大学物理通用教程答案
大学物理通用教程答案
【篇一：大学先修先修课程_6】
、计算概论（信息学学科）
本课程的内容主要分为两个部分：（1）c++语言，约占课时量的5%；（2）c++语言设计解题算法，约占课时量的95%；
在c++语言部分，主要为c++语言基础知识，c++语言设计解题算法部分主要是用c++语言编程求解信息学竞赛的相关问题。需要编写
具有一定技术难度的程序。
学习过程类似于迭代过程：
周期一：感性认识计算机程序；
周期二：认识程序的组成部分；
周期三：了解各种算法；
周期四：使用c++中的stl；
该课程测试平台由北京大学计算机学院提供。因课程内容较难，考
试为请全国统考，所以建议有信息学竞赛经验的同学参加。
授课大纲
计算机基础知识
程序设计基础
指针、结构体与链表
图论和动态规划算法在竞赛中的应用
线段树等高级数据结构的使用
竞赛试题选讲
参考资料
基本资料
主要参考本课程所提供的讲义，以及来自 https://www.360docs.net/doc/1a12061374.html,/ 的相关练习题。
“练习题”是程序设计训练的重点！本课程所有的练习题都是在线练
习（在线提交程序代码，在线反馈代码执行结果），届时，会要求
各位同学登录https://www.360docs.net/doc/1a12061374.html,/ 选择相应的练习题完成作业。最终的全国统考也是通过 https://www.360docs.net/doc/1a12061374.html,/ 网站完成。
2、《普通地质学》课程介绍
课程安排：
每周一次课，每次一小时。2014年5月开始授课，2015年寒假后
参加北大先修课的统一考试。
课程目标：
普通地质学涉及物理学、化学、自然地理学等多学科内容。课程面
向大学专业选择对地理及相关专业有兴趣的同学。课程开设通过讨论、活动等形式介绍地球科学的研究方向；激发学生学习地球科学
的兴趣；提供学生学习的空间和资源。
课程内容：
普通地质学是地球科学的一个分支，主要研究地质学的概况和一些
基本知识。
普通地质学的研究对象是地球，其范围包括了从地核到外层大气的
整个地球，但主要是固体地球的部分。该门课程的研究内容主要包
括三个方面
一、地球的物质组成和构造
主要研究组成固体地球的元素、矿物、岩石以及地球的结构构造。
其研究内容主要是地球的静态特征。
二、地球的形成和演化
这部分是普通地质学研究的主体，主要研究包括地球及类地行星的
起源、地球各圈层的形成及相互关系，地球的内力和外力作用对固
体地球演化的影响。其主要研究的是地球的动态特征。
三、地质学与社会经济发展关系
主要研究地质学在资源、环境、减灾的技术应用。
地理组
2014-04-09
3、《大学化学》课程纲要
一、课程简介
大学化学的特点是涵盖面较广，内容包括物理化学、分析化学和无
机化学的一些基本知识，在某些地方也涉及有机化学内容。而《大
学化学》课程主要介绍化学的基本概念和方法，因此，普通化学课
就像是一辆“旅行巴士”，带着同学们在化学的版图中沿途领略化学
中最具代表性的区域，并且在具有重要意义的地方停靠作重点访问。通过《大学化学》课程的学习，学生不仅仅可以学到化学的基础知识，也可以了解化学思想的源流，还有助于学生对化学学科的历史
和现状、化学与社会的关系、目前化学领域的某些热点问题以及化
学的未来前景有一个大致的、轮廓式的了解。
课程的讲授采用课堂教学和课堂讨论相结合的方式，以化学的基本
概念和原理为主线，借助化学史和化学前沿的生动实例来说明化学
原理在现实世界中的广泛应用；同时，指导学生阅读化学文献，引入课堂讨论，提高学生的思考能力。通过课堂教学，使学生逐步掌握思考问题和解决问题的基本技巧，锻炼学生独立思考问题和解决问题的能力，为学习更高级的化学课程做好准备。
二、课程目标
本课程的总体目标是为中学生加深对化学学科的认识、了解相关学科前沿进展以及开阔视野提供良性互动平台，打通从中学到大学的人才培养渠道，促进教育体系的平滑衔接。具体目标如下：
? 学习化学：了解化学的学科概貌和前沿进展；
? 文献学习：指导学生阅读文献；
? 运用知识：引入课堂讨论，提高思考能力；
? 独立工作能力：通过问题引导，逐步形成独立探索能力。
以上四步完成一个认识的循环，即课堂→课外→讨论→加深认识。这也是一个思考型学习所需要经历的基本过程。
三、授课对象
主要面向学有余力、有化学学科兴趣和特长的高二学生。
四、授课时间
本课程为1个学期课程，每周一讲，每讲三小时，共13讲，每周六下午1：00~4：00。
五、授课教师：陈静等。
六、授课内容
? 绪论
? 文献及讨论单元讲解
? 原子结构
? 化学键与分子结构
? 讨论单元一：文献阅读
? 气体
? 分子间作用力
? 化学动力学
? 讨论单元二：文献综述
? 化学平衡
? 化学热力学
? 电化学
? 讨论单元三：评论与展望
七、评价标准
? 作业
? 讨论课15%（5次作业） 35%
20%
30% ? 期中测验 ? 期末考试
八、关于讨论课
? 讨论课分为三个层次：
? 文献阅读：提供文献，选择阅读，按规定格式写出阅读报告。
? 文献综述：进一步的扩展阅读，并按规定格式写出文献综述。
? 评论与展望：依据已有文献，讨论、评价、展望有关领域的进展。（以上三个层次的难度依次递增，分三次完成。）
? 讨论课的准备与实施
? 文献筛选由教师提供，在布置任务时教师会对各个方向做简要说明。
? 学生在讨论课前一周提交电子版报告（word/pdf格式），并转发
到网上，使学生对其他人的报告有所了解，做到有备而来。
? 在讨论课上由学生做陈述，并回答老师和同学的问题。
讨论课的评价
? 根据学生在讨论课中的表现，由教师评定成绩。
? 根据独立性、理解能力和现场表达情况给分。
? 对于在答辩环节表现突出的、能一语中的的提问者，可考虑给予
1-3分的奖励。
? 每次讨论课结束后进行点评，促进学生总结经验，不断提高。
九、教材和参考书
? 《普通化学原理》第三版，华彤文等，北京大学出版社，2005.
? 《化学：中心科学》（原书第10版）.(美)布朗, (美)勒梅, (美)伯
斯坦著. 机械工业出版社. 2009.
本课程只要求掌握课堂讲授内容，其它内容不作要求。因此，同学
们不必完整阅读全部教材，只需浏览相应章节。
4、《电磁学》课程纲要
一．课程背景：
北京大学将在部分中学的高中新课标选修课系统内开设大学先修课程，大学先修课程可以解决目前中学教育和大学教育割裂问题，让
学有余力的学生提早接触大学课程，为将来选择专业奠定基础。我
校成为首批试点的学校之一。北大先修课程有美国ap课程的影子。
在美国，ap课程是在高中阶段开设的具有大学水平的课程，高中学
生可提前接触大学课程，完成一些美国大学的学分课程及考试。学
生选修先修课的成绩将作为自主选拔综合评价的重要依据之一。条
件成熟时，可减免相应大学课程学分，免修相应课程。
中学物理新课标的必修模块只有力学模块，电学、热学、光学等都
属于选修模块，对今后进入大学学理工科的学生远远不够。有志于
进入高校学习理工科的学生需要较多电磁学基础知识，因此北大先
修课程考虑设置《电磁学》。
二．课程目的：
电磁学研究的对象是电磁现象的基本规律、是物理专业的一门重要
的基础课、涉及较多的后继课程。通过本课程的教学使学生能够比
较全面的认识电磁运动的基本规律，系统的掌握电磁运动的基本概
念和基本规律，具有一定的分析和解决电磁学问题的能力，并为学
习后继课程打下必要的基础. 在讲授电磁学理论的同时，有目的的让
学生了解电磁学发展史上的重大发现和发明过程中的物理思想和物
理学家，了解电磁学与技术、社会的关系.
先修课《电磁学》是一门大学正规的必修课，能比较系统地了解电
磁学的内涵和外延，为进一步完成大学学业打下坚实的电磁学基础，特别是训练学生结合实际提出问题、分析问题和解决问题能力。学
生修学《电磁学》并通过考核之后，取得学分可以被北大物理、信
息科学、工学和地空等专业认可，也可以被低于这个级别的理工科
普物课程承认。即便不上北大，该课程的要求也高于一般大学理工
科大学物理课程中电磁学部分的要求，通过在中学修该先修课程，
可以打下比较坚实的电磁学基础。
三．授课对象：
【篇二：神奇的乒乓球】
/p> (闽江学院物电系04级物理学专业2 班 )
摘要：本文运用力学课中所学习到的有关知识，研究乒乓球的转动
与质心的平动问题，探讨有关乒乓球的力学原理。
关键词：质心上旋球下旋球质心定理
乒乓球是大部分人爱好的体育运动,人人都会”打”,但是在比赛中总会
有胜利者和失败者,为什么?究其原因就是胜利者知道其中的物理奥秘。为了满足初学者的愿望,同时也让大家懂得更多的有关乒乓球的物理
方面的知识,下面我们就运用课堂中所学到的力学知识，讨论有关乒
乓球的运动问题。
1. 乒乓球的转动
比赛中的乒乓球的运动，既包含平动，又包含转动，大家对平动的
运动规律都掌握不错，但对于转动,初学者常常感到难于驾驭，原因
是因为没有掌握其中的力学规律。
1.1 下旋球运动员如图 1 （a）击球，乒乓球会产生如图 1(b) 的运动，即有水平方向的运动，又有逆时针方向的旋转。
图1
当乒乓球遇竖直墙壁时它受到一个与墙垂直的正压力的作用，由于
乒乓球与墙的接触点相对于墙向上运动,它还会受到一个与相对运动
相反的滑动摩擦力的作用如图1 （c ）所示，乒乓球接触墙时受到的合外力总是斜向下的,如果不是与墙碰，而是一个初学者用球拍与球
相碰，而他又没有考虑到乒乓球的旋转，只是逆着球的运动方向击球,乒乓球很容易下网，下旋球也因此出名。
图2
1.2. 上旋球
运动员如图2(a)方向击球乒乓球会产生如图2(b)的运动,当乒乓球遇
到墙壁时根据下旋球的道理乒乓不仅受到一个与水平方向垂向上的
滑动摩擦力的作用,显然此时乒乓球受到的合力方向是斜向上的，如
果是一名初学者接球，而他又没有考虑到乒乓球的旋转，乒乓求很
容易出台，这也就是上旋球的名字的由来。另外大家经常说“扣杀”，这种球幅度大，力量大，不仅旋转性强，而且质心速度快，攻击性强，它本质上是上旋球，一般的初学者对这种球都是较难控制的，
只有认真研究其物理知识，经常练习，也将会像张怡宁那样手举乒
乓球拍站在世界人头上。
1.3. 上旋球与下旋球的判断
既然知道上旋球与下旋球，那么如何判断呢？要想发下旋球须使球
受到一个斜向下的切向的力的作用，所以我们应该根据发球者的球
拍接触球的一刹那来判断球的旋转方向，如果是下旋球，则接球者
应该稍微往上挑，依据发球者力度的不同，接球者相应的使用不同
的力来接球，明白了下旋球的道理，我们可以用同样的方法对上旋
球进行分析。
2. 桌面上运动的乒乓球的运动原理
如图3 所示，一半径为r 质量为m 的乒乓球与水平面的摩擦系数为
u 令乒乓球的初始角速度为w11，求乒乓球纯转到纯滚所经历的时
间 t，路程l，纯滚角速度w2，及动能亏损e
乒乓球一开始在摩擦力的驱动下，质心获得向右的加速度，越来越快，同时在摩擦力矩的阻碍下，它的角速度逐渐减少，出现了又滑
又转的中间过程wrv，这时摩擦力的方向依然指右，继续使v增大，而使w减小，一旦达到v=wr，则乒乓球与地面的相对速度为0。
这是一个刚体平面平行运动，可分解为随质心轴的平动与绕质心轴
的转动，质心受恒力?mg作匀加速运动，速度逐渐增加，球受恒定
阻力距?mgr，作匀减角速度运动列出方程：
3.最后说明两点:
1）认为摩擦力功数值即为动能损失值,这是不正确的, 因为其一部分
是用于将转动动能转换成质心平动动能。
2）达到纯滚动以后，目前即无静摩擦力，又无其他力，那么乒乓
球是否永远纯滚下去呢？事实上并非如此，这是因为地面受压变形
而对于物体产生一滚动摩擦力，使乒乓球减速，以至停止。
若改变条件，让乒乓球有一平动初速度，从纯滚开始，通过摩擦力
作用，最终也将达到纯滚动，以同样的方式提出问题，已知v1 、? 、m和 r求达到纯滚动所经历的t .纯滚态的?、v2及动能损失等等。
此课题留给读者自己讨论。
参考文献：
1.
2.
3.
赵凯华罗蔚茵编〈力学〉》（第二版）.高等教育出版社.2004年钟
锡华陈熙周岳明.〈〈力学〉〉（大学物理通用教程）.北京大学出
版社.2000年林立编〈〈大学体育与健康〉〉“像张怡宁那样手举乒
乓球拍站在世界人头上”图
【篇三：基于电动自行车的结构及其工作原理的研究】ass=txt>基于电动自行车的结构及其工作原理的研究[摘要]自1831
年英国物理学家法拉第发现电磁感应现象以来，以电磁感应定律为
基础的发电机渐渐的走进了人们的生活。近几年来，以方便环保著
称的电动自行车大受群众的欢迎，现在就让我们走进电动自行车的
结构，走进它的核心部件，来看看它的工作原理是怎样的。 ? [关键词]电动自行车电磁感应定律发电机 ? [中图分类号]o4 [文献标识
码]a ? 电动自行车是近年来渐渐为人们所熟知的新型交通工具之一，它是一种方便快捷，安全环保的产品。在建设环保节能型社会的今天，电动自行车的出现及发展给当前的环保形势带来了很大的惊喜。
通过对电动自行车器件的实物解剖，查阅与之相关的理论文献，多
次的走访电动自行车销售商，并且在此基础上与有关专家进行讨论
交流，对于电动自行车的结构和原理有了比较深刻的认识。本文将
从电动自行车的主要部件入手，来探析它的结构特点与工作原理。 ?
一、电动自行车的构造 ? 我们生活中常见的电动自行车主要部件包
括四个方面： ? 1.蓄电装置：即蓄电池，电池是提供电动自行车能
量的直接来源。目前的电动自行车主要采用铅酸蓄电池组，当蓄电
池的电量充足时，可以直接驱动传动装置，进而带动主动轮，通过
主动轮的转动使车行驶。 ? 2.传动装置：蓄电池的电能带动传动装
置的电动机，使传动杆驱动主动轮，实现车的行驶。电动自行车传
动装置包括支撑杆、传动机构、支架及齿轮胎。支撑杆为叉状，其
内部设有一小截张力弹簧，在它的开口端有锥状螺纹并设有切口。
其中穿设有一个直径较小的、可在支撑杆内伸缩的圆杆，而且设有
调节伸缩长度后用以锁定的螺母，圆杆的另一端锁定于传动机构的
外壳上。具有外壳的传动机构内设有对转式马达，马达含有转子并
设有动力输出轴，轴心上有同轴的齿轮并啮合成变速齿轮，在变速
齿轮上设有与其同轴的带动轮，带动轮含有凸出的齿、摩擦面及其
主轴。在主轴上套设有另一变速齿轮并啮合反向的变速齿轮，带动
齿轮。圆盘一端固定于自行车后轮轮轴上的支架上，另一端固定于
传动机构的外壳；齿轮胎在其胎面或两侧的胎壁环上设有与带动轮
凸齿相啮合的凸点。 ? 3.发电装置：即发电机，这是以备电池电量
不足时之需。当蓄电池电量过低不足以驱动传动装置时，可以通过
踏板骑行，踏板的运动带动转轴使发电机中的线圈在永磁铁中转动，进而产生感应电流（后文将做详细的讨论），对蓄电池进行充电。 ?
4.充电装置：即充电器，充电器是给蓄电池补充电能的装置，对于电动自行车来说，一般分为二阶充电模式和三阶充电模式。二阶段充
电模式为先恒压充电，充电电流随电池电压上升逐渐减小，等电池
电压补充到充电器的设定值之后，转化为涓流充电。三阶段充电模式：充电开始时先恒流充电，迅速给电池补充能量，等电池电压上
升后转为恒压充电，此时电池能量缓慢补充，电池电压继续上升，
达到充电器的充电终止电压值时，转为涓流充电，以保养电池和供
给电池的自放电电流。 ? 二、电动自行车的发电机 ? 发电机的主要
构件有：定子，永磁体，线圈，电刷等，通过各部件之间的衔接与
配合来现发电的目的，其主要原理是法拉第电磁感应定律。电磁感
应现象是物理学中最重大的发现之一，它揭示了电、磁现象之间的
相互联系。根据电磁感应的原理，人们制造出了发电机，让电能的
大规模生产和远距离输送成为了可能。电磁感应现象在电工技术、
电子技术以及电磁测量等方面都有广泛的应用。其中电气时代的诞
生就是以法拉第电磁感应规律为基础的电磁学理论，这在历史上被
称为“第二次工业革命”。 ? 由电磁学的知识，电动势分为动生电动
势和感生电动势两种。通俗的讲，动生电动势是由线圈在磁感应强
度不变的磁场中转动，切割磁力线引起线圈中磁通量变化产生的；
而感生电动势是由于磁场的变化引起线圈中的磁通量变化产生的。
下面我们就以交流发电机单匝线圈为例，来讨论发电机的工作情况，并计算由此产生的动生电动势大小。 ? ? ? ? 如图(1)所示，ns 分别
为永磁体的两极，abcd 为其中的线圈，线圈由主轴穿插其中，当线
圈在脚踏板所连接的传动装置的转动下转动时，由ab 边和cd 边切
割ns 之间的磁力线。对于闭合线圈，根据法拉第电磁感应定律可知，在线圈中会形成感应电流。图(1)中的ab 为一电刷，其目的是避免输出的两根导线因线圈的转动而
交叉搅在一起，由此便可实现机械能转换为电能的目的，这就是发
电机原理。发出的电经过稳流器可以的到稳恒的电流，再通过蓄电
池可以将电能储存起来，为主动轮供电。 ? 如图
大学物理教程 (上)课后习题 答案
物理部分课后习题答案（标有红色记号的为老师让看的题） 27页 1-2 1-4 1-12 1-2 质点的运动方程为22,(1)x t y t ==-，,x y 都以米为单位，t 以秒为单位， 求： （1） 质点的运动轨迹； （2） 从1t s =到2t s =质点的位移的大小； （3） 2t s =时，质点的速度和加速度。 解：（1）由运动方程消去时间t 可得轨迹方程，将t = 代入，有 2 1) y =- 或 1= （2）将1t s =和2t s =代入，有 11r i = ， 241r i j =+ 213r r r i j =-=- 位移的大小 r = = （3） 2x dx v t dt = = 2(1)y dy v t dt = =- 22(1)v ti t j =+- 2 x x dv a dt = =， 2y y dv a dt = = 22a i j =+ 当2t s =时，速度和加速度分别为 42/v i j m s =+ 22a i j =+ m/s 2 1-4 设质点的运动方程为cos sin ()r R ti R t j SI ωω=+ ，式中的R 、ω均为常 量。求（1）质点的速度；（2）速率的变化率。
解 （1）质点的速度为 sin cos d r v R ti R t j dt ωωωω==-+ （2）质点的速率为 v R ω = = 速率的变化率为 0dv dt = 1-12 质点沿半径为R 的圆周运动，其运动规律为232()t SI θ=+。求质点在t 时刻的法向加速度n a 的大小和角加速度β的大小。 解 由于 4d t d t θω= = 质点在t 时刻的法向加速度n a 的大小为 2 2 16n a R R t ω == 角加速度β的大小为 2 4/d ra d s d t ωβ== 77 页2-15, 2-30， 2-34， 2-15 设作用于质量1m kg =的物体上的力63()F t SI =+，如果物体在这一力作用 下，由静止开始沿直线运动，求在0到2.0s 的时间内力F 对物体的冲量。 解 由冲量的定义，有 2.0 2.0 2.02 (63)(33) 18I Fdt t dt t t N s = =+=+=? ? 2-21 飞机着陆后在跑道上滑行，若撤除牵引力后，飞机受到与速度成正比的阻力 （空气阻力和摩擦力）f kv =-（k 为常数）作用。设撤除牵引力时为0t =，初速度为0v ，求（1）滑行中速度v 与时间t 的关系；（2）0到t 时间内飞机所滑行的路程；（3）飞机停止前所滑行的路程。 解 （１）飞机在运动过程中只受到阻力作用，根据牛顿第二定律，有 dv f m kv dt ==- 即 d v k dt v m =- 两边积分，速度v 与时间t 的关系为 2-31 一质量为m 的人造地球卫星沿一圆形轨道运动，离开地面的高度等于地球
大学物理简明教程习题解答9
第12章 量子物理学 12-1 氦氖激光器发射波长632.8nm 的激光。若激光器的功率为1.0mW ，试求每秒钟所发射的光子数。 解 一个光子的能量λ νhc h E ==，激光器功率P 数值上等于每秒钟发射光子的总能量， 故每秒钟所发射的光子数 1/s 1018.315?=== hc P E P N λ 12-2 某种材料的逸出功为3.00eV ，试计算能使这种材料发射光电子的入射光的最大波长。 解 光子的能量λ hc E =，要使这种材料发射光电子，入射光子的能量不能小于逸出功W ， 即有 W hc E == min λ 解得入射光的最大波长为 nm 4141014.470=?== -W hc λ 12-3 从铝中移去一个电子需要能量4.20eV 。用波长为200nm 的光投射到铝表面上，求： （1）由此发射出来的最快光电子和最慢光电子的动能； （2）遏止电势差； （3）铝的红限波长。 解 （1）根据爱因斯坦光电效应方程 W E h km +=ν 最快光电子的动能 W hc W h m E -=-== λ ν2m max k 21v eV 2.02J 1023.319=?=- 最慢光电子逸出铝表面后不再有多余的动能，故0min k =E （2）因最快光电子反抗遏止电场力所做的功应等于光电子最大初动能，即max k E eU a =， 故遏止电势差 V 02.2max k == e E U a （3）波长为红限波长λ0的光子，具有恰好能激发光电子的能量，由λ0与逸出功的关系W hc =0 λ 得铝的红限波长 nm 296m 1096.270=?== -W hc λ 12-4 在一个光电效应实验中测得，能够使钾发射电子的红限波长为562.0nm 。 （1）求钾的逸出功； （2）若用波长为250.0nm 的紫外光照射钾金属表面，求发射出的电子的最大初动能。 解 （1）波长为红限波长λ0的光子具有恰能激发光电子的能量，即光子能量等于逸出功 由W hc =0λ，得钾的逸出功 eV 2.21J 1054.3190 =?==-λhc W
大学物理简明教程(吕金钟)第四章习题答案
第四章电磁学基础 静电学部分 4.2解：平衡状态下受力分析 +q受到的力为： 处于平衡状态： （1） 同理，4q 受到的力为： （2） 通过（1）和（2）联立，可得：， 4.3解：根据点电荷的电场公式： 点电荷到场点的距离为： 两个正电荷在P点产生的电场强度关于中垂线对称： 所以： 当与点电荷电场分布相似，在很远处，两个正电荷q组成的电荷系的电场分布，与带电量为2q的点电荷的电场分布一样。 4.4解：取一线元，在圆心处 产生场强： 分解，垂直x方向的分量抵消，沿x方向 的分量叠加： 方向：沿x正方向 4.5解：（1 （2）两电荷异号，电场强度为零的点在外侧。 4.7解：线密度为λ，分析半圆部分： 点电荷电场公式： + +
在本题中： 电场分布关于x 轴对称：， 进行积分处理，上限为，下限为： 方向沿x轴向右，正方向 分析两个半无限长： ，，， 两个半无限长，关于x轴对称，在y方向的分量为0，在x方向的分量： 在本题中，r为场点O到半无限长线的垂直距离。电场强度的方向沿x轴负方向，向左。那么大O点的电场强度为： 4.8解：E的方向与半球面的轴平行，那么 通过以R为半径圆周边线的任意曲面的 电通量相等。所以 通过S1和S2的电通量等效于通过以R为半 径圆面的电通量，即： 4.9解：均匀带电球面的场强分布： 球面 R 1 、R2的场强分布为： 根据叠加原理，整个空间分为三部分： 根据高斯定理，取高斯面求场强： 图4-94 习题4.8用图 S1 S2 R O
场强分布： 方向：沿径向向外 4.10解：（1）、这是个球对称的问题 当时，高斯面对包围电荷为Q 当，高斯面内包围电荷为q 方向沿径向 （2）、证明：设电荷体密度为 这是一个电荷非足够对称分布的带电体，不能直接用高斯定理求解。但可以把这一带电体看成半径为R、电荷体密度为ρ的均匀带电球体和半径为R`、电荷体密度为-ρ的均匀带电体球相叠加，相当于在原空腔同时补上电荷体密度为ρ和-ρ的球体。由电场 叠加原理，空腔内任一点P的电场强度为： 在电荷体密度为ρ球体内部某点电场为： 在电荷体密度为-ρ球体内部某点电场为： 所以 4.11解：利用高斯定理，把空间分成三部分
大学物理 简明教程 第二版 课后习题 答案 赵进芳
大学物理 简明教程 习题 解答 答案 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 t s d d . t r d d 只是速度在径向上的分量. ∵有r r ?r =（式中r ?叫做单位矢），则 t ?r ?t r t d d d d d d r r r += 式中t r d 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 t r d ?d d ?d 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 r d 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 =2 2 d d d d ??? ??+??? ??t y t x 及a = 2 22222d 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
大学物理简明教程课后习题答案解析
大学物理简明教程习题答案解析 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 t s d d . t r d d 只是速度在径向上的分量. ∵有r r ?r =（式中r ?叫做单位矢），则 t ?r ?t r t d d d d d d r r r += 式中t r d 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 t r d ?d d ?d τ??Θ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 r d 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 =2 2 d d d d ??? ??+??? ??t y t x 及a = 2 22222d 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 ? ??+=，
大学物理课程教学基本要求
大学物理课程教学基本 要求 文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]
非物理类理工学科大学物理课程教学基本要求（正式报告稿）物理学是研究物质的基本结构、基本运动形式、相互作用的自然科学。它 的基本理论渗透在自然科学的各个领域，应用于生产技术的许多部门，是其他 自然科学和工程技术的基础。 在人类追求真理、探索未知世界的过程中，物理学展现了一系列科学的世 界观和方法论，深刻影响着人类对物质世界的基本认识、人类的思维方式和社 会生活，是人类文明发展的基石，在人才的科学素质培养中具有重要的地位。 一、课程的地位、作用和任务 以物理学基础为内容的大学物理课程，是高等学校理工科各专业学生一门 重要的通识性必修基础课。该课程所教授的基本概念、基本理论和基本方法是 构成学生科学素养的重要组成部分，是一个科学工作者和工程技术人员所必备 的。 大学物理课程在为学生系统地打好必要的物理基础，培养学生树立科学的 世界观，增强学生分析问题和解决问题的能力，培养学生的探索精神和创新意 识等方面，具有其他课程不能替代的重要作用。 通过大学物理课程的教学，应使学生对物理学的基本概念、基本理论和基 本方法有比较系统的认识和正确的理解，为进一步学习打下坚实的基础。在大 学物理课程的各个教学环节中，都应在传授知识的同时，注重学生分析问题和 解决问题能力的培养，注重学生探索精神和创新意识的培养，努力实现学生知 识、能力、素质的协调发展。 二、教学内容基本要求（详见附表）
大学物理课程的教学内容分为A、B两类。其中：A为核心内容，共74条，建议学时数不少于126学时，各校可在此基础上根据实际教学情况对A类内容各部分的学时分配进行调整；B为扩展内容，共51条。 1.力学 （A:7条，建议学时数14学时；B:5条） 2.振动和波 （A:9条，建议学时数14学时；B:4条） 3.热学 （A:10条，建议学时数14学时；B:4条） 4.电磁学 （A:20条，建议学时数40学时；B:8条） 5.光学 （A:14条，建议学时数18学时；B:9条） 6.狭义相对论力学基础 （A:4条，建议学时数6学时；B:3条） 7.量子物理基础 （A:10条，建议学时数20学时；B:4条） 8.分子与固体 （B:5条） 9.核物理与粒子物理 （B:6条）
大学物理简明教程(吕金钟)第四章习题答案
第四章 电磁学基础 静电学部分 4.2 解：平衡状态下受力分析 +q 受到的力为： 20''41 r q q F qq πε= ()()2 4441l q q F q q πε= 处于平衡状态：()04'=+q q qq F F ()0441'41 2 020=+l q q r q q πεπε （1） 同理，4q 受到的力为：()()()20'44'41 r l q q F q q -= πε ()()204441 l q q F q q πε= ()()04'4=+q q q q F F ()()()04414'41 2020=+-l q q r l q q πεπε （2） 通过（1）和（2）联立，可得： 3 l r =，q q 94'-= 4.3 解：根据点电荷的电场公式： r e r q E 2041 πε= 点电荷到场点的距离为：22l r + 2 2041 l r q E += +πε 两个正电荷在P 点产生的电场强度关于中垂线对称： θcos 2//+=E E 0=⊥E 2 2 cos l r r += θ 所以： ( ) 2 32 202 2 2 2021 412 cos 2l r qr l r r l r q E E += ++==+π επεθ q l q +
当l r >> 2 02024121 r q r q E πεπε== 与点电荷电场分布相似，在很远处，两 个正电荷q 组成的电荷系的电场分布，与带电量为2q 的点电荷的电场分布一样。 4.4 解：取一线元θλRd dq =，在圆心处 产生场强：2 0204141 R Rd R dq dE θλπεπε== 分解，垂直x 方向的分量抵消，沿x 方向 的分量叠加： R R Rd dE x 00 202sin 41πελ θθλπεπ ==? ? 方向：沿x 正方向 4.5 解：（1）两电荷同号，电场强度为零的点在内侧； （2）两电荷异号，电场强度为零的点在外侧。 4.7 解：线密度为λ，分析半圆部分： θλλrd dl dq == 点电荷电场公式： r e r q E 2 041 πε= 在本题中： 2 41r rd E θ λπε= 电场分布关于x 轴对称：θθ λπεθsin 41sin 2 r rd E E x ==，0=y E 进行积分处理，上限为2π ，下限为2π-： r d r r rd E E 0000 2 2sin 4sin 41sin πελ θθπελθθ λπεθππ == ==?? ? 方向沿x 轴向右，正方向 分析两个半无限长： )cos (cos 4d sin 4210021 θθπελ θθπελθθ-===? ?x x dE E x x )sin (sin 4d cos 412002 1 θθπελθθπελθθ-===? ?x x dE E y y x
大学物理简明教程习题
17级临床医学《大学物理》复习题 班级：____________ 姓名：_________ 学号：___________________
习题1 1.1选择题 (1) 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 （ ） (A)dt dr (B)dt r d (C)dt r d || (D)22)()(dt dy dt dx + 答案：(D)。 (2) 一质点作直线运动，某时刻的瞬时速度s m v /2=，瞬时加速度2 /2s m a -=，则 一秒钟后质点的速度 （ ） (A)等于零 (B)等于-2m/s (C)等于2m/s (D)不能确定。 答案：(D)。 (3) 一质点沿半径为R 的圆周作匀速率运动，每t 秒转一圈，在2t 时间间隔中，其平均速度大小和平均速率大小分别为 （ ） (A) t R t R ππ2,2 (B)t R π2,0 (C)0,0 (D)0,2t R π 答案：(B)。 1.2填空题 (1) 一质点，以1 -?s m π的匀速率作半径为5m 的圆周运动，则该质点在5s 内，位移的大小是 ；经过的路程是 。 答案： 10m ； 5πm 。 (2) 一质点沿x 方向运动，其加速度随时间的变化关系为a=3+2t (SI)，如果初始时刻质点的速度v 0为5m·s -1，则当t 为3s 时，质点的速度v= 。 答案： 23m·s -1 . (3) 一质点从静止出发沿半径R=1 m 的圆周运动，其角加速度随时间t 的变化规律是α=12t 2-6t (SI)，则质点的角速度ω =__________________；切向加速度τa =_________________． 答案：4t 3 -3t 2 (rad/s)， 12t 2 -6t (m/s 2 ) 1.5 一质点沿x 轴作直线运动，t 时刻的坐标为x = 4.5 t 2 – 2 t 3 (SI) ．试求： (1) 第2秒内的平均速度；(2)第2秒末的瞬时速度； (3) 第2秒内的路程．
大学物理简明教程课后习题加答案《完整版》
大学物理简明教程习题解答 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 t s d d . t r d d 只是速度在径向上的分量. ∵有r r ?r =（式中r ?叫做单位矢），则 t ?r ?t r t d d d d d d r r r += 式中t r d 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 t r d ?d d ?d 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 r d 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 =2 2 d d d d ??? ??+??? ??t y t x 及a = 2 22222d 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 +=，
大学物理简明教程第版赵近芳习题答案习题静电场
习题7 7-1 电量都是q 的三个点电荷，分别放在正三角形的三个顶点.试问：(1)在这三角形的中心放一个什么样的电荷，就可以使这四个电荷都达到平衡(即每个电荷受其他三个电荷的库仑力之和都为零)？(2)这种平衡与三角形的边长有无关系？ 解: 如题7-1图示 (1) 以A 处点电荷为研究对象，由力平衡知：q '为负电荷 解得 q q 3 3-=' (2)与三角形边长无关． 题7-1图 题7-2图 题7-2图 7-2 两小球的质量都是m ，都用长为l 的细绳挂在同一点，它们带有相同电量，静止时两线夹角为2θ，如题7--2图所示.设小球的半径和线的质量都可以忽略不计，求每个小球所带的电量. 解: 如题7-2图示 解得 θπεθtan 4sin 20mg l q = 7-3 在真空中有A ，B 两平行板，相对距离为d ，板面积为S ，其带电量分别为＋q 和－q .则这 两板之间有相互作用力f ，有人说2 204q f d πε=，又有人说，因为f ＝qE ，0q E S ε=，所以2 0q f S ε= 试问这两种说法对吗？为什么？f 到底应等于多少？ 解: 题中的两种说法均不对．第一种说法中把两带电板视为点电荷是不对的，第二种说法把合场强S q E 0ε= 看成是一个带电板在另一带电板处的场强也是不对的．正确解答应为一个板的电场为S q E 02ε=，另一板受它的作用力S q S q q f 02 022εε= =，这是两板间相互作用的电场力． 7-4 长l ＝15.0 cm 的直导线AB 上均匀地分布着线密度9 5.010C m λ-=?的正电荷.试求：(1) 在导线的延长线上与导线B 端相距1 5.0a cm =处P 点的场强；(2)在导线的垂直平分线上与导线 中点相距2 5.0d cm =处Q 点的场强. 解： 如题7-4图所示 题7-4图 (1)在带电直线上取线元x d ，其上电量q d 在P 点产生场强为 用15=l cm ，9100.5-?=λ1m C -?, 5.12=a cm 代入得 21074.6?=P E 1C N -? 方向水平向右 (2)同理 22 20d d π41d += x x E Q λε 方向如题7-4图所示
大学物理学教程(第二版)(下册)答案
物理学教程下册答案9-16 第九章 静 电 场 9－1 电荷面密度均为＋σ的两块“无限大”均匀带电的平行平板如图(A )放置，其周围空间各点电场强度E (设电场强度方向向右为正、向左为负)随位置坐标x 变化的关系曲线为图(B )中的( ) 题 9-1 图 分析与解 “无限大”均匀带电平板激发的电场强度为0 2εσ，方向沿带电平板法向向外，依照电场叠加原理可以求得各区域电场强度的大小和方向.因而正确答案为(B ). 9－2 下列说确的是( ) (A )闭合曲面上各点电场强度都为零时，曲面一定没有电荷 (B )闭合曲面上各点电场强度都为零时，曲面电荷的代数和必定为零 (C )闭合曲面的电通量为零时，曲面上各点的电场强度必定为零 (D )闭合曲面的电通量不为零时，曲面上任意一点的电场强度都不可能为零 分析与解 依照静电场中的高斯定理，闭合曲面上各点电场强度都为零时，曲面电荷的代数和必定为零，但不能肯定曲面一定没有电荷；闭合曲面的电通量为零时，表示穿入闭合曲面的电场线数等于穿出闭合曲面的电场线数或没有电场线穿过闭合曲面，不能确定曲面上各点的电场强度必定为零；同理闭合曲面的电通量不为零，也不能推断曲面上任意一点的电场强度都不可能为零，因而正确答案为(B ). 9－3 下列说确的是( )
(A) 电场强度为零的点，电势也一定为零 (B) 电场强度不为零的点，电势也一定不为零 (C) 电势为零的点，电场强度也一定为零 (D) 电势在某一区域为常量，则电场强度在该区域必定为零 分析与解电场强度与电势是描述电场的两个不同物理量，电场强度为零表示试验电荷在该点受到的电场力为零，电势为零表示将试验电荷从该点移到参考零电势点时，电场力作功为零.电场中一点的电势等于单位正电荷从该点沿任意路径到参考零电势点电场力所作的功；电场强度等于负电势梯度.因而正确答案为(D). *9－4在一个带负电的带电棒附近有一个电偶极子，其电偶极矩p的方向如图所示.当电偶极子被释放后，该电偶极子将( ) (A) 沿逆时针方向旋转直到电偶极矩p水平指向棒尖端而停止 (B) 沿逆时针方向旋转至电偶极矩p水平指向棒尖端，同时沿电场线方向朝着棒尖端移动 (C) 沿逆时针方向旋转至电偶极矩p水平指向棒尖端，同时逆电场线方向朝远离棒尖端移动 (D) 沿顺时针方向旋转至电偶极矩p 水平方向沿棒尖端朝外，同时沿电场线方向朝着棒尖端移动 题9-4 图 分析与解电偶极子在非均匀外电场中，除了受到力矩作用使得电偶极子指向电场方向外，还将受到一个指向电场强度增强方向的合力作用，因而正确答案为(B). 9－5精密实验表明，电子与质子电量差值的最大围不会超过±10－21e，而中子电量与零差值的最大围也不会超过±10－21e，由最极端的情况考虑，一个有8个电子，8个质子和8个中子构成的氧原子所带的最大可能净电荷是多少？若将原子视作质点，试比较两个氧原子间的库仑力和万有引力的大小. 分析考虑到极限情况，假设电子与质子电量差值的最大围为2×10－21e，中子电量为10－21e，则由一个氧原子所包含的8个电子、8个质子和8个中子
大学物理简明教程课后习题及标准答案
大学物理简明教程课后习题及答案
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大学物理简明教程习题解答 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 t s d d . t r d d 只是速度在径向上的分量. ∵有r r ?r =（式中r ?叫做单位矢），则t ?r ?t r t d d d d d d r r r += 式中t r d 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 t r d ?d d ?d τ??Θ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 r d 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 =2 2 d d d d ??? ??+??? ??t y t x 及a = 2 22222d 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 ? ??+=，
大学物理基础教程习题解答1,2,4,5答案
思 考 题 1.1 答：这个质点的速度j t i v )8.94(3-+=；加速度j a 8.9-=； j dt t i dt r d )8.94(3-+=。dt t ds 2)8.94(9-+=；它的速率2)8.94(9t v -+=。 1.2答：t 时刻的速度j t i t v 5cos 505sin 50+-=；速率v=50,；加速度 )5sin 5(cos 250j t i t a +-=；该质点作匀速圆周运动。 1.3（B ） 1.4（D ） 1.5（B ）、（D ） 1.6（C ） 1.7答：质量大的物体转动惯量不一定比质量小的转动惯量大。因为计算转动惯量的三个要素是总质量；质量分布；转轴的位置。所以仅以质量的大小不能说明转动惯量的大小。 1.8答：刚体的动量矩等于刚体对该轴的转动惯量与角速度的乘积。作前滚翻运动动作时应曲卷肢体使转动惯量变小,根据动量矩守恒定律,则能增加前滚翻的角速度。 1.9答：相对论中的高速和低速的区分是相对光速而言的，接近光速的速度为高速，远小于光速的速度为低速。在相对论中质量与速度的关系为2 0) (1c v m m -= ，0m 为静止质 量，m 是物体相对参照系以速度v 运动时的质量，c 为光速。高速列车的行驶速度远小于光速，由上式可计算出高速列车达到正常行驶速度时，其质量没有显著的变化。 习 题 1.1解:（1）速度表达式为：)1ln(bt dt dx v --== μ （2）t=0时， v=0. t=120s 时，3 1091.6?=v m/s (3)加速度表达式为：) 1(bt b dt dv a -== μ
大学物理实验教材课后思考题答案
大学物理实验教材课后思考题答案 一、转动惯量： 1．由于采用了气垫装置，这使得气垫摆摆轮在摆动过程中受到的空气粘滞阻尼力矩降低至最小程度，可以忽略不计。但如果考虑这种阻尼的存在，试问它对气垫摆的摆动（如频率等）有无影响？在摆轮摆动中，阻尼力矩是否保持不变？ 答：如果考虑空气粘滞阻尼力矩的存在，气垫摆摆动时频率减小，振幅会变小。（或者说 对频率有影响，对振幅有影响） 在摆轮摆动中，阻尼力矩会越变越小。 2．为什么圆环的内、外径只需单次测量？实验中对转动惯量的测量精度影响最大的是哪些因素？ 答：圆环的内、外径相对圆柱的直径大很多，使用相同的测量工具测量时，相对误差较小， 故只需单次测量即可。（对测量结果影响大小） 实验中对转动惯量测量影响最大的因素是周期的测量。（或者阻尼力矩的影响、摆轮是否正常、平稳的摆动、物体摆放位置是否合适、摆轮摆动的角度是否合适等） 3．试总结用气垫摆测量物体转动惯量的方法有什么基本特点？ 答：原理清晰、结论简单、设计巧妙、测量方便、最大限度的减小了阻尼力矩。 三、混沌思考题 1.
有程序（各种语言皆可）、K 值的取值范围、图 +5分 有程序没有K 值范围和图 +2分 只有K 值范围 +1分 有图和K 值范围 +2分 2.（1）．混沌具有内在的随机性：从确定性非线性系统的演化过程看，它们在混沌 区的行为都表现出随机不确定性。然而这种不确定性不是来源于外部环境的随机因素对系统运动的影响，而是系统自发产生的 （2）．混沌具有分形的性质（3）．混沌具有标度不变性（4）．混沌现象还具有对初始条件的敏感依赖性：对具有内在随机性的混沌系统而言，从两个非常 接近的初值出发的两个轨线在经过长时间演化之后，可能变得相距“足够”远，表现出对初值的极端敏感，即所谓“失之毫厘，谬之千里”。 答对2条以上+1分，否则不给分，只举例的不给分。 四、半导体PN 结 （1）用集成运算放大器组成电流一电压变换器测量11610~10--A 电流，有哪些优点? 答：具有输入阻抗低、电流灵敏度高、温漂小、线性好、设计制作简单、结构牢靠等优点。 （2）本实验在测量PN 结温度时，应该注意哪些问题？ 答：在记录数据开始和结束时，同时都要记录下干井中温度θ，取温度平均值θ。 （3）在用基本函数进行曲线拟合求经验公式时，如何检验哪一种函数式拟合得最好，或者拟合的经验公式最符合实验规律？ 答：运用最小二乘法，将实验数据分别代入线性回归、指数回归、乘幂回归这三种常用的基本函数，然后求出衡量各回归方程好坏的拟合度R 2。拟合度最接近于1的函数，拟合得最好。 五、地磁场 （1）磁阻传感器和霍耳传感器在工作原理有什么区别？ 答：前者是磁场变化引起材料阻值变化，最终使得电桥外接电压转变为对应的输出电压；后者是磁场变化引起流经材料内部的载流子发生偏转而产生电压。 （2）为何坡莫合金磁阻传感器遇到较强磁场时，其灵敏度会降低？用什么方法来恢复其原来的灵敏度？ 答：传感器遇到强磁场感应时，对应的磁阻材料将产生磁畴饱和现象，外加磁场很难改变磁阻材料的阻值，所以传感器灵敏度会降低。方法是：在硅片上设计两条铝制电流带，一
《大学物理简明教程》课后习题答案(全)
《大学物理简明教程》习题解答 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 t s d d . t r d d 只是速度在径向上的分量. ∵有r r ?r =（式中r ?叫做单位矢），则t ?r ?t r t d d d d d d r r r += 式中t r d 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 t r d ?d d ?d 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 ＝ 2 2y x +，然后根据v =t r d d ，及a ＝2 2d 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 =2 2d d d d ?? ? ??+??? ??t y t x 及a =2 22222d 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 +=， j t y i t x t r a j t y i t x t r v 222222d d d d d d d d d d d d +==+==∴ 故它们的模即为 2 222 222 22 2 22d 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 2 2d d d d t r a t r v == 其二，可能是将2 2d d d d t r t r 与误作速度与加速度的模。在1-1题中已 说明t r d d 不是速度的模，而只是速度在径向上的分量，同样，2 2d d t r 也不是加速度的模，它只是加速度在径向分量中的一部分 ???? ??????? ??-=2 22d d d d t r t r a θ径。或者概括性地说，前一种方法只考虑了位矢r 在径向（即量值）方面随时间的变化率，而没有考虑位矢r 及速度v 的方向随间的变化率对速度、加速度的贡献。 1-3 一质点在xOy 平面上运动，运动方程为 x =3t +5, y =21 t 2+3t -4. 式中t 以 s 计，x ,y 以m 计．(1)以时间t 为变量，写出质点位置矢量的表示式；(2)求出t =1 s 时刻和t ＝2s 时刻的位置矢量，计算这1秒内质点的位移；(3)计算t ＝0 s 时刻到t ＝4s 时刻内的平均速度；(4)求出质点速度矢量表示式，计算t ＝4 s 时质点
大学物理简明教程(赵近芳版)习题解答 - 副本
习题一 1-5 质点沿x 轴运动，其加速度和位置的关系为 a ＝2+62x ，a 的单位为2s m -?，x 的单位为 m. 质点在x ＝0处，速度为101s m -?, 试求质点在任何坐标处的速度值． 解： ∵ x v v t x x v t v a d d d d d d d d === 分离变量： x x adx d )62(d 2 +==υυ 两边积分得 c x x v ++=32 2221 由题知，0=x 时，100=v ,∴50=c ∴ 1 3s m 252-?++=x x v 1-7 一质点沿半径为1 m 的圆周运动，运动方程为 θ=2+33t ，θ式中以弧度计，t 以秒计，求：(1) t ＝2 s 质点的切向和法向加速度；(2)当加速度的方向和半径成45°角时，其角位移是多少? 解： t t t t 18d d ,9d d 2==== ωβθω (1)s 2=t 时， 2 s m 362181-?=??==βτR a 2222s m 1296)29(1-?=??==ωR a n (2)当加速度方向与半径成ο45角时，有 145tan == ?n a a τ 即 βωR R =2 亦即 t t 18)9(2 2= 则解得 923= t 于是角位移为 rad 67.29 2 32323=? +=+=t θ 1-8 质点沿半径为R 的圆周按s ＝2 021bt t v -的规律运动，式中s 为质点离圆周上某点的弧长,0v ，b 都是常量，求：(1)t 时刻质点的加速度；(2) t 为何值时，加速度在数值上等于b ． 解：（1） bt v t s v -== 0d d
大学物理教材(例题、练习)答案
大学物理教材(例 题、练习)答案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
第一章 例题 1D ； 2D ； 3C 4答：(1)、(3)、(4)是不可能的 5 3/30Ct +v 40012 1 Ct t x ++v 6 x = (y 3)2 7 17m/s 2 104o 练习 1 、16 R t 2 ； 4 rad /s 2 2解：设质点在x 处的速度为v ， 62d d d d d d 2x t x x t a +=?==v v () x x x d 62d 0 20 ??+=v v v () 2 21 3 x x +=v 3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 4解： =a d v /d t 4=t ， d v 4=t d t ??=v v 0 d 4d t t t v 2=t 2 v d =x /d t 2=t 2 t t x t x x d 2d 0 20 ??= x 2= t 3 /3+x 0 (SI) 5解：根据已知条件确定常量k ()222/rad 4//s Rt t k ===v ω 24t =ω, 24Rt R ==ωv s t 1=时， v = 4Rt 2 = 8 m/s 2s /168/m Rt dt d a t ===v 22s /32/m R a n ==v () 8.352 /12 2=+=n t a a a m/s 2 6解：(1) 球相对地面的初速度 =+='v v v 030 m/s 1分
大学物理简明教程第三版课后答案
大学物理简明教程第三版课后答案 习题1 1-1 ||r ?与r ?有无不同？| |dr dt 和dr dt 有无不同？ || dv dt 和dv dt 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 ?1 2r r -=， 1 2r r r -=?； （2）t d d r 是速度的模，即t d d r ==v t s d d . t r d d 只是速度在径向上的分量. ∵有r r ?r =（式中r ?叫做单位矢），则t ?r ?t r t d d d d d d r r r += 式中t r d 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 t r d ?d d ?d 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= dr v dt = 及 2 2 d r dt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= α= 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 + =， j t y i t x t r a j t y i t x t r v 2 2 2 2 2 2 d d d d d d d d d d d d + = = + = = ∴ 故它们的模即为 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 d 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 2 2 d d d d t r a t r v= = 其二，可能是将2 2 d d d d t r t r 与 误作速度与加速度的模。在1-1题中已说明t r d d 不是速度的模，而只是速度在径向上的分量，同样，2 2 d d t r 也不是加速度的模，它只是加速度在径向分量中的一部分 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? - = 2 2 2 d d d d t r t r a θ 径 。或者概括性地说，前一种方法只考虑了位矢r 在径向（即量值）方面随时间的变化率，而没有考虑位矢r 及速度v 的方向随间的变化率对速度、加速度的贡献。 1-3一质点在xOy平面上运动，运动方程为 x＝3t＋5， 2 1 34 2 y t t =+- ,