西工大《大学物理》作业机考参考答案

西工大《大学物理》作业机考参考答案
西工大《大学物理》作业机考参考答案

最新大学物理活页作业答案及解析((全套))

1.质点运动学单元练习(一)答案 1.B 2.D 3.D 4.B 5.3.0m ;5.0m (提示:首先分析质点的运动规律,在t <2.0s 时质点沿x 轴正方向运动;在t =2.0s 时质点的速率为零;,在t >2.0s 时质点沿x 轴反方向运动;由位移和路程的定义可以求得答案。) 6.135m (提示:质点作变加速运动,可由加速度对时间t 的两次积分求得质点运动方程。) 7.解:(1))()2(22 SI j t i t r -+= )(21m j i r += )(242m j i r -= )(3212m j i r r r -=-=? )/(32s m j i t r v -=??= (2))(22SI j t i dt r d v -== )(2SI j dt v d a -== )/(422s m j i v -= )/(222--=s m j a 8.解: t A tdt A adt v t o t o ωω-=ωω-== ?? sin cos 2

t A tdt A A vdt A x t o t o ω=ωω-=+=??cos sin 9.解:(1)设太阳光线对地转动的角速度为ω s rad /1027.73600 *62 /5-?=π= ω s m t h dt ds v /1094.1cos 3 2 -?=ωω== (2)当旗杆与投影等长时,4/π=ωt h s t 0.31008.144=?=ω π = 10.解: ky y v v t y y v t dv a -==== d d d d d d d -k =y v d v / d y ??+=- =-C v ky v v y ky 2 22 121, d d 已知y =y o ,v =v o 则2020 2 121ky v C --= )(22 22y y k v v o o -+=

凸轮机构大作业___西工大机械原理要点

大作业(二) 凸轮机构设计 (题号:4-A) (一)题目及原始数据···············(二)推杆运动规律及凸轮廓线方程·········(三)程序框图········· (四)计算程序·················

(五)程序计算结果及分析·············(六)凸轮机构图·················(七)心得体会··················(八)参考书··················· 一题目及原始数据 试用计算机辅助设计完成偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构的设计 (1)推程运动规律为五次多项式运动规律,回程运动规律为余弦加速度运动规律; (2)打印出原始数据; (3)打印出理论轮廓和实际轮廓的坐标值; (4)打印出推程和回程的最大压力角,以及出现最大压力角时凸轮的相应转角;(5)打印出凸轮实际轮廓曲线的最小曲率半径,以及相应的凸轮转角; (6)打印最后所确定的凸轮的基圆半径。 表一偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构的已知参数 题号初选的 基圆半 径 R0/mm 偏距 E/mm 滚子 半径 Rr/m m 推杆行 程 h/mm 许用压力角许用最小曲率半径 [ρamin] [α1] [α2] 4-A 15 5 10 28 30°70?0.3Rr 计算点数:N=90 q1=60; 近休止角δ1 q2=180; 推程运动角δ2 q3=90; 远休止角δ3 q4=90; 回程运动角δ4 二推杆运动规律及凸轮廓线方程推杆运动规律: (1)近休阶段:0o≤δ<60 o s=0;

ds/dδ=0; 2/δd 2 d=0; s (2)推程阶段:60o≤δ<180 o 五次多项式运动规律: Q1=Q-60; s=10*h*Q1*Q1*Q1/(q2*q2*q2)-15*h*Q1*Q1*Q1*Q1/(q2*q2*q2*q2)+6*h*Q1*Q1*Q 1*Q1*Q1/(q2*q2*q2*q2*q2); ds/dδ =30*h*Q1*Q1*QQ/(q2*q2*q2)-60*h*Q1*Q1*Q1*QQ/(q2*q2*q2*q2)+30*h*Q1*Q1*Q 1*Q1*QQ/(q2*q2*q2*q2*q2); 2/δd 2 d=60*h*Q1*QQ*QQ/(q2*q2*q2)-180*h*Q1*Q1*QQ*QQ/((q2*q2*q2*q2))+1 s 20*h*Q1*Q1*Q1*QQ*QQ/((q2*q2*q2*q2*q2)); (3)远休阶段:180o≤δ<270 o s=h=24; ds/dδ=0; 2/δd 2 d=0; s (4)回程阶段:270≤δ<360 Q2=Q-270; s=h*(1+cos(2*Q2/QQ))/2; ds/dδ=-h*sin(2*Q2/QQ); 2/δd 2 d=-2*h*cos(2*Q2/QQ); s 凸轮廓线方程: (1)理论廓线方程: s0=sqrt(r02-e2) x=(s0+s)sinδ+ecosδ y=(s0+s)cosδ-esinδ (2)实际廓线方程 先求x,y的一、二阶导数 dx=(ds/dδ-e)*sin(δ)+(s0+s)*cos(δ);

大物作业标准答案

大物作业答案

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本习题版权归物理与科学技术学院物理系所有,不得用于商业目的 《大学物理》作业 No.5 光的衍射 班级 ________ 学号 ________ 姓名 _________ 成绩 _______ 一、选择题: 1. 在如图所示的单缝夫琅禾费衍射装置中,设中央明纹的衍射角范围很小。若使单缝宽度a 变为原来的 23,同时使入射的单色光的波长λ 变为原来的3 / 4,则屏幕E 上单缝衍射条纹中央明纹的 宽度?x 将变为原来的 [ ] (A) 3 / 4倍 (B) 2 / 3倍 (C) 9 / 8倍 (D) 1 / 2倍 (E) 2倍 解:单缝衍射中央明纹两侧第一暗纹中心间距离为中央明纹线宽度: θtg 2f x =? 由第一暗纹中心条件: λθ=sin a 即 a λ θ= sin 当θ 小时,有 θθsin tg ≈ ∴ a f x λ 2≈? 已知题意:122 3 a a = , 4/312λλ= ,可得 ()()1112 2 2 2 12212x a f a f x ?=???? ??= =?λλ ∴ a 、λ 改变后的中央明纹宽度(?x )2变为原来宽度(?x )1的1/2 故选D 2. 波长 λ=500nm(1nm=10- 9m)的单色光垂直照射到宽度a =0.25 mm 的单缝上,单缝后面 放置一凸透镜,在凸透镜的焦平面上放置一屏幕,用以观测衍射条纹。今测得屏幕上中央明条纹一侧第三个暗条纹和另一侧第三个暗条纹之间的距离为d =12 mm ,则凸透镜的焦距f 为 [ ] (A) 2 m (B) 1 m (C) 0.5 m (D) 0.2 m (E) 0.1 m 解:由单缝衍射第一暗纹中心条件: λθ±=sin a 可得中央明纹线宽度a f x λ 2=? 而其余明纹线宽度a f x λ ='? 故中央明条纹一侧第三个暗条纹和另一侧第三个暗条纹之间的距离应是其余明纹线宽度 单缝 λa L E f O x y

大学物理作业(二)答案

班级___ ___学号____ ____姓名____ _____成绩______________ 一、选择题 1. m 与M 水平桌面间都是光滑接触,为维持m 与M 相对静止,则推动M 的水平力F 为:( B ) (A)(m +M )g ctg θ (B)(m +M )g tg θ (C)mg tg θ (D)Mg tg θ 2. 一质量为m 的质点,自半径为R 的光滑半球形碗口由静止下滑,质点在碗内某处的速率为v ,则质点对该处的压力数值为:( B ) (A)R mv 2 (B)R mv 232 (C)R mv 22 (D)R mv 252 3. 如图,作匀速圆周运动的物体,从A 运动到B 的过程中,物体所受合外力的冲量:( C ) (A) 大小为零 (B ) 大小不等于零,方向与v A 相同 (C) 大小不等于零,方向与v B 相同 (D) 大小不等于零,方向与物体在B 点所受合力相同 二、填空题 1. 已知m A =2kg ,m B =1kg ,m A 、m B 与桌面间的摩擦系数μ=0.5,(1)今用水平力F =10N 推m B ,则m A 与m B 的摩擦力f =_______0______,m A 的加速度a A =_____0_______. (2)今用水平力F =20N 推m B ,则m A 与m B 的摩擦力f =____5N____,m A 的加速度a A =_____1.7____. (g =10m/s 2) 2. 设有三个质量完全相同的物体,在某时刻t 它们的速度分别为v 1、v 2、v 3,并且v 1=v 2=v 3 ,v 1与v 2方向相反,v 3与v 1相垂直,设它们的质量全为m ,试问该时刻三物体组成的系统的总动量为_______m v 3________. 3.两质量分别为m 1、m 2的物体用一倔强系数为K 的轻弹簧相连放在光滑水平桌面上(如图),当两物体相距为x 时,系统由静止释放,已知弹簧的自然长度为x 0,当两物体相距为x 0时,m 1的速度大小为 2 2 121 Km x m m m + . 4. 一弹簧变形量为x 时,其恢复力为F =2ax -3bx 2,现让该弹簧由x =0变形到x =L ,其弹力的功为: 2 3 aL bL - . 5. 如图,质量为m 的小球,拴于不可伸长的轻绳上,在光滑水平桌面上作匀速圆周运动,其半径为R ,角速度为ω,绳的另一端通过光 滑的竖直管用手拉住,如把绳向下拉R /2时角速度ω’为 F m A m B m M F θ A O B R v A v B x m 1 m 2 F m R

哈工大机械原理大作业凸轮机构第四题

Harbin Institute of Technology 机械原理大作业二 课程名称:机械原理 设计题目:凸轮机构设计 姓名:李清蔚 学号:1140810304 班级:1408103 指导教师:林琳

一.设计题目 设计直动从动件盘形凸轮机构,其原始参数见表 1 表一:凸轮机构原始参数 升程(mm ) 升程 运动 角(o) 升程 运动 规律 升程 许用 压力 角(o) 回程 运动 角(o) 回程 运动 规律 回程 许用 压力 角(o) 远休 止角 (o) 近休 止角 (o) 40 90 等加 等减 速30 50 4-5-6- 7多 项式 60 100 120

二.凸轮推杆运动规律 (1)推程运动规律(等加速等减速运动) 推程F0=90° ①位移方程如下: ②速度方程如下: ③加速度方程如下: (2)回程运动规律(4-5-6-7多项式) 回程,F0=90°,F s=100°,F0’=50°其中回程过程的位移方程,速度方程,加速度方程如下:

三.运动线图及凸轮线图 本题目采用Matlab编程,写出凸轮每一段的运动方程,运用Matlab模拟将凸轮的运动曲线以及凸轮形状表现出来。代码见报告的结尾。 1、程序流程框图 开始 输入凸轮推程回 程的运动方程 输入凸轮基圆偏 距等基本参数 输出ds,dv,da图像 输出压力角、曲率半径图像 输出凸轮的构件形状 结束

2、运动规律ds图像如下: 速度规律dv图像如下: 加速度da规律如下图:

3.凸轮的基圆半径和偏距 以ds/dfψ-s图为基础,可分别作出三条限制线(推程许用压力角的切界限D t d t,回程许用压力角的限制线D t'd t',起始点压力角许用线B0d''),以这三条线可确定最小基圆半径及所对应的偏距e,在其下方选择一合适点,即可满足压力角的限制条件。 得图如下:得最小基圆对应的坐标位置O点坐标大约为(13,-50)经计算取偏距e=13mm,r0=51.67mm.

大学物理大作业

荷兰物理学家安德烈·吉姆(Andre Geim)曾经做过一个有关磁悬浮的著名实验,将一只活的青蛙悬浮在 空中的技术 迈纳斯效应—完全抗磁性 零电阻是超导体的一个基本特性,但超导体的完全抗磁性更为基本。是否 转变为超导态,必须综合这两种测量结果,才能予以确定。 如果将一超导体样品放入磁场中,由于样品的磁通量发生了变化,样品的 表面产生感生电流,这电流将在样品内部产生磁场,完全抵消掉内部的外磁场, 使超导体内部的磁场为零。根据公式和,由于超导体=-1,所以超导体具有完全抗磁性。 内部B=0,故 m 超导体与理想导体在抗磁性上是不同的。若在临界温度以上把超导样品放 入磁场中,这时样品处于正常态,样品中有磁场存在。当维持磁场不变而降低 温度,使其处于超导状态时,在超导体表面也产生电流,这电流在样品内部产 生的磁场抵消了原来的磁场,使导体内部的磁感应强度为零。超导体内部的磁 场总为零,这一现象称为迈纳斯效应。 超导体的抗磁性可用下面的动画来演示,小球是用超导态的材料制成的, 由于小球的抗磁性,小球被悬浮于空中,这就是所说的磁悬浮。 下图是小磁铁悬浮在Ba-La-Cu-O超导体圆片(浸在液氮中)上方的照片。

零电阻是超导体的一个基本特性,但超导体的完全抗磁性更为基本。是否转变为超导态,必须综合这两种测量结果,才能予以确定。 如果将一超导体样品放入磁场中,由于样品的磁通量发生了变化,样品的表面产生感生电流,这电流将在样品内部产生磁场,完全抵消掉内部的外磁场,使超导体内部的磁场为零。根据公式和,由于超导体内部B=0,故cm=-1,所以超导体具有完全抗磁性。 超导材料必须在一定的温度以下才会产生超导现象,这一温度称为临界温度。

大学物理作业(1-5)

1—4 一质点的运动学方程为2t x =,()2 1-=t y (S1)。试求: (1)质点的轨迹方程:(2) 在2=t s 时,质点的速度和加速度。 [解] (1) 由质点的运动方程 2t x = (1) ()2 1-=t y (2) 消去参数t ,可得质点的轨迹方程 21)y = (2) 由(1)、(2)对时间t 求一阶导数和二阶导数可得任一时刻质点的速度和加速度 t dt dx v x 2== ()12-==t dt dy v y 所以 ()221x y v v t t =+=+-v i j i j (3) 222==dt x d a x 222==dt y d a y 所以 22=+a i j (4) 把t =2s 代入式(3)、(4),可得该时刻质点的速度和加速度。 42=+v i j 22=+a i j 1—6 质点的运动学方程为() 2 22t t =++r i j (S1),试求:(1)质点的轨道方程;(2)t =2s 时质点的速度和加速度。 [解] (1) 由质点的运动方程,可得 2 2,2x t y t ==+ 消去参数t ,可得轨道方程 2124 y x =+ (2) 由速度、加速度定义式,有 d /d 22t t ==+v r i j 22d /d 2t ==a r j 将t=2s 代入上两式,得 24=+v i j , 2=a j 1—10 在重力和空气阻力的作用下,某物体下落的加速度为Bv g a -=,g 为重力加速度,B 为与物体的质量、形状及媒质有关的常数。设t =0时物体的初速度为零。(1)试求物体的速度随时间变化的关系式;(2)当加速度为零时的速度(称为收尾速度)值为多大? [解] (1) 由dt dv a /=得 dt Bv g dv =-

大学物理实验报告答案大全(实验数据)

U 2 I 2 大学物理实验报告答案大全(实验数据及思考题答案全包括) 伏安法测电阻 实验目的 (1) 利用伏安法测电阻。 (2) 验证欧姆定律。 (3) 学会间接测量量不确定度的计算;进一步掌握有效数字的概念。 实验方法原理 根据欧姆定律, R = U ,如测得 U 和 I 则可计算出 R 。值得注意的是,本实验待测电阻有两只, 一个阻值相对较大,一个较小,因此测量时必须采用安培表内接和外接两个方式,以减小测量误差。 实验装置 待测电阻两只,0~5mA 电流表 1 只,0-5V 电压表 1 只,0~50mA 电流表 1 只,0~10V 电压表一 只,滑线变阻器 1 只,DF1730SB3A 稳压源 1 台。 实验步骤 本实验为简单设计性实验,实验线路、数据记录表格和具体实验步骤应由学生自行设计。必要时,可提示学 生参照第 2 章中的第 2.4 一节的有关内容。分压电路是必须要使用的,并作具体提示。 (1) 根据相应的电路图对电阻进行测量,记录 U 值和 I 值。对每一个电阻测量 3 次。 (2) 计算各次测量结果。如多次测量值相差不大,可取其平均值作为测量结果。 (3) 如果同一电阻多次测量结果相差很大,应分析原因并重新测量。 数据处理 (1) 由 U = U max ? 1.5% ,得到 U 1 = 0.15V , U 2 = 0.075V ; (2) 由 I = I max ? 1.5% ,得到 I 1 = 0.075mA , I 2 = 0.75mA ; (3) 再由 u R = R ( 3V ) + ( 3I ) ,求得 u R 1 = 9 ? 101 &, u R 2 = 1& ; (4) 结果表示 R 1 = (2.92 ± 0.09) ?10 3 &, R 2 = (44 ± 1)& 光栅衍射 实验目的 (1) 了解分光计的原理和构造。 (2) 学会分光计的调节和使用方法。 (3) 观测汞灯在可见光范围内几条光谱线的波长 实验方法原理

大学物理-作业与答案

《大学物理》课后作业题 专业班级: 姓名: 学号: 作业要求:题目可打印,答案要求手写,该课程考试时交作业。 第一章 质点力学 1、质点的运动函数为: 5 4;22 +==t y t x , 式中的量均采用SI 单位制。求:(1)质点运动的轨道方程;(2)s 11=t 和s 22=t 时,质点的位置、速度和加速度。 1、用消元法 t=x/2 轨迹方程为 y=x2+5 2、运动的合成 x 方向上的速度为x'=2, y 方向上的速度为y'=8t+5 将t 带入分别求出x 和y 方向上的速度 然后合成 x 方向上的加速度为x''=0 y 方向上的加速度为y''=8 所以加速度为8 2、如图所示,把质量为m 的小球悬挂在以恒加速度水平运动的小车上,悬线与竖直方向的夹角为θ,求小车的加速度和绳的张力。 绳子的拉力F ,将其水平和竖直正交分解为 Fsinα 和 Fcosα 竖直:Fcosα=mg 水平:Fsinα=ma a=gtanα 方向水平向右 3、一质量为0.10kg 的质点由静止开始运动,运动函数为j i 23 53 += t r (SI 单位) 求在t=0到t=2s 时间内,作用在该质点上的合力所做的功。 质点的速度就是 V =dr / dt =5* t^2 i +0 j 即质点是做直线运动,在 t =0时速度为V0=0;在 t =2秒时,速度为 V1=5*2^2=20 m/s 由动能定理得所求合力做的功是 W 合=(m*V1^2 / 2)-(m*V0^2 / 2)= m*V1^2 / 2=0.1*20^2 / 2=20 焦耳 第二章 刚体力学 T 1

1、在图示系统中,滑轮可视为半径为R、质量为m0的匀质圆盘。设绳与滑轮之间无滑动, 水平面光滑,并且m1=50kg,m2=200kg,m0=15kg,R=0.10m,求物体的加速度及绳中的张力。 解将体系隔离为 1 m, m, 2 m三个部分,对 1 m和 2 m分别列牛顿方程,有 a m T g m 2 2 2 = - a m T 1 1 = β2 1 22 1 MR R T R T= - 因滑轮与绳子间无滑动,则有运动学条件 R aβ = 联立求解由以上四式,可得 R M m m g m ? ? ? ? ? + + = 2 1 2 1 2 β 由此得物体的加速度和绳中的张力为 2 2 1 262 .7 15 5.0 200 50 81 .9 200 2 1 - ? = ? + + ? = + + = =s m M m m g m R aβ N a m T381 62 .7 50 1 1 = ? = =N a g m T438 ) 62 .7 81 .9( 200 ) ( 2 2 = - ? = - = 第四章静止电荷的电场 1、如图所示:一半径为R的半圆环上均匀分布电 荷Q(>0),求环心处的电场强度。 解:由上述分析,点O的电场强度 由几何关系θd d R l=,统一积分变量后,有 y x O

西工大大学物理 大作业参考答案-真空中的静电场2009

第九章 真空中的静电场 一、选择题 ⒈ C ; ⒉B ;⒊ C ; ⒋ B ; ⒌ B ; 6.C ; 7.E ; 8.A,D ; 9.B ;10. B,D 二、填空题 ⒈ 2 3 08qb R πε,缺口。 ⒉ 0 q ε,< ; ⒊ 半径为R 的均匀带电球面(或带电导体球); ⒋ 12 21 E E h h ε--; 2.21?10-12C/m 3; ⒌ 100N/C ;-8.85×10-9C/m 2 ; ⒍ -135V ; 45V ; ⒎ 006q Q R πε;0;006q Q R πε- ;006q Q R πε ; ⒏ 1 2 22 04() q x R πε+; 32 22 04() qx x R πε+ ; 2 R ;432.5 V/m ; 9.有源场;无旋场 (注意不能答作“保守场”,保守场是针对保守力做功讲的)。 三、 问答题 1. 答: 电场强度0E F q =r r 是从力的角度对电场分布进行的描述,它给出了一个矢量场分布的图像;而电势V =W /q 是从能量和功的角度对电场分布进行的描述,它给出了一个标量场分布的图像。 空间任意一点的电场强度和该点的电势之间并没有一对一的关系。二者的关系是: "0"p d grad ,d d P V E V V E l n =-=-=??r r r 。即空间任一点的场强和该点附近电势的空间变化率相联 系;空间任一点的电势和该点到电势零点的整个空间的场强分布相联系。 由于电场强度是矢量,利用场叠加原理计算时,应先将各电荷元产生的电场按方向进行分解,最后再合成,即: d d d d ;x y z E E i E j E k =++r r r r , d ,d ,d x x y y z z E E E E E E ===??? 而电势是标量可以直接叠加,即:V dV =?。但用这种方法求电势时,应注意电势零点的选择。

机械原理大作业3 凸轮结构设计

机械原理大作业(二) 作业名称:机械原理 设计题目:凸轮机构设计 院系:机电工程学院 班级: 设计者: 学号: 指导教师:丁刚陈明 设计时间: 哈尔滨工业大学机械设计

1.设计题目 如图所示直动从动件盘形凸轮机构,根据其原始参数设计该凸轮。 表一:凸轮机构原始参数 序号升程 (mm) 升程运动 角(o) 升程运动 规律 升程许用 压力角 (o) 回程运动 角(o) 回程运动 规律 回程许用 压力角 (o) 远休止角 (o) 近休止角 (o) 12 80 150 正弦加速 度30 100 正弦加速 度 60 60 50 2.凸轮推杆运动规律 (1)推杆升程运动方程 S=h[φ/Φ0-sin(2πφ/Φ0)]

V=hω1/Φ0[1-cos(2πφ/Φ0)] a=2πhω12sin(2πφ/Φ0)/Φ02 式中: h=150,Φ0=5π/6,0<=φ<=Φ0,ω1=1(为方便计算) (2)推杆回程运动方程 S=h[1-T/Φ1+sin(2πT/Φ1)/2π] V= -hω1/Φ1[1-cos(2πT/Φ1)] a= -2πhω12sin(2πT/Φ1)/Φ12 式中: h=150,Φ1=5π/9,7π/6<=φ<=31π/18,T=φ-7π/6 3.运动线图及凸轮线图 运动线图: 用Matlab编程所得源程序如下: t=0:pi/500:2*pi; w1=1;h=150; leng=length(t); for m=1:leng; if t(m)<=5*pi/6 S(m) = h*(t(m)/(5*pi/6)-sin(2*pi*t(m)/(5*pi/6))/(2*pi)); v(m)=h*w1*(1-cos(2*pi*t(m)/(5*pi/6)))/(5*pi/6); a(m)=2*h*w1*w1*sin(2*pi*t(m)/(5*pi/6))/((5*pi/6)*(5*pi/6)); % 求退程位移,速度,加速度 elseif t(m)<=7*pi/6 S(m)=h; v(m)=0; a(m)=0; % 求远休止位移,速度,加速度 elseif t(m)<=31*pi/18 T(m)=t(m)-21*pi/18; S(m)=h*(1-T(m)/(5*pi/9)+sin(2*pi*T(m)/(5*pi/9))/(2*pi)); v(m)=-h/(5*pi/9)*(1-cos(2*pi*T(m)/(5*pi/9))); a(m)=-2*pi*h/(5*pi/9)^2*sin(2*pi*T(m)/(5*pi/9)); % 求回程位移,速度,加速度

济南大学大学物理大作业完整答案

济南大学 大学物理大作业答案完整版

第1章 质点运动学 §1.3 用直角坐标表示位移、速度和加速度 一.选择题和填空题 1. (B) 2. (B) 3. 8 m 10 m 4. ()[] t t A t ωβωωωββsin 2cos e 22 +-- ()ωπ/122 1 +n (n = 0, 1, 2,…) 5. h 1v /(h 1-h 2) 二.计算题 1解: (1) 5.0/-==??t x v m/s (2) v = d x /d t = 9t - 6t 2 v (2) =-6 m/s (3) S = |x (1.5)-x (1)| + |x (2)-x (1.5)| = 2.25 m 2解: =a d v /d t 4=t , d v 4=t d t ? ?=v v 0 0d 4d t t t v=2t 2 v=dx/dt=2t 2 t t x t x x d 2d 0 20 ?? = x 2=t 3 /3+x 0 (SI) §1.5 圆周运动的角量描述 角量与线量的关系 一.选择题和填空题 1. (D) 2. (C) 3. 16R t 2 4rad /s 2 4. -c (b -ct )2/R 二.计算题 1. 解: ct b t S +==d /d v c t a t ==d /d v ()R ct b a n /2 += 根据题意: a t = a n 即 ()R ct b c /2 += 解得 c b c R t -=

§1.6 不同参考系中的速度和加速度变换定理简介 一.选择题和填空题 1. (C) 2. (B) 3. (A) 4.0321=++v v v 二.计算题 1.解:选取如图所示的坐标系,以V 表示质点的对地速度,其x 、y 方向投影为: u gy u V x x +=+=αcos 2v , αsin 2gy V y y = =v 当y =h 时,V 的大小为: () 2cos 2222 2 2αgh u gh u y x ++= +=V V V V 的方向与x 轴夹角为γ, u gh gh x y +==--ααγcos 2sin 2tg tg 1 1 V V 第2章 牛顿定律 §2.3 牛顿运动定律的应用 一.选择题和填空题 1. (C) 2. (C) 3. (E) 4. l/cos 2 θ 5. θcos /mg θ θ cos sin gl 二.计算题 1. 解:质量为M 的物块作圆周运动的向心力,由它与平台间的摩擦力f 和质量为m 的物块 对它的拉力F 的合力提供.当M 物块有离心趋势时,f 和F 的方向相同,而当M 物块有 向心运动趋势时,二者的方向相反.因M 物块相对于转台静止,故有 F + f max =M r max ω2 2分 F - f max =M r min ω2 2分 m 物块是静止的,因而 F = m g 1分 又 f max =μs M g 1分 故 2.372 max =+= ωμM Mg mg r s mm 2分 4.122 min =-=ωμM Mg mg r s mm 2分 γ v

哈工大机械原理大作业凸轮

机械原理大作业二 课程名称: _______ 设计题目: 凸轮机构设计 院 系: ------------------------- 班 级: _________________________ 设计者: ________________________ 学 号: _________________________ 指导教师: ______________________ 哈尔滨工业大学 Harbin I nstituteof Techndogy

设计题目 如右图所示直动从动件盘形凸轮机构,选择一组凸轮机构的原始参数, 据此设计该凸轮机构。 凸轮机构原始参数 二.凸轮推杆升程、回程运动方程及推杆位移、速度、加速度线图 凸轮推杆升程运动方程:冷3唱—亦(中] 156 12 .. v 」1 - cos()] 兀1 5 374.4 2 12 ? a 1si n( ) 兀 1 5 % t 表示转角, s 表示位移 t=0:0.01:5*pi/6; %升程阶段 s= [(6*t)/(5*pi)- 1/(2*pi)*si n(12*t/5)]*130; hold on plot(t,s);

t= 5*pi/6:0.01:pi; %远休止阶段 s=130; hold on plot(t,s); t=pi:0.01:14*pi/9; %回程阶段 s=65*[1+cos(9*(t-pi)/5)]; hold on plot(t,s); t=14*pi/9:0.01:2*pi; %近休止阶段 s=0; hold on plot(t,s); grid on % t表示转角,令3 1=1 t=0:0.01:5*pi/6; %升程阶段v=156*1*[1-cos(12*t/5)]/pi hold on plot(t,v); t= 5*pi/6:0.01:pi; %远休止阶段

大学物理作业(一)答案

大学物理作业(一)答 案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

班级___ ___学号____ ____姓名____ _____成绩______________ 一. 填空: 1. 已知质点的运动方程:22,2t y t x -== (SI 制),则(1) t =1s 时质点的位置矢量 2i j +,速度 22i j -,加速度___2j -_________,(2) 第1s 末到第2s 秒末质点的位移____23i j -___ ___,平均速度___23i j -_______. 2. 一人从田径运动场的A 点出发沿400米的跑道跑了一圈回A 点,用了1分钟的时间,则在上述时间内其平均速度为_____0_________. 3. 一质点沿线x 轴运动,其加速度为t a 4=(SI 制),当t =0时,物体静止于x =10m 处,则t 时刻质点的速度______22t _____,位置____32103 t +_____________. 4. 一质点的运动方程为j i r 232t t +=(SI 制),任意时刻t 的切向加速度为 ,法向加速度为 . 二. 选择: 1. 以下说法错误的是:( ABC ) (A) 运动物体的加速度越大,物体的速度也越大. (B) 物体在直线前进时,如果物体向前的加速度减小了,物体前进的速度也减小. (C) 物体的加速度值很大,而物体的速度值可以不变,是不可能的. (D) 在直线运动中且运动方向不发生变化时,位移的量值与路程相等. 2. 下面叙述哪一种正确: ( B ) (A)速度为零,加速度一定为零. (B)当速度和加速度方向一致,但加速度量值减小时,速度的值一定增加. (C)速度很大加速度也一定很大. 3. 如图河中有一小船,人在离河面一定高度的岸上通过 绳子以匀速度0v 拉船靠岸,则船在图示位置处的速率 为:( C ) (A)0v (B)θcos 0v (C) θcos /0v (D) θtan 0v 4. 以初速度0v ,仰角θ抛出小球,当小球运动到最高点时,其轨道曲率半径为(不计空气 阻力): ( D )

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 R I B 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 R I 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 I J -= π 1012 1 r J B ?= μ 2022 1 r k J B ?-=μ j Ja O O k J r r J B B 021******** 21)(2 1 μμμ=?=-?= += r R Ia ) (22 2 0-= πμ 68.一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。

大学物理习题与作业答案

大学物理习题与作业答 案 集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]

理想气体 状 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

哈工大机械原理大作业

H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 大作业设计说明书 课程名称:机械原理 设计题目:凸轮机构 院系:机电学院 班级: 姓名: 学号: 指导教师:丁刚 设计时间: 哈尔滨工业大学 1.设计题目 2.运动方程式及运动线图 由题目要求凸轮逆时针旋转 (1)确定凸轮机构推杆升程、回程运动方程,并绘制推杆位移、速度、加速度线图。升程第一段:(0 <φ< pi /4)φ0=pi/2; s1 = 73*φ^2; v1=146*w*φ; a1 = 146*w^2;

升程第二段:(pi/4 <φ< pi /2) s2 =90-73*(pi/2-φ)^2; v2=146*w*( pi/2-φ); a2 =-146*w.^2; 远休止程:(pi/2 <φ< 10*pi/9) s3 = 90; v3 = 0; a3 = 0; 回程:(10*pi/9)< φ< ( 14*pi/9) s4 =45*(1+cos(9/4*(φ-10*pi/9))); v4 =*w*sin(9/4*(φ-10*pi/9)) ; a4 =*w^2* cos(9/4*(φ-10*pi/9)); 近休止程:(14*pi/9)< φ < ( 2*pi); s5 =0; v5 =0; a5 =0; 1.由上述公式通过编程得到位移、速度、加速度曲线如下:(编程见附录). 2. 凸轮机构的线图及基圆半径和偏距的确定 凸轮机构的线图如下图所示(代码详见附录): 因为凸轮逆时针旋转,,所以滚子从动件右偏,但由于绘图原因,采用向左为正方向,由此 确定凸轮基圆半径与偏距: 基圆半径为r0 = (50^2+100^2)=112mm,偏距e = 50mm。 3.凸轮实际轮廓,理论轮廓,基圆,偏距圆绘制

哈工大机械原理大作业24题

班级 1013102 学号 6 机械原理大作业说明书 题目 1、连杆机构运动分析 2、凸轮机构设计 3、齿轮传动设计 学生姓名

1连杆机构运动分析1.设计题目:

一、先建立如下坐标系: 二、划分杆组如下,进行结构分析: 该机构由I级杆组RR(如图1)、II级杆组RPR(如图2、3)和II级杆组RRP(如图4)组成。 (1)(2) (3)(4)

三、运动分析数学模型: (1)同一构件上点的运动分析: 如右图所示的原动件1,已知杆1的角速度=10/rad s ω,杆长1l =170mm,A y =0,A x =110mm 。可求得下图中B 点的位置B x 、B y ,速度xB v 、yB v ,加速度xB a 、yB a 。 θcos 1l xB =,θsin 1l yB = θωυsin 1l xB -=,θωυcos 1l yB =, 222B 2==-cos =-B xB i d x a l x dt ω?ω 222 2 ==-sin =-B yB i B d y a l y dt ω?ω。 (2)RPRII 级杆组的运动分析: a. 如右图所示是由2个回转副和1个移 动副组成的II 级组。已知两个外运动副C 、B 的位置(B x 、B y 、c x =110mm 、C y =0)、速度(xB υ,yB υ, xC υ=0, yC υ=0)和加速度 (0,0,,==yC xC yB xB a a a a )。可确定下图中D 点的位置、速度和加速度。确定构件3的角位移1?、角速度1ω、角加速度1α。 1sin 31..??l x dt dx C B -= 1sin 131cos 13.....2????l l x dt x d C B --= 1cos 31..??l y dt dy C B += 1cos 131sin 13.....2????l l y dt y d C B +-= 根据关系:1111d 122..11. α??ω??====dt d dt , 故可得出: D x =)1cos( 4β?++l x C

哈工大机械原理大作业

连杆的运动的分析 一.连杆运动分析题目 图1-13 连杆机构简图 二.机构的结构分析及基本杆组划分 1.。结构分析与自由度计算 机构各构件都在同一平面内活动,活动构件数n=5, PL=7,分布在A、B、C、E、F。没有高副,则机构的自由度为 F=3n-2PL-PH=3*5-2*7-0=1 2.基本杆组划分 图1-13中1为原动件,先移除,之后按拆杆组法进行拆分,即可得到由杆3和滑块2组成的RPR II级杆组,杆4和滑块5组成的RRP II级杆组。机构分解图如下:

图二 图一 图三 三.各基本杆组的运动分析数学模型 图一为一级杆组, ? c o s l A B x B =, ? sin lAB y B = 图二为RPR II 杆组, C B C B j j B E j B E y y B x x A A B S l C E y x S l C E x x -=-==-+=-+=0000 )/a r c t a n (s i n )(c o s )(?? ? 由此可求得E 点坐标,进而求得F 点坐标。 图三为RRP II 级杆组, B i i E F i E F y H H A l E F A l E F y y l E F x x --==+=+=111)/a r c s i n (s i n c o s ??? 对其求一阶导数为速度,求二阶导数为加速度。

lAB=108; lCE=620; lEF=300; H1=350; H=635; syms t; fai=(255*pi/30)*t; xB=lAB*cos(fai); yB=lAB*sin(fai); xC=0; yC=-350; A0=xB-xC; B0=yB-yC; S=sqrt(A0.^2+B0.^2); zj=atan(B0/A0); xE=xB+(lCE-S)*cos(zj); yE=yB+(lCE-S)*sin(zj); a=0:0.0001:20/255; Xe=subs(xE,t,a); Ye=subs(yE,t,a); A1=H-H1-yB; zi=asin(A1/lEF); xF=xE+lEF*cos(zi); vF=diff(xF,t); aF=diff(xF,t,2); m=0:0.001:120/255; xF=subs(xF,t,m); vF=subs(vF,t,m); aF=subs(aF,t,m); plot(m,xF) title('位移随时间变化图像') xlabel('t(s)'),ylabel(' x') lAB=108; lCE=620; lEF=300; H1=350; H=635; syms t; fai=(255*pi/30)*t; xB=lAB*cos(fai); yB=lAB*sin(fai); xC=0;

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