物体运动时,如果离开平衡位置的位移(或角位移)按余弦函数(或正弦函数)的规律变化,这种运动称为简谐振动。
在忽略阻力的情况下,弹簧振子的小幅度振动以及单摆的小角度振动都是简谐振动。
简谐振动是一种最简单和最基本的振动,一切复杂的振动都可以看作是由若干个简谐振动合成的结果。
答:动力学定义:把物体受到总是与其相对位置的位移成正比,方向相反的线性回复力作用下的运动叫做简谐振动。
受力与位移关系为f=-kx或位移与时间为余弦函数关系的运动就是简谐振动。
四、计算题1、有一个和轻弹簧相联的小球,沿x轴作振幅为a的简谐振动,其表式用余弦函数表示。
若t=0时,球的运动状态为:(1)x0??a;(2)过平衡位置向x正方向运动;(3)过x?aa处向x负方向运动;(4)过x?处向x正方向运动. 22用矢量图示法确定相应的初相的值,并写出振动表式。
大学物理第六版上册王纪龙课后答案详解
大学物理第六版上册王纪龙课后答案详解1、下列有关力做功的说法中正确的是()[单选题]A.用水平力推着购物车前进,推车的力做了功(正确答案)B.把水桶从地面上提起来,提水桶的力没有做功C.书静止在水平桌面上,书受到的支持力做了功D.挂钩上的书包静止时,书包受到的拉力做了功2、3.击剑比赛、体操比赛中运动员可视为质点.[判断题] *对错(正确答案)3、错答案解析:应要先刹后轮,但不能抱死,否则会失控。
如果先刹前刹,自行车整个(包括人)的重心会急剧前移,使向前翻车的可能性增大。
【判断题】电路闭合时,电源的电动势在数值上等于内、外电路上电压降之和。
[判断题] *对(正确答案)错灯泡中灯丝断了,将灯丝搭接起来再用,则以下判断正确的是()*4、18.“抖音”App是一款社交类的软件,“抖音”的一项功能是将正常录制的音频和视频通过APP软件以3倍的速度快速播放而达到“短”的目的,此时声波的频率也为正常声音的3倍,已知人发出的声音频率范围为60﹣2500Hz,应用此功能时,以下说法正确的是()[单选题] *A.经“抖音”处理后的声音响度比正常声音的大B.经“抖音”处理后的声音传播速度比正常声音的大C.人耳听经“抖音”处理后的声音比正常声音要少D.若以10倍速度快速播放,人耳听到的声音比正常声音要少(正确答案)5、若跳高运动员竖直向下蹬地的力大于他的重力,运动员就能从地上跳起来[判断题]*对(正确答案)错答案解析:运动员竖直向下蹬地的力与地面给他的支持力是一对相互作用力,大小相等。
若地面给他的支持力大于重力,运动员所受合力大于零,方向向上,运动员就能从地上跳起来6、电饭锅、电烤箱和微波炉都利用了电流的热效应[判断题] *对错(正确答案)答案解析:微波炉没有利用电流热效应7、2.在探索微小粒子的历程中,科学家们用一系列高能物理实验证实了大量微小粒子的存在,下列微粒按空间尺度从大到小的顺序排列的是()[单选题] *A.质子、夸克、原子核、电子B.原子、原子核、电子、质子C.原子、原子核、质子、电子(正确答案)D.夸克、质子、原子核、原子8、消防水桶做成上大下小的形状是为了减小水对桶底的压强[判断题] *对错(正确答案)答案解析:减小水对桶底的压力。