大学物理上册课后习题答案
大学物理上册课后习题答案
大学物理上册课后习题答案
大学物理是一门重要的基础学科，它为我们提供了理解自然界的物质和能量运
动规律的工具。然而，学习物理并不仅仅是理论知识的学习，更需要通过实践
和习题的解答来巩固和应用所学的知识。本文将为大家提供大学物理上册课后
习题的答案，希望能够帮助大家更好地学习和理解物理知识。
第一章：运动的描述
1. 一个物体从静止开始做匀加速直线运动，经过2秒后速度达到10m/s，求物
体的加速度和位移。
答案：加速度a = (10m/s - 0m/s) / 2s = 5m/s²，位移s = (0m/s + 10m/s) / 2 ×
2s = 10m。
2. 一个物体做直线运动，已知它的初速度为20m/s，加速度为4m/s²，求它在5秒内的位移。
答案：位移s = 20m/s × 5s + 1/2 × 4m/s² × (5s)² = 100m + 50m = 150m。
第二章：力学
1. 一个质量为2kg的物体受到一个10N的水平力，求物体的加速度。
答案：根据牛顿第二定律F = ma，可得加速度a = F / m = 10N / 2kg = 5m/s²。
2. 一个质量为0.5kg的物体受到一个向上的力10N和一个向下的力5N，求物
体的加速度。
答案：合力F = 10N - 5N = 5N，根据牛顿第二定律F = ma，可得加速度a = F / m = 5N / 0.5kg = 10m/s²。
第三章：能量守恒
1. 一个质量为0.1kg的物体从地面上抛起，初速度为10m/s，求物体达到最高
点时的动能、势能和总机械能。
答案：最高点时，物体的速度为0，所以动能为0；势能由重力势能计算，势能mgh = 0.1kg × 9.8m/s² × h，总机械能为动能和势能之和。
2. 一个质量为2kg的物体从高度为5m的斜面上滑下，摩擦系数为0.2，求物体滑到底部时的动能损失。
答案：物体滑到底部时，动能损失等于摩擦力所做的功，摩擦力F = μmg = 0.2 × 2kg × 9.8m/s²，功W = Fd，动能损失为W。
第四章：力学中的一些问题
1. 一个质量为10kg的物体放在光滑的斜面上，斜面的角度为30°，求物体所受
的重力分解力和沿斜面方向的加速度。
答案：重力分解力F = mg × sinθ，加速度a = g × sinθ。
2. 一个质量为2kg的物体受到一个斜向上的力10N和一个斜向下的力8N，斜
面的角度为45°，求物体的加速度。
答案：合力F = 10N - 8N = 2N，加速度a = F / m。
通过以上习题的解答，我们可以更好地理解和应用大学物理上册的知识。物理
学习需要不断地思考和实践，通过解答习题可以帮助我们巩固所学的知识，并
培养我们的分析和解决问题的能力。希望这些答案能够对大家的学习有所帮助。
大学物理学上册习题解答完整版
大学物理学上册习题解 答 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】
大学物理学习题答案 习题一答案 习题一 1.1 简要回答下列问题： (1)位移和路程有何区别在什么情况下二者的量值相等在什么情况下二者的量值不相等 (2) 平均速度和平均速率有何区别在什么情况下二者的量值相等 (3) 瞬时速度和平均速度的关系和区别是什么瞬时速率和平均速率的关系和区别又是什么 (4)质点的位矢方向不变，它是否一定做直线运动质点做直线运动，其位矢的方向是否一 定保持不变 (5) (6)r ?和r ?有区别吗？v ?和v ?有区别吗？ 0dv dt =和0d v dt =各代表什么运动？ (7)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 22d r a 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 = 及 a = 你认为两种方法哪一种正确两者区别何在 (7) 如果一质点的加速度与时间的关系是线性的，那么，该质点的速度和位矢与时间的关 系是否也是线性的？ (8)“物体做曲线运动时，速度方向一定在运动轨道的切线方向，法向分速度恒为零，因 此其法向加速度也一定为零.”这种说法正确吗？ (9) (9) 任意平面曲线运动的加速度的方向总指向曲线凹进那一侧，为什么？ (10) 质点沿圆周运动，且速率随时间均匀增大，n a 、t a 、a 三者的大小是否随时间改变？ (11) 一个人在以恒定速度运动的火车上竖直向上抛出一石子，此石子能否落回他的手中如果石子抛出后，火车以恒定加速度前进，结果又如何
大学物理(上册)课后习题及答案
第1章 质点运动学 P21 1.8 一质点在xOy 平面上运动，运动方程为：x =3t +5, y = 2 1t 2 +3t -4. 式中t 以 s 计，x ,y 以m 计。⑴以时间t 为变量，写出质点位置矢量的表示式； ⑵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；⑶ 计算t ＝0 s 时刻到t ＝4s 时刻内的平均速度；⑷求出质点速度矢量表示式，计算t ＝4 s 时质点的速度；(5)计算t ＝0s 到t ＝4s 内质点的平均加速度；(6)求出质点加速度矢量的表示式，计算t ＝4s 时质点的加速度(请把位置矢量、位移、平均速度、瞬时速度、平均加速度、瞬时加速度都表示成直角坐标系中的矢量式)。 解：（1）j t t i t r )432 1()53(2 m ⑵ 1 t s,2 t s 时，j i r 5.081 m ；2114r i j v v v m ∴ 213 4.5r r r i j v v v v v m ⑶0t s 时，054r i j v v v ；4t s 时，41716r i j v v v ∴ 140122035m s 404r r r i j i j t v v v v v v v v v ⑷ 1 d 3(3)m s d r i t j t v v v v v ，则：437i j v v v v 1s m (5) 0t s 时，033i j v v v v ；4t s 时，437i j v v v v 24041 m s 44 j a j t v v v v v v v v v (6) 2d 1 m s d a j t v v v v 这说明该点只有y 方向的加速度，且为恒量。 1.9 质点沿x 轴运动，其加速度和位置的关系为2 26a x ，a 的单位为m/s 2， x 的单位为m 。质点在x =0处，速度为10m/s,试求质点在任何坐标处的速度值。 解：由d d d d d d d d x a t x t x v v v v 得：2 d d (26)d a x x x v v 两边积分 210 d (26)d x x x v v v 得：2322250x x v ∴ 31225 m s x x v 1.11 一质点沿半径为1 m 的圆周运动，运动方程为 =2+33t ，式中 以弧度计，t 以秒计，求：⑴ t ＝2 s 时，质点的切向和法向加速度；⑵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 ∴ s 2 t 时，2 s m 362181 R a 2 222s m 1296)29(1 R a n ∴ 当加速度方向与半径成ο45角时，有：tan 451n a a 即： R R 2 ，亦即t t 18)9(2 2 ，解得：9 2 3 t 则角位移为：32 2323 2.67rad 9 t 1.13 一质点在半径为0.4m 的圆形轨道上自静止开始作匀角加速度转动，其角加速度为 =0.2 rad/s 2，求t ＝2s 时边缘上各点的速度、法向加速度、切向加速度和合加速度。 解：s 2 t 时，4.02 2.0 t 1s rad 则0.40.40.16R v 1s m 064.0)4.0(4.022 R a n 2 s m 0.40.20.08a R 2 s m 22222s m 102.0)08.0()064.0( a a a n 与切向夹角arctan()0.06443n a a
大学物理(第五版)上册课后习题答案马文蔚
习题1 1-1 质点作曲线运动，在时刻t 质点的位矢为r ，速度为v ，t 至()t t +?时间内的位移为r ?，路程为s ?，位矢大小的变化量为r ?（或称r ?），平均速度为v ，平均速率为v 。 （1）根据上述情况，则必有（ ） （A ）r s r ?=?=? （B ）r s r ?≠?≠?，当0t ?→时有dr ds dr =≠ （C ）r r s ?≠?≠?，当0t ?→时有dr dr ds =≠ （D ）r s r ?=?≠?，当0t ?→时有dr dr ds == （2）根据上述情况，则必有（ ） （A ）,v v v v == （B ）,v v v v ≠≠ （C ）,v v v v =≠ （D ）,v v v v ≠= 1-2 一运动质点在某瞬间位于位矢(,)r x y 的端点处，对其速度的大小有四种意见，即 （1） dr dt ；（2）dr dt ；（3）ds dt ；（4下列判断正确的是： （A ）只有（1）（2）正确 （B ）只有（2）正确 （C ）只有（2）（3）正确 （D ）只有（3）（4）正确 1-3 质点作曲线运动，r 表示位置矢量，v 表示速度，a 表示加速度，s 表示路程，t a 表示切向加速度。对下列表达式，即 （1）dv dt a =；（2）dr dt v =；（3）ds dt v =；（4）t dv dt a =。 下述判断正确的是（ ） （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 1-4 一个质点在做圆周运动时，则有（ ） （A ）切向加速度一定改变，法向加速度也改变 （B ）切向加速度可能不变，法向加速度一定改变 （C ）切向加速度可能不变，法向加速度不变
大学物理上册-课后习题答案全解
大学物理上册课后习题答案 第一章 质点运动学 1．1 一质点沿直线运动，运动方程为x (t ) = 6t 2 - 2t 3 ．试求： （1）第2s 内的位移和平均速度； （2）1s 末及2s 末的瞬时速度，第2s 内的路程； （3）1s 末的瞬时加速度和第2s 内的平均加速度． [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：=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：= [v (2) - v (1)]/Δt = [0 – 6]/1 = -6(m·s -2 )． [注意] 第几秒内的平均速度和平均加速度的时间间隔都是1秒． 1．2 一质点作匀加速直线运动，在t = 10s 内走过路程s = 30m ，而其速度增为n = 5倍．试证加速度为，并由上述资料求出量值． [证明]依题意得v t = nv o ，根据速度公式v t = v o + at ，得 a = (n – 1)v o /t ， (1) 根据速度与位移的关系式v t 2 = v o 2 + 2as ，得 a = (n 2 – 1)v o 2/2s ，(2) （1）平方之后除以（2）式证得：． 计算得加速度为：= (m·s -2 )． 1．3 一人乘摩托车跳越一个大矿坑，他以与水平成°的夹角的初速度65m·s -1 从西边 起跳，准确地落在坑的东边．已知东边比西边低70m ，忽略空气阻力，且取g = 10m·s -2 ．问： （1）矿坑有多宽？他飞越的时间多长？ （2）他在东边落地时的速度？速度与水平面的夹角？ [解答]方法一：分步法． （1）夹角用θ表示，人和车（人）在竖直方向首先做竖直上抛运动，初速度的大小为 v y 0 = v 0sin θ = (m·s -1)． 取向上的方向为正，根据匀变速直线运动的速度公式 v t - v 0 = at ， 这里的v 0就是v y 0，a = -g ；当人达到最高点时，v t = 0，所以上升到最高点的时间为 t 1 = v y 0/g = (s)． 再根据匀变速直线运动的速度和位移的关系式：v t 2 - v 02 = 2a s ， 可得上升的最大高度为：h 1 = v y 02 /2g = (m)． 人从最高点开始再做自由落体运动，下落的高度为;h 2 = h 1 + h = (m)． 根据自由落体运动公式s = gt 2 /2，得下落的时间为:= (s)． 因此人飞越的时间为：t = t 1 + t 2 = (s)． 人飞越的水平速度为;v x 0 = v 0cos θ = (m·s -1 )， 所以矿坑的宽度为：x = v x 0t = (m)． （2）根据自由落体速度公式可得人落地的竖直速度大小为：v y = gt = (m·s -1 )， 落地速度为：v = (v x 2 + v y 2)1/2 = (m·s -1 )， 与水平方向的夹角为：φ = arctan(v y /v x ) = o，方向斜向下． 方法二：一步法． 图
大学物理学第四版课后习题答案(赵近芳)上册
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 2,2 (B) t R 2,0 (C) 0,0 (D) 0 ,2t R [答案：B] 1.2填空题 (1) 一质点，以1 s m 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) 轮船在水上以相对于水的速度1V 航行，水流速度为2V ，一人相对于甲板以速度3V 行走。如人相对于岸 静止，则1V 、2V 和3V 的关系是 。 [答案： 0321 V V V ] 1.3 一个物体能否被看作质点，你认为主要由以下三个因素中哪个因素决定： (1) 物体的大小和形状； (2) 物体的内部结构； (3) 所研究问题的性质。 解：只有当物体的尺寸远小于其运动范围时才可忽略其大小的影响，因此主要由所研究问题的性质决定。 1.4 下面几个质点运动学方程，哪个是匀变速直线运动？ （1）x=4t-3；（2）x=-4t 3+3t 2+6；（3）x=-2t 2+8t+4；（4）x=2/t 2-4/t 。 给出这个匀变速直线运动在t=3s 时的速度和加速度，并说明该时刻运动是加速的还是减速的。（x 单位为m ，t 单位为s ） 解：匀变速直线运动即加速度为不等于零的常数时的运动。加速度又是位移对时间的两阶导数。于是可得（3）为匀变速直线运动。 其速度和加速度表达式分别为
大学物理习题册上册答案
大学物理习题册上册答案 大学物理习题册上册答案 大学物理习题册是大学物理课程中非常重要的教辅资料，通过做习题可以帮助 学生巩固知识、理解概念、掌握解题技巧。然而，对于一些学生来说，习题册 上的答案并不容易找到，这给他们的学习带来了一定的困扰。本文将为大家提 供大学物理习题册上册的答案，希望能够对大家的学习有所帮助。 第一章：力学 1. 甲、乙两个质点以一定的速度相对运动，若两者的质量分别为m1和m2，速度分别为v1和v2，则它们的合速度为： 解答：根据动量守恒定律，两个质点的合速度可以通过动量守恒定律来求解。即m1v1 + m2v2 = (m1 + m2)v，其中v为合速度。将已知条件代入方程，即可 求得合速度v。 2. 一个质量为m的物体以速度v水平运动，撞到一个质量为M的静止物体， 两者发生完全弹性碰撞，求碰撞后两物体的速度。 解答：根据完全弹性碰撞的定义，动量守恒和动能守恒两个方程可以求解出 碰撞后两物体的速度。根据动量守恒定律，有mv = mv1' + Mv2'，其中v1'和 v2'分别为碰撞后两物体的速度。根据动能守恒定律，有(1/2)mv^2 = (1/2)mv1'^2 + (1/2)Mv2'^2。将两个方程联立求解，即可得到碰撞后两物体的 速度。 第二章：热学 1. 一定质量的气体在等温过程中，其内能的变化为多少？ 解答：在等温过程中，气体的温度保持不变，根据理想气体状态方程PV =
nRT，可知压强和体积成反比。由于内能是由分子的平均动能所组成，而分子的平均动能与温度有关，因此在等温过程中，气体的内能保持不变。 2. 一个物体的温度为30摄氏度，将其放入温度为20摄氏度的环境中，经过一段时间后，物体的温度会变成多少？ 解答：根据热平衡原理，物体和环境之间会达到热平衡，即物体的温度会趋向于环境的温度。根据热传导定律，热量会从高温物体传递到低温物体，直到两者温度相等。因此，物体的温度会逐渐接近20摄氏度，但不会完全等于20摄氏度。 第三章：电磁学 1. 一根长度为L的导线以速度v在均匀磁场中垂直于磁场方向运动，导线的两端接有电压为V的电源，求导线两端之间的电势差。 解答：根据电磁感应定律，导线在磁场中运动时会感应出电势差。根据电磁感应定律的表达式ε = Blv，其中ε为感应电势差，B为磁感应强度，l为导线的长度，v为导线的速度。将已知条件代入方程，即可求得导线两端之间的电势差。 2. 在电磁场中，一个电荷为q的粒子以速度v运动，受到一个力F，求该电荷所受到的磁场强度。 解答：根据洛伦兹力定律，一个运动电荷在磁场中会受到一个垂直于速度方向和磁场方向的力。根据洛伦兹力定律的表达式F = qvB，其中F为力，q为电荷量，v为速度，B为磁场强度。将已知条件代入方程，即可求得磁场强度B。通过以上的例题解答，希望能够帮助大家更好地理解大学物理习题册上册的内容，并且能够熟练掌握解题的方法和技巧。在学习过程中，如果遇到了困难，
(完整版)大学物理上册习题大体答案
第一章 １．有一质点沿X 轴作直线运动，t 时刻的坐标为)(25.43 2 SI t t x -=．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． 解：（１）)/(5.0/s m t x v -=??=； （２）2 69/t t dt dx v -==， s m v /6)2(-=； （３）m x x x x s 25.2|)5.1()2(||)1()5.1(|=-+-= ２．一质点沿X 轴运动，其加速度为)(4SI t a =，已知0=t 时，质点位于m X 100=处，初速度00=v ，试求其位置和时间的关系式． 2.解：t dt dv a 4/==，tdt dv 4= ??=t v tdt dv 0 04，22t v = 22/t dt dx v == ? ?=x t dt t dx 10 22 )(103/23SI t x +=． 3．由楼窗口以水平初速度0v ρ射出一发子弹，取枪口为坐标原点，沿0v ρ 方向为Ｘ轴，竖直向下为Ｙ轴，并取发射时s t 0=，试求： （1） 子弹在任意时刻t 的位置坐标及轨迹方程； （2）子弹在t 时刻的速度，切向加速度和法向加速度． 3. 解：（１）t v x 0=， 2 2 1gt y = 轨迹方程是：2 022/v g x y =． （２）0v v x =，gt v y =．速度大小为： 222 022t g v v v v y x +=+=． 与Ｘ轴的夹角)/(01 v gt tg -=θ 222 02//t g v t g dt dv a t +==，与v ρ同向． 222002 12 2 /)(t g v g v a g a t n +=-=， 方向与t a 垂直． 4．一物体悬挂在弹簧上作竖直振动，其加速度为ky a -=，式中k 为常量，y 是以平衡位置为原点所测得的坐标，假定振动的物体在坐标0y 处的速度为0v ，试求速度v 与坐标y 的函数关系式． 4.解：dy dv v dt dy dy dv dt dv a =?==， 又ky a -= dy vdv ky /=-∴
大学物理上册课后练习答案解析
初速度大小为 dt 1-2 一石子从空中由静止下落，由于空气阻力，石子并 非作自由落体运动。现测得其加速度 a = A-B V ，式中A 、 1-1 已知质点的运动方程为：x 10t 30t 2 , y 15t 20t 2。式中x 、y 的单位为m , t 的单位为s 。试 求: (1)初速度的大小和方向；(2)加速度的大小和方向。 分析由运动方程的分量式可分别求出速度、 加速度 分析本题亦属于运动学第二类问题，与上题不同之 处在于加速度是速度 V 的函数，因此 需将式d V = a (V )d t 分离变量为 -d ^ dt 后再两边积分. a(v) 的分量 再由运动合成算出速度和加速度的大小和方向. 解 选取石子下落方向为y 轴正向,下落起点为坐标原点. v dv dv v 0 A Bv (3)船在行驶距离 x 时的速率为v=v 0e kx 。 一 dv ［证明］(1)分离变数得 — kdt , v 第一章质点的运动 B 为正恒量，求石子下落的速度和运动方程。 解(1)速度的分量式为V v y 当 t = 0 时,V o x = -10 m s dx 10 60t dt dy 15 40t dt -1 , V o y = 15 m -1 (1)由题 dv a dt 用分离变量法把式 A Bv (1)改写为 dv A Bv 将式(2)两边积分并考虑初始条件，有 (1) dt ⑵ V 0 V 0x V 0y 18.0m 得石子速度 V -(1 e Bt ) B 设V o 与x 轴的夹角为a 则tan V 0y V ox 由此可知当,t is 时,v A 为一常量，通常称为极限速度 B a= 123 °1 (2)加速度的分量式为 a x dV x dt 60 a y dV y dt 40 或收尾速度. (2) 再由v —y —(1 e 氏)并考虑初始条件有 dt B y t A Bt dy -(1 e )dt 0 0 B A A 得石子运动方程y t 2 (e Bt 1) B B 2 则加速度的大小为 a .. a x 2 a y 2 72.1 ms 2 a y 2 设a 与x 轴的夹角为B,则tan B - a x 3 B= -33 °1 '(或326 °9 ) 1-3 一个正在沿直线行驶的汽船，关闭发动机后，由于 阻力得到一个与速度反向、 大小与船速平方成正比例的加 速度，即a = - kv 2, k 为常数。在关闭发动机后，试证： (1)船在t 时刻的速度大小为 v (2)在时间t ,船行驶的距离为 x V 。； kv 0t 1 ' 1 「In (v °kt 1)； k
大学物理第三版上册课后习题答案
大学物理第三版上册课后习题答案【篇一：物理学教程(第二版)上册课后习题答案详解】 s=txt>第一章质点运动学 v,｜｜=(b) ｜v｜≠v,｜｜≠ v,｜｜≠(d) ｜v｜≠v,｜｜= ,即｜｜≠． ? 但由于｜dr｜＝ds,故 drds ,即｜｜＝．由此可见,应选(c)． dtdt 1 -2 dr(1) dt 一运动质点在某瞬时位于位矢r(x,y)的端点处,对其速度的大小有四种意见,即； (2) drdt ； ds(3) dt ； (4) dxdydtdt 22 ． 下述判断正确的是( ) (a) 只有(1)(2)正确 (b) 只有(2)正确 (c) 只有(2)(3)正确 (d) 只有(3)(4)正确分析与解 drdt 表示质点到坐标原点的距离随时间的变化率,在极坐标系中叫径向速率．通常用符号vr表示, drdt 表示速度矢量；在自然坐标系中速度大小可用公式v 2 2 ds 计dt dxdy 算,在直角坐标系中则可由公式v
dtdt 表达式,即 求解．故选(d)． 1 -3 质点作曲线运动,r 表示位置矢量, v表示速度,a表示加速度,s 表示路程, aｔ表示切向加速度．对下列(1)d v /dt ＝a；(2)dr/dt ＝v； (3)ds/dt ＝v；(4)d v /dt｜＝aｔ．下述判断正确的是( ) (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 dv 表示切向加速度aｔ,它表示速度大小随时间的变化率,是加速度矢量沿速度方向的一个分量,dt drds 起改变速度大小的作用；在极坐标系中表示径向速率vr(如题1 -2 所述)；在自然坐标系中表示质 dtdt 分析与解点的速率v；而 dv dt 表示加速度的大小而不是切向加速度aｔ．因此只有(3) 式表达是正确的．故选(d)． 1 -4 一个质点在做圆周运动时,则有( ) (a) 切向加速度一定改变,法向加速度也改变 (b) 切向加速度可能不变,法向加速度一定改变 (c) 切向加速度可能不变,法向加速度不变 (d) 切向加速度一定改变,法向加速度不变 分析与解加速度的切向分量aｔ起改变速度大小的作用,而法向分量an起改变速度方向的作用．质点作圆周运动时,由于速度方向不断改变,相应法向加速度的方向也在不断改变,因而法向加速度是一定改变的．至于a ｔ是否改变,则要视质点的速率情况而定．质点作匀速率圆周运动时, aｔ恒为零；质点作匀变速率圆周运动 时, aｔ为一不为零的恒量,当aｔ改变时,质点则作一般的变速率圆周运动．由此可见,应选(b)． 1 -5 已知质点沿x 轴作直线运动,其运动方程为s．求： (1) 质点在运动开始后4.0 s内的位移的大小； (2) 质点在该时间内所通过的路程； (3) t＝4 s时质点的速度和加速度． x?2?6t2?2t3,式中x 的单位为m,t 的单位为
大学物理(上册—第三版—修订版)课后习题答案
篇一：大学物理学北京邮电·第3版.修订版下册习题答案 习题9 9.3 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9.3图示 (1) 以A处点电荷为研究对象，由力平衡知：q?为负电荷 1q212cos304π?0a24π?0 qq?(2 a)3 解得q? 3q 3 (2)与三角形边长无关． 题9.3图题9.4图 9.4 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2? ,如题9.4图所示． 设小球的半径和线的质量都可以忽略不 解: 如题9.4图示 Tcosmg? ? q2 ?TsinF?1 e ?4π?0(2lsin?)2? 解得 q?2lsin?40mgtan? 9.5 根据点电荷场强公式E? q40r2 ，当被考察的场点距源点电荷很近(r→0)时， 则场强→∞，这是没有物理意义的，对此应如何理解 ? ? 解: E? q4π?0r2 ? r0仅对点电荷成立，当r?0时，带电体不能再视为点电荷，再 用上式求场强是错误的，实际带电体有一定形状大小，考虑电荷在带电体上的分布求出的场强不会是无限大． 1 9.6 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f= q240d 2 ,又有人说，因为 qq2 ，所以f=．试问这两种说法对吗?为什么? f到底应等于f=qE,E0S?0S
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E? q 看成是一个带电板在另一带电板处的场强也是不对?0S q2?0S 的．正确解答应为一个板的电场为E?，另一板受它的作用力 q2 ，这是两板间相互作用的电场力． f?q? 2?0S2?0S q 9.7 长l=15.0cmAB上均匀地分布着线密度?=5.0x10-9C·m-1 荷．试求：(1)在导线的延长线上与导线B端相距a1=5.0cm处P点的场强；(2)在导线的垂直平分线上与导线中点相距d2=5.0cm 处 Q 解：如题9.7图所示 (1) 在带电直线上取线元dx，其上电量dq在P点产生场强为dEP? 1?dx 2 4π?0(a?x) ? EPdEP? 4π?0 ? l2l?2 dx 题9.7图 2 (a?x) ? ?1[?] ll4π?0 a?a? 2 2 1 ? ? l π?0(4a2?l2) 2 用l?15cm，5.0?10?9C?m?1, a?12.5cm代入得 EP?6.74?102N?C?1方向水平向右 (2) dEQ? 1?dx 方向如题9.7图所示 22 4π?0x?d2
[实用参考]大学物理学第四版课后习题答案(赵近芳)上册
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G 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)轮船在水上以相对于水的速度1V 航行，水流速度为2V ，一人相对于甲板以速度3V 行走。 如人相对于岸静止，则1V 、2V 和3V 的关系是 。 [答案：0321=++V V V ] 1.3 一个物体能否被看作质点，你认为主要由以下三个因素中哪个因素决定： (1)物体的大小和形状； (2)物体的内部结构； (3)所研究问题的性质。 解：只有当物体的尺寸远小于其运动范围时才可忽略其大小的影响，因此主要由所研究问题的性质决定。 1.4 下面几个质点运动学方程，哪个是匀变速直线运动？ （1）G=4t -3；（2）G=-4t 3+3t 2+6；（3）G=-2t 2+8t+4；（4）G=2/t 2-4/t 。 给出这个匀变速直线运动在t=3s 时的速度和加速度，并说明该时刻运动是加速的还是减速的。（G 单位为m ，t 单位为s ） 解：匀变速直线运动即加速度为不等于零的常数时的运动。加速度又是位移对时间的两阶导数。于是可得（3）为匀变速直线运动。 其速度和加速度表达式分别为 2 2484 dx v t dt d x a dt = =+==
大学物理第五版上册课后答案及解析
1-1 分析与解 (1) 质点在t 至(t ＋Δt)时间内沿曲线从P 点运动到P′点,各量关系如图所示, 其中路程Δs ＝PP′, 位移大小｜Δr｜＝PP′,而Δr ＝｜r｜-｜r｜表示质点位矢大小的变化量,三个量的物理含义不同,在曲线运动中大小也不相等(注：在直线运动中有相等的可能)．但当Δt→0 时,点P′无限趋近P点,则有｜dr｜＝ds,但却不等于dr．故选(B)． (2) 由于｜Δr ｜≠Δs,故 ,即｜｜≠ ． 但由于｜dr｜＝ds,故 ,即｜｜＝．由此可见,应选(C)． 1-2 分析与解表示质点到坐标原点的距离随时间的变化率,在极坐标系中叫径向速率．通常用符号vr表示,这是速度矢量在位矢方向上的一个分量；表示速度矢量；在自然坐标系中速度大小可用公式计算,在直角坐标系中则可由公式求解．故选(D)． 1-3 分析与解表示切向加速度aｔ,它表示速度大小随时间的变化率,是加速度矢量沿速度方向的一个分量,起改变速度大小的作用；在极坐标系中表示径向速率vr(如题1 -2 所述)；在自然坐标系中表示质点的速率v；而表示加速度的大小而不是切向加速度aｔ．因此只有(3) 式表达是正确的．故选(D)． 1-4 分析与解加速度的切向分量aｔ起改变速度大小的作用,而法向分量an起改变速度方向的作用．质点作圆周运动时,由于速度方向不断改变,相应法向加速度的方向也在不断改变,因而法向加速度是一定改变的．至于aｔ是否改变,则要视质点的速率情况而定．质点作匀速率圆周运动时, aｔ恒为零；质点作匀变速率圆周运动时, aｔ为一不为零的恒量,当aｔ改变时,质点则作一般的变速率圆周运动．由此可见,应选(B)． 1-5 分析与解本题关键是先求得小船速度表达式,进而判断运动性质．为此建立如图所示坐标系, 设定滑轮距水面高度为h,t 时刻定滑轮距小船的绳长为l,则小船的运动方程为 ,其中绳长l 随时间t 而变化．小船速度 ,式中表示绳长l 随时间的变化率,其大小即为v0,代入整理后为 ,方向沿x 轴负向．由速度表达式,可判断小船作变加速运动．故选(C)． 1-6 分析位移和路程是两个完全不同的概念．只有当质点作直线运动且运动方向不改变时,位移的大小才会与路程相等．质点在t 时间内的位移Δx 的大小可直接由运动方程得到： ,而在求路程时,就必须注意到质点在运动过程中可能改变运动方向,此时,位移的大小和路程就不同了．为此,需根据来确定其运动方向改变的时刻tp ,求出0～tp 和tp～t 内的位移大小Δx1 、Δx2 ,则t 时间内的路程 ,如图所示,至于t ＝4.0 s 时质点速度和加速度可用和两式计算． 解(1) 质点在4.0 s内位移的大小 (2) 由得知质点的换向时刻为 (t＝0不合题意) 则 , 所以,质点在4.0 s时间间隔内的路程为 (3) t＝4.0 s时 , , 1-7 分析根据加速度的定义可知,在直线运动中v-t曲线的斜率为加速度的大小(图中AB、CD 段斜率为定值,即匀变速直线运动；而线段BC 的斜率为0,加速度为零,即匀速直线运动)．加速度为恒量,在a-t 图上是平行于t 轴的直线,由v-t 图中求出各段的斜率,即可作出a-t 图线．又由速度的定义可知,x-t 曲线的斜率为速度的大小．因此,匀速直线运动所对应的x -t 图应是一直线,而匀变速直线运动所对应的x–t 图为t 的二次曲线．根据各段时间内的运动方程x＝x(t),求出不同时刻t 的位置x,采用描数据点的方法,可作出x-t 图． 解将曲线分为AB、BC、CD 三个过程,它们对应的加速度值分别为 (匀加速直线运动), (匀速直线运动) (匀减速直线运动) 根据上述结果即可作出质点的a-t 图［图(B)］． 在匀变速直线运动中,有
大学物理学第四版课后习题答案解析(上册)
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 dt dr dt r d
《大学物理学》第二版上册课后答案
大学物理学习题答案【1】 习题一答案 习题一 1.1 简要回答下列问题： (1) 位移和路程有何区别？在什么情况下二者的量值相等？在什么情况下二者的量值不相 等？ (2) 平均速度和平均速率有何区别？在什么情况下二者的量值相等？ (3) 瞬时速度和平均速度的关系和区别是什么？瞬时速率和平均速率的关系和区别又是什 么？ (4) 质点的位矢方向不变，它是否一定做直线运动？质点做直线运动，其位矢的方向是否 一定保持不变？ (5) r ∆和r ∆有区别吗？v ∆和v ∆有区别吗？ 0dv dt =和0d v dt =各代表什么运动？ (6) 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 22d r a 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 = 及 a =你认为两种方法哪一种正确？两者区别何在？ (7) 如果一质点的加速度与时间的关系是线性的，那么，该质点的速度和位矢与时间的关系是否也是线性的？ (8) “物体做曲线运动时，速度方向一定在运动轨道的切线方向，法向分速度恒为零，因此 其法向加速度也一定为零.”这种说法正确吗？ (9) 任意平面曲线运动的加速度的方向总指向曲线凹进那一侧，为什么？ (10) 质点沿圆周运动，且速率随时间均匀增大，n a 、t a 、a 三者的大小是否随时间改变？ (11) 一个人在以恒定速度运动的火车上竖直向上抛出一石子，此石子能否落回他的手中？如果石子抛出后，火车以恒定加速度前进，结果又如何？ 1.2一质点沿x 轴运动，坐标与时间的变化关系为224t t x -=，式中t x ,分别以m 、s 为单位，试计算：(1)在最初s 2内的位移、平均速度和s 2末的瞬时速度；(2)s 1末到s 3末的平均加速度；(3)s 3末的瞬时加速度。 解： (1) 最初s 2内的位移为为： (2)(0)000(/)x x x m s ∆=-=-= 最初s 2内的平均速度为： 0 0(/)2 ave x v m s t ∆= ==∆