大学物理习题与作业答案

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大学物理下习题册答案详解

大学物理下习题册答案详解

解 : a 30cm ,d 0.6m m , b=2.2m
D =a+b 2.5m ,
x 2.25m m
x D dx 5400 A
d
D
第 4级 明 纹 至 中 心 距 离 满 足 :
dx 4 x 4 D 9.00m m
D
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
d
练习34 光的干涉(2)
1.在双缝装置中,用一折射率为n的薄云母片覆盖其中
光的程亮差度2 分,, 2别则. 5为 有 , :3 .5
,比较 P、Q、R 三点
(1)P点最亮、Q点次之、R点最暗;
注意。单击此处添加正文,文字是您思想的提炼,为了演示发布的良好效果,请言简意赅地阐述您的观点。您的 内容已经简明扼要,字字珠玑,但信息却千丝万缕、错综复杂,需要用更多的文字来表述;但请您尽可能提炼思
20D 想 的 精 髓 , 否 则 容 易 造 成 观 者 的 阅 读 压 力 , 适 得 其 反 。 正 如 我 们 都 希 望 改 变 世 界 , 希 望 给 别 人 带 去 光 明 , 但 更 多
x 20x= 0.11m 时候我们只需要播下一颗种子,自然有微风吹拂,雨露滋养。恰如其分地表达观点,往往事半功倍。当您的内容 a 到 达 这 个 限 度 时 , 或 许 已 经 不 纯 粹 作 用 于 演 示 , 极 大 可 能 运 用 于 阅 读 领 域 ; 无 论 是 传 播 观 点 、 知 识 分 享 还 是 汇 报
n 1 题 目 中 k=-7
所 以 : e 7 n 1
答案为:(1)
2.迈克耳逊干涉仪可用来测量单色光的波长,当干涉仪
的动镜M2移动d距离时,测得某单色光的干涉条纹移 动N条,则该单色光的波长为:( )

大学物理学练习册参考答案全

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大学物理学练习册参考答案单元一 质点运动学四、学生练习 (一)选择题1.B2.C3.B4.B5.B (二)填空题1. 0 02.2192x y -=, j i ρρ114+, j i ρρ82-3.16vi j =-+v v v ;14a i j =-+v vv;4. 020211V kt V -;5、16Rt 2 4 6 112M h h h =-v v(三)计算题1 解答(1)质点在第1s 末的位置为:x (1) = 6×12 - 2×13 = 4(m).在第2s 末的位置为:x (2) = 6×22 - 2×23 = 8(m). 在第2s 内的位移大小为:Δx = x (2) – x (1) = 4(m),经过的时间为Δt = 1s ,所以平均速度大小为:v =Δx /Δt = 4(m·s -1).(2)质点的瞬时速度大小为:v (t ) = d x /d t = 12t - 6t 2,因此v (1) = 12×1 - 6×12 = 6(m·s -1),v (2) = 12×2 - 6×22 = 0质点在第2s 内的路程等于其位移的大小,即Δs = Δx = 4m .(3)质点的瞬时加速度大小为:a (t ) = d v /d t = 12 - 12t ,因此1s 末的瞬时加速度为:a (1) = 12 - 12×1 = 0,第2s 内的平均加速度为:a = [v (2) - v (1)]/Δt = [0 – 6]/1 = -6(m·s -2).2.解答 1)由t y t x ππ6sin 86cos 5==消去t 得轨迹方程:1642522=+y x 2)tdt dy v t dtdx v y x ππππ6cos 486sin 30==-==当t=5得;πππππ4830cos 48030sin 30===-=y x v vt dt dv a t dtdv a y y xx ππππ6sin 2886cos 18022-==-==当t=5 030sin 28818030cos 180222=-==-=-=πππππdt dv a a yy x 3.解答:1)()t t dt t dt d t tvv 204240+=+==⎰⎰⎰则:t t )2(42++=2)()t t t dt t t dt d ttr )312(2)2(4322++=++==⎰⎰⎰t t t )312()22(32+++=4. [证明](1)分离变量得2d d vk t v=-, 故020d d v tv vk t v =-⎰⎰, 可得:011kt v v =+. (2)公式可化为001v v v kt=+,由于v = d x/d t ,所以:00001d d d(1)1(1)v x t v kt v kt k v kt ==+++ 积分00001d d(1)(1)x tx v kt k v kt =++⎰⎰.因此 01ln(1)x v kt k=+. 证毕.5.解答(1)角速度为ω = d θ/d t = 12t 2 = 48(rad·s -1),法向加速度为 a n = rω2 = 230.4(m·s -2); 角加速度为 β = d ω/d t = 24t = 48(rad·s -2), 切向加速度为 a t = rβ = 4.8(m·s -2). (2)总加速度为a = (a t 2 + a n 2)1/2,当a t = a /2时,有4a t 2 = a t 2 + a n 2,即n a a =由此得2r r ω=22(12)24t =解得36t =.所以3242(13)t θ=+=+=3.154(rad).(3)当a t = a n 时,可得rβ = rω2, 即: 24t = (12t 2)2,解得 : t = (1/6)1/3 = 0.55(s).6.解答:当s 2=t 时,4.022.0=⨯==t βω 1s rad -⋅ 则16.04.04.0=⨯==ωR v 1s m -⋅064.0)4.0(4.022=⨯==ωR a n 2s m -⋅08.02.04.0=⨯==βτR a 2s m -⋅22222s m 102.0)08.0()064.0(-⋅=+=+=τa a a n单元二 牛顿运动定律(一)选择题 1.A 2.C 3.C 4.C 5 A 6.C (二)填空题 1. 022x F t COS F X ++-=ωωω2.略3. )13(35-4. 50N 1m/s5.21m m t f +∆ )()(212122221m m m t m t m t m f +∆+∆+∆6. 0 18J 17J 7J7. mr k rk (三)计算题1.解答:θμθcos )sin (f f mg =- ; θμθμsin cos +=mgf0cos sin =+=θμθθd df; 0tan =θ ; 037=θ θsin hl ==037sin 5.12. 解答;dtdvmkv F mg =--分离变量积分得 0ln(1)v tktm mdvmg F kvktmg F dt v e mg F kv mg F m k-----=??----蝌 3解答:烧断前 2221211();a L L a L w w =+=烧断后,弹簧瞬间的力不变,所以2a 不变。

(配合教材上册)大学物理学课后作业与自测题参考答案与部分解析

(配合教材上册)大学物理学课后作业与自测题参考答案与部分解析

dt dx dt
dx
K
0
v0 K
K
答案 (1)3°36′;(2)0.078
解析 (1)轮胎不受路面左右方向的力,而法向力应在水平方向上.
因而有 Nsin θ=mv21,Ncos θ=mg,所以 tan θ= v21 ,代入数据可得θ=3°36′.
R
Rg
(2)当有横向运动趋势时,轮胎与地面间有摩擦力,最大值为μN′,这里 N′为该时刻地面对车的支
Rcot α. at
(2)S=1att2=1Rcot α. 22
2-4 2-5
答案
R-b cc
解析 v=s′=b+ct,at=c,an=vR2=(b+Rct)2,令 at=an,得 t=
R-b. cc
答案 北偏东 19.4°,170 km/h
解析 设下标 A 指飞机,F 指空气,E 指地面,由题可知:
v0 v
0
作业 2
ABBCF
2-2
(1)gsin θ;gcos θ;(2)-g;2 3v2;(3)v0+bt; 2 3g
b2+(v0+bt)4;(4)1ct3;2ct;c2t4;(5)69.8 m/s
R2
3
R
2-3 答案 (1) Rcot α;(2)1Rcot α
at
2
解析 (1)物体的总加速度 a 为 a=at+an,tan α=aant=(aattt)2=aRtt2,t= R
解析 (1)dx=vdt,dx=vdt=v,adx=vdv, adx = vdv , (-kx)dx = vdv ,-1kx2=1v2+C,因
dv dv a
22
为质点静止于 x=x0,所以 C=-1kx20,所以 v=± k(x20-x2). 2

《大学物理》各章练习题及答案解析

《大学物理》各章练习题及答案解析

《大学物理》各章练习题及答案解析第1章 质点运动学一、选择题:1.以下五种运动中,加速度a保持不变的运动是 ( D ) (A) 单摆的运动。

(B) 匀速率圆周运动。

(C) 行星的椭圆轨道运动。

(D) 抛体运动。

(E) 圆锥摆运动。

2.下面表述正确的是( B )(A)质点作圆周运动,加速度一定与速度垂直; (B) 物体作直线运动,法向加速度必为零; (C)轨道最弯处法向加速度最大; (D)某时刻的速率为零,切向加速度必为零。

3.某质点做匀速率圆周运动,则下列说法正确的是( C )(A)质点的速度不变; (B)质点的加速度不变 (C)质点的角速度不变; (D)质点的法向加速度不变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 )()()(()22⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛dt dy dt dx D C dtrd B dt drA5. 一质点在平面上运动,运动方程为:j t i t r222+=,则该质点作( B )(A)匀速直线运动 (B)匀加速直线运动(C)抛物线运动 (D)一般曲线运动6.一质点做曲线运动,r 表示位置矢量,v 表示速度,a表示加速度,s 表示路程,a t 表示切向加速度,对下列表达式,正确的是( B )(A)dt dr v = (B) dt ds v = (C) dtdv a = (D) dt vd a t=7. 某质点的运动方程为 3723+-=t t X (SI ),则该质点作 [ D ](A)匀加速直线运动,加速度沿 x 轴正方向; (B)匀加速直线运动,加速度沿 x 轴负方向; (C)变加速直线运动.加速度沿 x 轴正方向; (D)变加速直线运动,加速度沿 x 轴负方向8.一质点沿x 轴运动,其运动方程为()SI t t x 3235-=,当t=2s 时,该质点正在( A )(A)加速 (B)减速 (C)匀速 (D)静止1.D2. B3. C4.D5.B ,6B ,7A 8 A二 、填空题1. 一质点的运动方程为x =2t ,y =4t 2-6t ,写出质点的运动方程(位置矢量)j t t i t r)64(22-+=,t =1s 时的速度j i v22+=,加速度j a 8=,轨迹方程为x x y 32-=。

(完整版)大学物理学上下册习题与答案

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习题九一、选择题9.1 关于高斯定理的理解有下面几种说法,其中正确的是:(A) 如果高斯面上E处处为零,则该面内必无电荷.(B) 如果高斯面内无电荷,则高斯面上E处处为零.(C) 如果高斯面上E处处不为零,则高斯面内必有电荷.(D) 如果高斯面内有净电荷,则通过高斯面的电场强度通量必不为零.[A(本章中不涉及导体)、 D ] 9.2有一边长为a 的正方形平面,在其中垂线上距中心O 点a /2处,有一电荷为q 的正点电荷,如图所示,则通过该平面的电场强度通量为(A)03 q . (B) 04 q (C) 03 q . (D) 06 q [D ]q题图9.19.3面积为S 的空气平行板电容器,极板上分别带电量q ,若不考虑边缘效应,则两极板间的相互作用力为(A)S q 02(B)S q 022 (C) 2022S q (D) 202Sq [B ]9.4 如题图9.2所示,直线MN 长为2l ,弧OCD 是以N 点为中心,l 为半径的半圆弧,N 点有正电荷q ,M 点有负电荷q .今将一试验电荷0q 从O 点出发沿路径OCDP 移到无穷远处,设无穷远处电势为零,则电场力作功(A) A <0 , 且为有限常量. (B) A >0 , 且为有限常量.(C) A =∞. (D) A =0. [D ,0O V ]-题图9.29.5静电场中某点电势的数值等于 (A)试验电荷q 0置于该点时具有的电势能.(B)单位试验电荷置于该点时具有的电势能. (C)单位正电荷置于该点时具有的电势能.(D)[C ]9.6已知某电场的电场线分布情况如题图9.3所示.现观察到一负电荷从M 点移到N 点.有人根据这个图作出下列几点结论,其中哪点是正确的?(A) 电场强度M N E E . (B) 电势M N U U .(C) 电势能M N W W . (D) 电场力的功A >0.[C ] 二、计算题9.7 电荷为q 和2q 的两个点电荷分别置于1x m 和1x m 处.一试验电荷置于x 轴上何处,它受到的合力等于零? x2q q 0解:设试验电荷0q 置于x 处所受合力为零,根据电力叠加原理可得022220000(2)(2)ˆˆ0041414141q q q q q q i i x x x x 即:22221(2)0121011x x x x22212210x x x x2610(322)x x x m 。

(完整版)大学物理课后习题答案详解

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r r r r r r rr、⎰ dt⎰0 dx = ⎰ v e⎰v v1122v v d tv v d tvg 2 g h d tdt [v 2 + ( g t ) 2 ] 12 (v 2 + 2 g h ) 12第一章质点运动学1、(习题 1.1):一质点在 xOy 平面内运动,运动函数为 x = 2 t, y = 4 t 2 - 8 。

(1)求质点 的轨道方程;(2)求 t = 1 s 和 t = 2 s 时质点的位置、速度和加速度。

解:(1)由 x=2t 得,y=4t 2-8可得: r y=x 2-8r 即轨道曲线(2)质点的位置 : r = 2ti + (4t 2 - 8) jr r rr r 由 v = d r / d t 则速度: v = 2i + 8tjr r rr 由 a = d v / d t 则加速度: a = 8 jrr r r r r r r 则当 t=1s 时,有 r = 2i - 4 j , v = 2i + 8 j , a = 8 j r当 t=2s 时,有r = 4i + 8 j , v = 2i +16 j , a = 8 j 2 (习题 1.2): 质点沿 x 在轴正向运动,加速度 a = -kv , k 为常数.设从原点出发时速度为 v ,求运动方程 x = x(t ) .解:dv = -kvdt v1 v 0 vd v = ⎰ t - k dt 0v = v e - k tdx x= v e -k t0 t0 -k t d t x = v0 (1 - e -k t )k3、一质点沿 x 轴运动,其加速度为 a = 4 t (SI),已知 t = 0 时,质点位于 x 0=10 m 处,初速 度 v 0 = 0.试求其位置和时间的关系式.解:a = d v /d t = 4 td v = 4 t d tv 0d v = ⎰t 4t d t v = 2 t 2v = d x /d t = 2 t 2⎰x d x = ⎰t 2t 2 d t x = 2 t 3 /3+10 (SI)x4、一质量为 m 的小球在高度 h 处以初速度 v 水平抛出,求:(1)小球的运动方程;(2)小球在落地之前的轨迹方程; d r d v d v (3)落地前瞬时小球的 ,,.d td td t解:(1)x = v t式(1)v v v y = h - gt 2 式(2)r (t ) = v t i + (h - gt 2 ) j0 (2)联立式(1)、式(2)得y = h -vd r(3) = v i - gt j而落地所用时间t =0 gx 22v 22hgvd r所以 = v i - 2gh jvd vdv g 2t= - g j v = v 2 + v 2 = v 2 + (-gt) 2= =x y 0 0vv v d rv d v 2) v = [(2t )2+ 4] 2 = 2(t 2+ 1)2t t 2 + 1, V a = a - a = m + M m + Mvg gvv v 5、 已知质点位矢随时间变化的函数形式为 r = t 2i + 2tj ,式中 r 的单位为 m , 的单位为 s .求:(1)任一时刻的速度和加速度;(2)任一时刻的切向加速度和法向加速度。

大一物理习题及答案 (下)

大一物理习题及答案   (下)
8.在圆柱形空间内有一磁感应强度为 的均匀磁场,如图所示, 的大小以速率dB/d t变化。有一长度为l0的金属棒先后放在磁场的两个不同位置1(a b)和2( ),则金属棒在这两个位置时棒内的磁感应电动势的大小关系为[B]
(A) (B) .
(C) (D)
解:
二. 填空题:
1.一段导线被弯成圆心在O点、半径为R的三段圆弧 、 、 ,它们构成了一个闭合回路, 位于XOY平面内, 和 分别位于另两个坐标面中(如图)。均匀磁场 沿X轴正方向穿过圆弧 与坐标轴所围成的平面。设磁感应强度随时间的变化率为K(K>0),则闭合回路a b c a中
5.如图所示的一细螺绕环,它由表面绝缘的导线在铁环上密绕而成,每厘米绕10匝。当导线中的电流I为2.0A时,测得铁环内的磁感应强度的大小B为1.0T,则可求得铁环的相对磁导率 为(真空磁导率 ):[B]
(A) (B)
(C) (D)63.3
解:n=10匝/cm=1000匝/m
二.填空题:
1.铜的相对磁导率 ,其磁化率 ,它是抗磁性磁介质。 ∴
方向:
或:
(2)取顺时针方向为回路L的正方向.
, 的方向与L的正方向一致;
, 的方向与L的正方向相反.
4.如图所示,有一根长直导线,载有直流电流I,近旁有一个两条对边与它平行并与它共面的矩形线圈,以匀速度 沿垂直于导线的方向离开导线.设t=0时,线圈位于图示位置,求:
(1) 在任意时刻t通过矩形线圈的磁通量.
4.关于稳恒磁场的磁场强度 的下列几种说法哪个是正确的?[C]
(A) 仅与传导电流有关。(还与磁化电流有关)
(B)若闭合曲线内没有包围传导电流,则曲线上各点的 必为零。(闭合曲线外有传导电流)
(C)若闭合曲线上各点 均为零,则该曲线所包围传导电流的代数和为零。

大学物理学课后习题答案

大学物理学课后习题答案

习题及解答(全)习题一1-1 |r ∆|与r ∆有无不同?t d d r 和t d d r 有无不同? t d d v 和t d d v有无不同?其不同在哪里?试举例说明.解:(1)r ∆是位移的模,∆r 是位矢的模的增量,即r ∆12r r -=,12r r r -=∆; (2)t d d r 是速度的模,即t d d r ==v tsd d .t rd d 只是速度在径向上的分量.∵有r r ˆr =(式中r ˆ叫做单位矢),则t ˆr ˆt r t d d d d d d r rr += 式中t rd d 就是速度径向上的分量,∴t r t d d d d 与r 不同如题1-1图所示.题1-1图(3)t d d v 表示加速度的模,即t v a d d =,t v d d 是加速度a 在切向上的分量. ∵有ττ (v =v 表轨道节线方向单位矢),所以t v t v t v d d d d d d ττ +=式中dt dv就是加速度的切向分量.(t tr d ˆd d ˆd τ 与的运算较复杂,超出教材规定,故不予讨论) 1-2 设质点的运动方程为x =x (t ),y =y (t ),在计算质点的速度和加速度时,有人先求出r =22y x +,然后根据v =t rd d ,及a =22d d t r 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v =22d d d d ⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛t y t x 及a =222222d d d d ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛t y t x 你认为两种方法哪一种正确?为什么?两者差别何在?解:后一种方法正确.因为速度与加速度都是矢量,在平面直角坐标系中,有j y i x r+=,jt y i t x t r a jt y i t x t r v222222d d d d d d d d d d d d +==+==∴故它们的模即为222222222222d d d d d d d d ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=+=t y t x a a a t y t x v v v y x y x而前一种方法的错误可能有两点,其一是概念上的错误,即误把速度、加速度定义作22d d d d t r a trv ==其二,可能是将22d d d d t r tr 与误作速度与加速度的模。

大学物理练习题及答案详解

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大学物理练习题及答案详解-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN大学物理学(上)练习题第一编 力 学 第一章 质点的运动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 ,平均速率为,v 平均速度为v,它们之间如下的关系中必定正确的是(A) v v ≠,v v ≠; (B) v v =,v v ≠;(C) v v =,v v =; (C) v v ≠,v v = [ ]2.一质点的运动方程为26x t t =-(SI),则在t 由0到4s 的时间间隔内,质点位移的大小为 ,质点走过的路程为 。

3.一质点沿x 轴作直线运动,在t 时刻的坐标为234.52x t t =-(SI )。

试求:质点在(1)第2秒内的平均速度; (2)第2秒末的瞬时速度; (3)第2秒内运动的路程。

4.灯距地面的高度为1h ,若身高为2hv 沿水平直线行走,如图所示,则他的头顶在地上的影子M 面移动的速率M v = 。

5.质点作曲线运动,r表示位置矢量,s 表示路程,t a 表示切向加速度,下列表达式(1)dv a dt =, (2)dr v dt =, (3)ds v dt =, (4)||t dv a dt=. (A )只有(1)、(4)是对的; (B )只有(2)、(4)是对的; (C )只有(2)是对的; (D )只有(3)是对的. [ ]6.对于沿曲线运动的物体,以下几种说法中哪一种是正确的。

(A )切向加速度必不为零; (B )法向加速度必不为零(拐点处除外);(C )由于速度沿切线方向;法向分速度必为零,因此法向加速度必为零; (D )若物体作匀速率运动,其总加速度必为零;(E )若物体的加速度a为恒矢量,它一定作匀变速率运动. [ ]Av B vvv7.在半径为R 的圆周上运动的质点,其速率与时间的关系为2v ct =(c 为常数),则从0t =到t 时刻质点走过的路程()s t = ;t 时刻质点的切向加速度t a = ;t 时刻质点的法向加速度n a = 。

江西理工大学大学物理(下)习题册及答案详解

江西理工大学大学物理(下)习题册及答案详解

班级_____________ 学号___________姓名________________ 简谐振动1. 一质点作谐振动, 振动方程为X=6COS (8πt+π/5) cm, 则t=2秒时的周相为:π5116, 质点第一次回到平衡位置所需要的时间为:s 0375.0.2. 一弹簧振子振动周期为T 0, 若将弹簧剪去一半, 则此弹簧振子振动周期T 和原有周期T 0之间的关系是:022T T =.3. 如图为以余弦函数表示的谐振动的振动曲线, 则其初周相φ=3π-,P 时刻的周相为:0.4. 一个沿X 轴作谐振动的弹簧振子, 振幅为A , 周期为T , 其振动方程用余弦函数表示, 如果在t=0时, 质点的状态分别是:(A) X 0=-A; (B) 过平衡位置向正向运动;(C) 过X=A/2 处向负向运动; (D) 过A x 22-= 处向正向运动.2 1 0 P t(s) X(m)试求出相应的初周相之值, 并写出振动方程.)2cos()(ππ+=t TA x A ; )22cos()(ππ-=t T A x B)32cos()(ππ+=t T A x C ; )452cos()(ππ+=t T A x D5.一质量为0.2kg 的质点作谐振动,其运动议程为:X=0.60 COS(5t -π/2)(SI)。

求(1)质点的初速度;(2)质点在正向最大的位移一半处所受的力。

解(1))5sin(00.32π--==t dtdxv 10.00.3,0-==s m v t(2)x x dtdv a 2520-=-==ω 22.5.7,30.0--===s m a m x AN ma F 5.1-==班级_____________ 学号___________姓名________________简谐振动的合成1. 两个不同的轻质弹簧分别挂上质量相同的物体1和2, 若它们的振幅之比A 2 /A 1=2, 周期之比T 2 / T 1=2, 则它们的总振动能量之比E 2 / E 1 是( A )(A) 1 (B) 1/4 (C) 4/1 (D) 2/11)()(;)(2222221122112=⋅==A A T T E E T A m E π2.有两个同方向的谐振动分别为X 1=4COS(3t+π/4)cm ,X 2 =3COS(3t -3π/4)cm, 则合振动的振幅为:cm A 1=, 初周相为:4πφ=. 3. 一质点同时参与两个同方向, 同频率的谐振动, 已知其中一个分振动的方程为X 1=4COS3t cm, 其合振动的方程为分振动的振幅为A 2 =cm 44. 动方程分别为X 1=A COS(ωt+π/3), X 2 =A COS (ωt+5π/3), X 3 =A COS(ω程为:)6cos(3πω+=t A x5. 频率为v 1和v 2的两个音叉同时振动时,可以听到拍音,可以听到拍音,若v 1>v 2,则拍的频率是(B )(A)v 1+v 2 (B)v 1-v 2 (C)(v 1+v 2)/2 (D)(v 1-v 2)/26.有两个同方向,同频率的谐振动,其合成振动的振幅为0.20m ,周相与第一振动周相差为π/6。

大学物理练习册习题及答案3

大学物理练习册习题及答案3

习题及参考答案第2章 质点动力学参考答案一 思考题2-1如图,滑轮绳子质量忽略不计,忽略一切摩擦力,物体A 的质量m A 大于物体B 的质量m B ,在A 、B 运动过程中弹簧秤的读数是(A )()12m m g + (B )()12m m g -(C )12122m m g m m ⎛⎫ ⎪+⎝⎭ (D )12124m m gm m ⎛⎫⎪+⎝⎭2-2用水平压力F 把一个物体压着靠在竖直的墙面上保持静止,当F 逐渐增大时,物体所受的静摩擦力f(A )恒为零 (B )不为零,但保持不变(C )随成F 正比增大 (D )开始随F 增大,达到某一值后,就保持不变2-3如图,物体A 、B 的质量分别为M 、m ,两物体间摩擦系数为μ,接触面为竖直面,为使B 不下滑,则需要A 的加速度为(A )a g μ≥ (B )a g μ≥ (C )a g ≥ (D )M ma g M +≥2-4质量分别为m 和M 的滑块A 和B ,叠放在光滑的水平面上,如图,A 、B 间的静摩擦系数为μs ,滑动摩擦系数为μk ,系统原先处于静止状态,今将水平力F 作用于B 上,要使A 、B 间不轰生相对滑动,应有(A )s F mg μ≤ (B )(1)s F m M mg μ≤+(C )()s F m M mg μ≤+ (D )s m MF mgM μ+≤AmBBm A 思考题2-1图思考题2-3图 思考题2-4图m(a )(b )Bm mm 21m 21思考题2-7图2-5 在光滑的水平面上,放有两个相互接触的物体A 和B ,质量分别为m 1和m 2,且m 1> m 2。

设有一水平恒力F ,第一次作用在A 上如图(a )所示,第二次作用在B 上如图(b )所示,问在这两次作用中A 与B 之间的作用力哪次大?2-6 图(a )中小球用轻弹簧o 1A 与o 2A 轻绳系住,图(b )中小球用轻绳o'1B 与o'2B 系住,今剪断o 2A 绳和o'2B 绳;试求在刚剪断的瞬时,A 球与B 球的加速度量值和方向。

大学物理力学练习题及答案

大学物理力学练习题及答案

大学物理力学练习题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 一个物体质量为2kg,受到的力是3N,该物体的加速度大小为多少?A. 0.3 m/s^2B. 1.5 m/s^2C. 6 m/s^2D. 1 N/kg答案:B2. 假设一个物体在重力作用下自由下落,那么它的重力势能和动能之间的关系是?A. 重力势能和动能相等B. 重力势能大于动能C. 重力势能小于动能D. 重力势能减少,动能增加答案:A3. 力的合成是指两个或多个力合并后的结果。

如果两个力大小相等并且方向相反,则它们的合力为A. 0B. 1C. 2D. 无法确定答案:A4. 在一个力的作用下,一个物体做匀速直线运动。

可以推断出物体的状态是A. 静止状态B. 匀速运动状态C. 加速运动状态D. 不能判断答案:B5. 牛顿运动定律中,质量的作用是用来描述物体对力的抵抗程度,质量越大,则物体对力的抵抗越小。

A. 对B. 错答案:B6. 一个物体以20 m/s的速度做匀速圆周运动,周长为40π m,物体的摩擦力大小为F,那么物体受到的拉力大小为多少?A. 0B. FC. 2FD. 4F答案:C7. 一个质量为1 kg的物体向左受到3 N的力,向右受到2 N的力,则该物体的加速度大小为多少?A. 1 m/s^2B. 2 m/s^2C. 3 m/s^2D. 5 m/s^2答案:A8. 弹力是一种常见的力,它的特点是随着物体变形而产生,并且与物体的形状无关。

A. 对B. 错答案:A9. 一个物体受到两个力,力的合力为2 N,其中一个力的大小为1 N,则另一个力的大小为多少?A. 1 NB. 0 NC. -1 ND. 无法确定答案:A10. 在竖直抛体运动过程中,物体的速度在上升过程中逐渐减小,直到达到峰值后开始增大。

A. 对B. 错答案:B二、计算题(每题10分,共40分)1. 一个物体以5 m/s的初速度被一个10 N的力加速,物体质量为2 kg,求物体在2秒后的速度。

工科大学物理练习答案及解析(含综合卷)

工科大学物理练习答案及解析(含综合卷)
为16m/s,试求t=1s时,质点P的速度与加速度的大小 解: V R kRt 2 kt 2
16
t 2
k4
V 4t 2
Vt 1 4m/s
a R
d dV 2kt 8t dt dt
an 2 R 2 16t 4
F

O
F
1题图
M J
M 0
2.质量为m的小孩站在半径为R的水平平台边缘上,平台可以绕通过 其中心的竖直光滑轴自由转动,转动惯量为J,开始时平台和小孩 均静止,当小孩突然以相对地面为V的速率在台边缘沿顺时针转向
走动时,此平台相对地面旋转的角速度和旋转方向分别为 :
(A)
mR 2 V ( ) J R
M J k 2 J 0 / 2


k 2 J
d dt
2.一长为l的轻质细棒,两端分别固定质量为m和
2m的小球如图,此系统在竖直平面内可绕过中点 O且与棒垂直的水平光滑固定轴(O轴)转动。开始 时棒与水平成60°角并处于静止状态。无初转速 地释放以后,棒、球组成的系统绕O轴转动,系 3 ml 2 统绕O轴转动惯量J= 4 ,释放后,当棒转到 1 mgl 水平位置时,系统受到的合外力矩M= 2 , 角加速度 =
a2 10 18 2 26(SI )
2.一质点沿X轴运动,其加速度a与位置坐标x的关系为a=3+6x2(SI), 如果质点在原点处的速度为零,试求其在任意位置处的速度。 dV dx dV 2 dV a ( 3 6 x ) i V 解: dt dx dt dx

k t ( AV0 ) m V Ae
mg F A k

大学物理考试题及答案

大学物理考试题及答案

大学物理考试题及答案一、选择题1. 下列关于力的描述,正确的是()。

A. 力是物体间的相互作用,具有大小和方向。

B. 力的作用是相互的,作用力和反作用力大小相等,方向相反。

C. 力的作用效果与力的作用点有关。

D. 以上选项均正确。

答案:D2. 物体做匀速直线运动时,下列说法正确的是()。

A. 物体的速度不变。

B. 物体的加速度为零。

C. 物体所受合力为零。

D. 以上选项均正确。

答案:D3. 关于功的定义,下列说法正确的是()。

A. 功是力和力的方向的乘积。

B. 功是力和力的方向的点积。

C. 功等于力的大小乘以物体在力的方向上的位移。

D. 功是力对物体所做的功。

答案:C4. 根据牛顿第二定律,下列说法正确的是()。

A. 物体的加速度与作用力成正比。

B. 物体的加速度与物体的质量成反比。

C. 加速度的方向与作用力的方向相同。

D. 以上选项均正确。

答案:D5. 波长为λ的光波在介质中的波速为v,那么在真空中该光波的波速为()。

A. vB. λ/vC. 3×10^8 m/sD. 2×10^8 m/s答案:C二、填空题1. 物体在水平面上受到的摩擦力与物体对水平面的压力成正比,比例系数为_________。

答案:摩擦系数2. 一个质量为2kg的物体,受到一个10N的水平力作用,加速度为_________。

答案:5 m/s^23. 一个电路中,电阻R1为10Ω,电阻R2为20Ω,当它们串联时,总电阻为_________。

答案:30Ω4. 一束光从空气射入水中,如果水的折射率为1.33,那么光线的传播方向将_________。

答案:改变5. 一个半径为R的圆形线圈,通以电流I,放在均匀磁场中,线圈所受的磁力矩大小为_________。

答案:μ = I * (πR^2)三、计算题1. 一个质量为0.5kg的物体,受到一个斜向上的力F,大小为20N,与水平方向成30度角,求物体的加速度。

解:首先分解力F为水平分量和垂直分量。

大学物理习题与答案解析

大学物理习题与答案解析
v d dr tt22i1 j3 (m)/s
a d dvtt28j(m2/)s
大学物理
3、质点作直线运动,加速度 a2Asint,已知
t 0时质点初始状态为x 0
动学方程为xAsi n .t0
、v0 A、该质点运
解:
vv0
t
a
0
dt A
t2As
0
intdt
AAcostA
Acost
t
t
即 a2ct, t a 2c
vx vy
vvx 2vy 2a24c2t22a
大学物理
5、一飞机在跑道上跑过500米后,即升空,如果它在跑
前是静止的,以恒定加速度运动,升空前跑了30秒,则
当它升空时的速度为 v 100 m/s
.
3
解: x 1 at 2 2
a2t2x2 352 000190m2/s
答:B
v(m / s)
2
0到7秒的位移为:
0
r 2 22 2 2 2 2 3 1 i 3 .5 im1
坐标为:x23 .55 .5 m
t(s) 24 5 7
大学物理
3、一质点沿x轴运动的规律是 xt24t5,其中x以m 计,t以s计,则前3s内它的位移和路程分别是
(A)位移和路程都是3m. (B) 位移和路程都是-3m .
dvy dy

a vy
dvy dy
kvy2
分离变量得 :
dvy kdy vy
两边积分得 :
v dvy
y
k dy
v v0 y
0
v v0eky
大学物理
3、一质点沿半径为1 m 的圆周运动,运动方程
为 23t,3 式中以弧度计,t以秒计,求:(1) t=2 s

大学物理练习题及答案

大学物理练习题及答案

∙ -q OABCD关于点电荷以下说法正确的是 D(A) 点电荷是电量极小的电荷; (B) 点电荷是体积极小的电荷;(C) 点电荷是体积和电量都极小的电荷;(D) 带电体的线度与其它有关长度相比可忽略不计。

关于点电荷电场强度的计算公式E = q r / (4 π ε 0 r 3),以下说法正确的是 B(A) r →0时, E →∞;(B) r →0时, q 不能作为点电荷,公式不适用; (C) r →0时, q 仍是点电荷,但公式无意义;(D) r →0时, q 已成为球形电荷, 应用球对称电荷分布来计算电场. 如果对某一闭合曲面的电通量为S E d ⋅⎰S=0,以下说法正确的是 A(A) S 面内电荷的代数和为零; (B) S 面内的电荷必定为零; (C) 空间电荷的代数和为零; (D) S 面上的E 必定为零。

已知一高斯面所包围的空间内电荷代数和 ∑q =0 ,则可肯定: C(A). 高斯面上各点场强均为零. (B). 穿过高斯面上每一面元的电场强度通量均为零.(C). 穿过整个高斯面的电场强度通量为零. (D). 以上说法都不对.如图,在点电荷+q 的电场中,若取图中P 点处为 电势零点,则M 点的电势为 D(A) q /(4πε0a ) (B) −q /(4πε0a ) (C) q /(8πε0a ) (D) −q /(8πε0a )对于某一回路l ,积分l B d ⋅⎰l 等于零,则可以断定 D(A) 回路l 内一定有电流; (B) 回路l 内一定无电流;(C) 回路l 内可能有电流; (D) 回路l 内可能有电流,但代数和为零。

如图,一电量为-q 的点电荷位于圆心O 处,A 、B 、C 、D 为同一圆周上的四点,现将一试验电荷从A 点分别移动到B 、C 、D 各点,则 A(A) 从A 到各点,电场力做功相等; (B) 从A 到B ,电场力做功最大; (C) 从A 到D ,电场力做功最大;+q(D) 从A 到C ,电场力做功最大。

大学物理练习题及参考答案

大学物理练习题及参考答案

一、填空题 1、一质点沿y 轴作直线运动,速度j t v)43(+=,t =0时,00=y ,采用SI 单位制,则质点的运动方程为=ymt t 223+;加速度y a = 4m/s 2 。

2、一质点沿半径为R 的圆周运动,其运动方程为22t +=θ。

质点的速度大小为 2t R ,切向加速度大小为 2R 。

3、一个质量为10kg 的物体以4m/s 的速度落到砂地后经0.1s 停下来,则在这一过程中物体对砂地的平均作用力大小为 400N 。

4、在一带电量为Q 的导体空腔内部,有一带电量为-q 的带电导体,那么导体空腔的内表面所带电量为 +q ,导体空腔外表面所带电量为 Q -q 。

5、一质量为10kg 的物体,在t=0时,物体静止于原点,在作用力i x F)43(+=作用下,无摩擦地运动,则物体运动到3米处,在这段路程中力F所做的功为5J13mV 21W 2.=∆=。

6、带等量异号电荷的两个无限大平板之间的电场为0εσ,板外电场为 0 。

8、一长载流导线弯成如右图所示形状,则O 点处磁感应强度B的大小为RIR I 83400μπμ+,方向为⊗。

9、在均匀磁场B 中, 一个半径为R 的圆线圈,其匝数为N,通有电流I ,则其磁矩的大小为NIR m 2π=,它在磁场中受到的磁力矩的最大值为NIBR M 2π=。

10、一电子以v垂直射入磁感应强度B 的磁场中,则作用在该电子上的磁场力的大小为F = Bqv F 0=。

电子作圆周运动,回旋半径为qBmvR =。

11、判断填空题11图中,处于匀强磁场中载流导体所受的电磁力的方向;(a ) 向下 ;(b ) 向左 ;(c ) 向右 。

12、已知质点的运动学方程为j t i t r)1(2-+=。

试求:(1)当该质点速度的大小为15-⋅s m 时,位置矢量=r i 1;(2)任意时刻切向加速度的大小τa =1442+t t 。

16、有一球状导体A ,已知其带电量为Q 。

(完整版)《大学物理》练习题及参考答案.doc

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D .
卡 循 是由两个平衡的 程和两个平衡的等 程 成的
11.如 所示,在E的匀 中,有一个半径
R的半
球面,若E的方向与半球面的 称 平行, 通 个半球面
的 通量大小 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(

参看 本P172-173
A .
R2E
B .2 R2E
C.
2 R2E
D. 0
12.一点 荷,放在球形高斯面的中心 ,下列情况中通 高斯面
的速度为200m/s,则子弹受到的冲量为_____________.参看课本P55-56
41.将电荷量为2.0×10-8C的点电荷, 从电场中A点移到B点,电场力做功6.0×10-6J.
则A、B两点的电势差
UAB=__________ __ .
参看课本P181
42.
如图所示,图中
O点的磁感应强度大小
34.一人从10 m深的井中提水,起始 ,桶中装有10 kg的水,桶的 量1 kg,由
于水桶漏水,每升高1m要漏去0. 1 kg的水, 水桶匀速地从井中提到井口,人所作的功
____________.参看 本P70 (2-14)
35.量m、半径R、自 运 周期T的月球,若月球是密度均匀分布的 球体, 其 自 的 量是__________,做自 运 的 能是__________.参看 本
24.下列关于机械振 和机械波的 法正确的是⋯⋯⋯()参看 本P306
A.点做机械振 ,一定 生机械波
B.波是指波源 点在介 的 播 程
C.波的 播速度也就是波源的振 速度
D.波在介 中的 播 率与波源的振 率相同,而与介 无关
25.在以下矢量 中,属保守力 的是⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯()
A.静B.旋参看 本P180,212,258
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大学物理习题与作业答

集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]
理想气体

态方程
5-1一容器内储有氧气,其压强为105
Pa ,温度为270
C ,求:(1)气体分子的数密度;(2)氧气的质量密度;(3)氧分子的质量;(4)分子间的平均距离(设分子均匀等距分布)。

解:(1)nkT p =,32523
5
/m 1044.2)
27273(1038.11001.1⨯=+⨯⨯⨯==-kT p n (2)R M m
T pV mol
= ,335mol kg/m 30.1)27273(31.810321001.1=+⨯⨯⨯⨯==
=∴-RT pM V m ρ (3)n m O 2
=ρ ,
kg 1033.510
44.230.126
25
2-⨯=⨯=
=
∴n
m O ρ
(4)m 1045.31044.2119
325
3
-⨯=⨯==n d 5-2在容积为V 的容器中的气体,其压强为p 1,称得重量为G 1。

然后放掉一部分气体,气体的压强降至p 2,再称得重量为G 2。

问在压强p 3下,气体的质量密度多大
解:设容器的质量为m ,即放气前容器中气体质量为m g
G m -=1
1,放气后容器中气体质量为m g
G m -=
2
2。

由理想气体状态方程有
RT M m g G RT M m V p mol 1mol 11-==, RT M m
g G RT M m V p mol
2
mol 22-==
上面两式相减得
V p p G G g M RT )()(1212mol -=-,)(1
21
2mol p p G G gV RT M --= 当压强为3p 时,1
21
2
33mol 3p p G G gV p RT p M V m --⋅===
ρ 压强、温度的微观意义
5-3将10-2kg 的氢气装在10-3m 2的容器中,压强为105Pa ,则氢分子的平均平动动能为多少
解:RT M m pV mol =
,mR
pV
M T mol
=∴ 5-4体积33m 10-=V ,压强Pa 105=p 的气体分子平均平动动能的总和为多少 解:kT N t 2
3=∑ε,其中N 为总分子数。

kT V
N nkT p =
= ,kT pV
N = 5-5温度为0℃和100℃时理想气体分子的平均平动动能各为多少欲使分子的平均
平动动能等于1eV ,气体的温度需多高(1eV=10-19J ) 解:C 0︒时,J 1065.52731038.12
32321230--=⨯=⨯⨯⨯==kT t ε
C 100︒时,J 1072.73731038.12
3
232123100--=⨯=⨯⨯⨯==
kT t ε J 106.1eV 119-⨯= ,∴分子具有1eV 平均动能时,气体温度为
能量均分、理想气体内能
5-6容积V =10-3m 3的容器中装有氧气,测得其压强p =105Pa ,求氧气的内能。

解:RT i M m E 2mol =
,又RT M m
pV mol =,所以J 105.2100.5100.22
52335⨯=⨯⨯⨯⨯==-pV i E 5-7若氢气和氦气的压强、体积和温度均相等时,则它们的质量比
e
m m H H 2和内能比
e
E E H H 2各为多少
解:RT M M pV 2
2H mol H =
RT M M pV He
mol He
=
,2142He mol H mol He H 22===∴
M M M M 又pV i
RT i RT i M M E 2
22mol ===ν ,35He H He H 22==∴
i i E E 5-8容器内盛有理想气体,其密度为10-2kg/m 3,温度为273K ,压强为10-2atm 。

求:(1)气体的摩尔质量,并确定是什么气体;(2)气体分子的平均平动动能和平均转动动能;(3)容器单位体积内分子的总平动动能;(4)若该气体有,其内能是多少 解:(1)pV mRT M =mol ,32kg/m 1025.1-⨯=V
m

kg/mol 102810
013.1100.127331.81025.135
22mol
---⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=∴M 气体是N 2或CO
(2)J 1065.52731038.12
323
2123--⨯=⨯⨯⨯==kT t ε, 转动自由度235=-='i
(3)nkT p = ,32323
5
2/m 1069.2273
1038.11001.1100.1⨯=⨯⨯⨯⨯⨯==∴--kT p n
(4)J 1070.127331.82
5
3.023mol ⨯=⨯⨯⨯==
RT i M m E 速率分布定律、三种速率
5-9计算气体分子热运动速率介于(v p -v p /100)和(v p +v p /100)之间的分子数占总分子数的百分比。

(p v 为最概然速率)
解:速率区间较小时v v e kT
m v v f N N kT mv
∆⋅=∆=∆-2223
2
)2(4)(ππ
令p v v
x =
,m kT
v p 2=,x e x N N x ∆=∆∴-224π
当99.0099.100
==-=x v v v v p p p 时,;01.101.1100
==+
=x v v v v p p p 时,;02.0=∆∴x
所以
%66.102.0)99.0(4
2)99.0(2=⨯=∆-e N N π
5-10有N 个粒子,其速率分布函数为
C v f =)((0≤v ≤v 0)
0)(=v f (v >v 0)
其中C 为常数。

(1)作速率分布曲线;(2)由v 0求常数C ;(3)求粒子的平均速率。

解:(1)速率分布曲线如右图。

(2)
由归一化条件⎰∞
=0
1d )(v v f ,1d 00
==⎰cv v c v ,得
c =
(3)2
2d d )(0
200
v v c v c v v v vf v v =
=⋅==⎰⎰∞
5-11(1)某气体在平衡温度T 2时的最概然速率与它在平衡温度T l 时的方均根速率
相等,求T 2/T 1;(2)如已知这种气体的压强p 和密度ρ,试导出其方均根速率表达式。

解:(1)mol 2M RT
v p =
,mol 23M RT
v =, 由题意 mol 1mol 232M RT M RT =,得2
3
12=T T (2) 由理想气体状态方程RT M m pV mol =
,RT
p
M V m mol ==∴ρ,即ρp M RT =mol 5-12图5-12是氢气和氧气在同一温度下的麦克斯韦速率分布曲线。

试由图中的数据求:(1)氢气分子和氧气分子的最概然速率;(2)两种气体的温度。

解:(1)由mol
2M RT
v p =
可知,在相同温度下,mol M 大的气体p v 小,
所以曲线II 对应氢气的分布,即m/s 20002
H =p v
(2)由mol 2M RT v p =
得K 1081.431
.82)2000(102222
32
mol ⨯=⨯⨯⨯=⋅=-R v M T p 碰撞频率与自由程
5-13(1)如果理想气体的温度保持不变,当压强降为原值的一半时,分子的平均
碰撞频率和平均自由程为原来的多少(2)如果压强保持不变,温度降为原值的一半,则分子的平均碰撞频率和平均自由程又为原来的多少
解:n v d Z 22π= ,n
d 221πλ=
,kT
p
n =
,mol 8M RT v π=
T p
k d R kT p M RT d
Z 2mol 2
1682μπππ=⋅=∴,p
d kT
2
2πλ= 设原平均碰撞频率为0Z ,平均自由程为0λ (1)当T 保持不变,p 降为原值一半时,2
1Z Z =
,012λλ= (2)当P 保持不变,T 降为原值一半时,012Z Z =,022
1λλ=
5-14设氮分子的有效直径为1010-10m 。

(1)求氮气在标准状态下的平均碰撞次数
和平均自由程;(2)如果温度不变,气压降到10-4Pa ,则平均碰撞次数和平均自由程又为多少
解:(1)Pa 10013.150⨯=P ,K 2730=T ,13
mol 0s m 45410
28273
31.888--⋅=⨯⨯⨯⨯==
∴ππM RT v (2)Pa 1033.1'4
-⨯=p 时,31623
4
0m 1053.3273
1038.11033.1'---⨯=⨯⨯⨯=='KT p n。

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