大学物理综合练习册答案(南航)

《大学物理》综合练习(一)参考答案

一、选择题

1.D;

2.D；

3.C;４.C;５.Ｃ；6．C;7.B;8．A;9．D；10．D。

二、填充题

1.;;;。

2.;。３.。４.；。

5.;。

6.。7．；。８.。9.;;

;。１0.；。

11.。１2．。１3.;。

三、计算题

1.（1) ；;。

(2) 。

(３) 。

２.（1),。

(2）时,该时刻，。

(３) 时,时(相应)，。

３.(１）解得

(2) 相对于得加速度,且，移动距离,因而。

4.切向:,两边积分，得。

法向:,其中为初始时刻绳中张力。

5.利用机械能守恒与牛顿定律

从以上两式中消去,得

时,。

6．

解得

由于,即,系统机械能守恒,所以就是弹性碰撞。

7.(1)，消去得

又,得

○

(2) 系统动量不守恒，因为在拉紧过程中滑轮对绳有冲击力。

(3）绳拉紧时、得速率

设绳拉紧时间为,忽略重力得作用,由动量定理得

解得

8.设两球碰撞后共同速率为,由动量守恒定律得

(1）碰撞后系统机械能守恒

(2) 系统对O点得角动量守恒

(3）由以上三个方程解得

,

９.设卫星质量为,地球质量为,由角动量守恒定律与机械能守恒定律,得

,

从以上两式解得

,

又,,代入上式,得

,

《大学物理》综合练习(二）参考答案

一、选择题

1.C;

2.C;

3.B;

4.C；

5.B;

6.Ｃ;

7.D;

8.①E,②C。

二、填充题

1.。2．。 3.。

4.。

5.;。６.;;

;;;；;

;。

三、计算题

1．设、分别为物体与滑轮间、球壳与滑轮间绳得张力,为球壳绕竖直轴得转动惯量,为物体得加速度大小,方向竖直向下。由转动定律与牛顿第二定律,得

球壳:(１)

滑轮:(2)

物体:

(3)

由(1）~(３)式解得:,

2．钢棒绕其转轴得转动惯量

(1) 由动能定理得轴摩擦力所做得总功

(2) 恒定力矩得功,故在内转过得转数

（3)当摩擦力矩不恒定时,只有力矩作功可以计算,无需任何附加条件,且

3.(1）由转动定律,积分，得

(2）由动能定理

4.取杆自由悬挂时得质心所在位置为势能零点,杆对离其一端得水平轴得转动惯量为

系统在整个运动过程中机械能守恒,故有

，,

5.(1)碰撞过程不计摩擦力得影响，系统对O点得角动量守恒

rad/s

(2) 在距O点处取一长为质元，摩擦力大小为,对O点得力矩,则整个细杆所受得摩擦力对O点得力矩为

由动能定理

6.系统对通过其中心得水平轴得角动量守恒

即（1)

因小球与细杆作弹性碰撞,系统机械能守恒

(2) 由(1)与(2)式解得

,

7.(1）在距圆心处取一宽度为得圆环,其上所受得阻力大小为，则

圆盘所受得空气阻力矩为

(2）由转动定律

积分

得

《大学物理》综合练习（三）参考答案

一、选择题

1．D;2.A;3.B；4．A；5.B;6.B；7.C;８.A;9.C;10．B;1１.E；

12.D；１３.A；14.Ａ、B、D;15．B、C。

二、填充题

1.、、; ２.、; 3．、正比、、

平方根成反比; 4.4、4;5．Ⅱ、、; 6.(1)单位体积中速率在区间内得分子数,(２)速率小于得分子数，(3）速率大于得所有分子得平均速率；

7．(１）等压,（2)等容,(3)等温,(4)等容;8.、; 9.绝热过程、等压过程; 10.;1１.、。

三、计算题

1.(1)时有,。由归一化条件

得。

(２)，。

(3),。

2．证明:

，其中。在区间内得分子数为

,。

3.(1)

（2)

(3)

,

,，

4、(1)用热力学第一定律证明

反证法:如图,设等温线与绝热线相交于、两点,

由于、在等温线上,内能相等。又、在绝热线上,。

因此绝热线与等温线不能相交于两点。

(2)用热力学第二定律证明

如上图作循环，此过程对外作有用功（所围面

积)，但该循环只在等温过程中吸热,而没有其它影响,即违反热力学第二定律,因此绝热线与等温线不能相交于两点。 5.（1)，,系统对外界做功为

(2),即温度降低。

6.(1)等温膨胀过程吸热,等容过程放热。 (2),

(3)1

2

1

21121112

ln 1111ln )(111V V V V V V RT M M T T C M M Q Q Q Q mol C V mol ab

bc -⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⋅

--=--=-=-

=γγη

7．致冷系数

(从室外吸收得热量） 传给室内得热量 8.对过程,外界做功; 对过程,对外做功； , ,

9.水至水:设想该过程为一个可逆得等压过程

水至水蒸汽:设想该过程为一个可逆得等温过程