大学物理第二版上册课后习题答案

大学物理第二版上册课后习题答案

【篇一:物理学教程第二版马文蔚上册课后答案完整版】 (a) |v|= v,||=(b) |v|≠v,||≠ (c) |v|= v,||≠(d) |v|

≠v,||=

,即||≠.

但由于|dr|=ds,故

drdt

?

dsdt

,即||=.由此可见,应选(c).

1 -

2 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 (1)

drdt

; (2)

drdt

; (3)

dsdt

; (4)

?dx??dy???????dt??dt?

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

drdt

用符号vr表示,这是速度矢量在位矢方向上的一个分量;

dsdt

表示速度矢量;在自然坐标系中

?dx??dy?

??????dt??dt?

2

2

速度大小可用公式v?选(d).

计算,在直角坐标系中则可由公式v?求解.故

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.对下列表达式,即

(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)是对的分析与解

dvdt

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

drdt

向的一个分量,起改变速度大小的作用;

dsdt

在极坐标系中表示径向速率vr(如题1 -2 所述);

dvdt

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 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).

23

1 -5 已知质点沿x 轴作直线运动,其运动方程为x?2?6t?2t,式中x 的单位为m,t 的单

位为 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.

的大小和路程就不同了.为此,需根据

dxdt

?0来确定其运动方向改变的时刻tp ,求出0~tp 和

dxdt

质点速度和加速度可用和

dxdt

2

2

两式计算.

题 1-5 图

解 (1) 质点在4.0 s内位移的大小

dxdt

(2) 由得知质点的换向时刻为

?0

tp?2s (t=0不合题意)

所以,质点在4.0 s时间间隔内的路程为

(3) t=4.0 s时

v?

dxdt

2

t?4.0s

??48m?s

?1

a?

dxdt

2

t?4.0s

2

??36m.s

?2

1 -6 已知质点的运动方程为r?2ti?(2?t)j,式中r 的单位为m,t 的单位为s.求: (1) 质点的运动轨迹;

(2) t =0 及t =2s时,质点的位矢;

y?2?

14x

2

这是一个抛物线方程,轨迹如图(a)所示.

(2) 将t =0s和t =2s分别代入运动方程,可得相应位矢分别为

r0?2j , r2?4i?2j

图(a)中的p、q 两点,即为t =0s和t =2s时质点所在位置. (3) 由位移表达式,得

22

?5.66m x2?y2?

2

2

?r2?r0?x0?y0?2.47m

22

题 1-6 图

1 -7 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、加速度的分量,再由运动合成算出速度和加速度的大小和方向.解 (1) 速度的分量式为

vx?vy?

dxdtdydt

??10?60t ?15?40t

v0?

v0x?v0y

2

2

?18.0m?s

?1

v0yv0x

??

32

(2) 加速度的分量式为

ax?

dvxdt

?60m?s

?2

, ay?

dvydt

?2

则加速度的大小为

a?

ax?ay

2

2

?72.1m?s

?2

ayax

??

23

分析在升降机与螺丝之间有相对运动的情况下,一种处理方法是取地面为参考系,分别讨论升降机竖直向上的匀加速度运动和初速不为零的螺丝的自由落体运动,列出这两种运动在同一坐标系中的运动方程y1 =y1(t)和y2 =y2(t),并考虑它们相遇,即位矢相同这一条件,问题即可解;另一种方法是取升降机(或螺丝)为参考系,这时,螺丝(或升降机)相对它作匀加速运动,但是,此加速度应该是相对加速度.升降机厢的高度就是螺丝(或升降机)运动的路程.解1 (1) 以地面为参考系,取如图所示的坐标系,升降机与螺丝的运动方程分别为

y1?v0t?

12at 12gt

22

y2?h?v0t?

当螺丝落至底面时,有y1 =y2 ,即

v0t?

12at

2

?h?v0t?

12

gt

2

t?

2hg?a

?0.705s

(2) 螺丝相对升降机外固定柱子下降的距离为

d?h?y2??v0t?

12gt

2

解2 (1)以升降机为参考系,此时,螺丝相对它的加速度大小a′=g +a,螺丝落至底面时,有

0?h?

12

(g?a)t

2

t?

2hg?a

?0.705s

(2) 由于升降机在t 时间内上升的高度为

h??v0t?

12at

2

则 d?h?h??0.716m

【篇二: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

(a) |v|= v,||=(b) |v|≠v,||≠ (c) |v|= v,||≠(d) |v|≠v,||=

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)

?dx??dy???????dt??dt?

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

?dx??dy?

算,在直角坐标系中则可由公式v??????

?dt??dt?

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.对下列表达式,即

(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)是对的分析与解

dvdt

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;

drdt

在极坐标系中表示径向速率vr(如题1 -2 所述);

dsdt

在自然坐标系中表示质

点的速率v;而

dvdt

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

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 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

?xt?x0,而在求路程时,就必

dx

?0来dt

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

dxd2x

s??x1??x2,如图所示,至于t =4.0 s 时质点速度和加速度可用和2两式计算.

dtdt

题 1-5 图

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

dx

?0 dt

tp?2s (t=0不合题意)

所以,质点在4.0 s时间间隔内的路程为

(3) t=4.0 s时

v?

dx

??48m?s?1

dtt?4.0s

d2xa?2??36m.s?2

dtt?4.0s

1 -6 已知质点的运动方程为r(1) 质点的运动轨迹;

(2) t =0 及t =2s时,质点的位矢;

?2ti?(2?t2)j,式中r 的单位为m,t 的单位为s.求:

y?2?

这是一个抛物线方程,轨迹如图(a)所示.

12

x 4

(2) 将t =0s和t =2s分别代入运动方程,可得相应位矢分别为

r0?2j , r2?4i?2j

图(a)中的p、q 两点,即为t =0s和t =2s时质点所在位置. (3) 由位移表达式,得

其中位移大小

2222

?r2?r0?x2?y2?x0?y0?2.47m

题 1-6 图

1 -7 质点的运动方程为

x??10t?30t2

y?15t?20t2

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、加速度的分量,再由运动合成算出速度和加速度的大小和方向.

解 (1) 速度的分量式为

vx?

dx

??10?60t dtdyvy??15?40t

dt

-1

当t =0 时, v0x =-10 m2s , v0y =15 m2s ,则初速度大小为

-1

v0?v0x?v0y?18.0m?s?1

22

v0yv0x

??

3 2

(2) 加速度的分量式为

ax?

则加速度的大小为

dvdvx

?60m?s?2 , ay?y??40m?s?2 dtdt

a?ax?ay?72.1m?s?2

ayax

??

2 3

-1

1 -8 一升降机以加速度1.2

2 m2s上升,当上升速度为2.44 m2s时,

有一螺丝自升降机的天花板上松脱,天花板与升降机的底面相距2.74 m.计算:(1)螺丝从天花板落到底面所需要的时间;(2)螺丝相对升

降机外固定柱子的下降距离.

分析在升降机与螺丝之间有相对运动的情况下,一种处理方法是取地

面为参考系,分别讨论升降机竖直向上的匀加速度运动和初速不为零

的螺丝的自由落体运动,列出这两种运动在同一坐标系中的运动方程

y1 =

-2

y1(t)和y2 =y2(t),并考虑它们相遇,即位矢相同这一条件,问题即可解;另一种方法是取升降机(或螺丝)为

参考系,这时,螺丝(或升降机)相对它作匀加速运动,但是,此加速度应

该是相对加速度.升降机厢的高度就是螺丝(或升降机)运动的路程.

解1 (1) 以地面为参考系,取如图所示的坐标系,升降机与螺丝的运动

方程分别为

1

y1?v0t?at2

21

y2?h?v0t?gt2

2

当螺丝落至底面时,有y1 =y2 ,即

11

v0t?at2?h?v0t?gt2

22

t?

2h

?0.705s

g?a

12

gt?0.716m 2

(2) 螺丝相对升降机外固定柱子下降的距离为

d?h?y2??v0t?

解2 (1)以升降机为参考系,此时,螺丝相对它的加速度大小a′=g +a,

螺丝落至底面时,有

1

0?h?(g?a)t2

2

t?

(2) 由于升降机在t 时间内上升的高度为

2h

?0.705s

g?a

1

h??v0t?at2

2

则 d?h?h??0.716m

【篇三:物理学教程第二版马文蔚上册课后答案完整版】

(1) 根据上述情况,则必有( )

(2) 根据上述情况,则必有( )

(a) |v|= v,||=(b) |v|≠v,||≠

(c) |v|= v,||≠(d) |v|≠v,||=

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

但由于|dr|=ds,故drds?,即||=.由此可见,应选(c). dtdt

1 -

2 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 drdrds?dx??dy?(1); (2); (3);(4)?????. dtdtdt?dt??dt?

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 22

dr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dt

dr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dt分析与解

ds?dx??dy?速度大小可用公式v?计算,在直角坐标系中则可由公式v??????求解.故dt?dt??dt?

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.对下列表达式,即

(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 22

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dt

dr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);dt分析与解

dsdv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dtdt

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).

231 -5 已知质点沿x 轴作直线运动,其运动方程为x?2?6t?2t,式中x 的单位为m,t 的单

位为 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.

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

的大小和路程就不同了.为此,需根据dx?0来确定其运动方向改变的时刻tp ,求出0~tp 和dt

dtdt

题 1-5 图

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 dx?0 dt

tp?2s (t=0不合题意)

所以,质点在4.0 s时间间隔内的路程为

(3) t=4.0 s时

v?dx??48m?s?1 dtt?4.0s

d2xa?2??36m.s?2 dtt?4.0s

1 -6 已知质点的运动方程为r?2ti?(2?t2)j,式中r 的单位为m,t 的单位为s.求:

(1) 质点的运动轨迹;

(2) t =0 及t =2s时,质点的位矢;

分析质点的轨迹方程为y =f(x),可由运动方程的两个分量式x(t)和y(t)中消去t 即可得

解 (1) 由x(t)和y(t)中消去t 后得质点轨迹方程为

y?2?

这是一个抛物线方程,轨迹如图(a)所示. 12x 4

(2) 将t =0s和t =2s分别代入运动方程,可得相应位矢分别为

r0?2j , r2?4i?2j

图(a)中的p、q 两点,即为t =0s和t =2s时质点所在位置.

(3) 由位移表达式,得

?r2?r0?

题 1-6 图

1 -7 质点的运动方程为

x??10t?30t2

y?15t?20t2

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、加速度的分量,再由运动合成算出速度和加速

度的大小和方向.

解 (1) 速度的分量式为

vx?dx??10?60t dt

dyvy??15?40t dt

v0x3?? 2

(2) 加速度的分量式为

ax?dvdvx?60m?s?2 , ay?y??40m?s?2 dtdt

则加速度的大小为

a?ax?ay?72.1m?s?2

花板上松脱,天花板与升降机的底面相距2.74 m.计算:(1)螺丝从

天花板落到底面所需要的

时间;(2)螺丝相对升降机外固定柱子的下降距离.

分析在升降机与螺丝之间有相对运动的情况下,一种处理方法是取地面为参考系,分别讨论

升降机竖直向上的匀加速度运动和初速不为零的螺丝的自由落体运动,列出这两种运动在同

一坐标系中的运动方程y1 =y1(t)和y2 =y2(t),并考虑它们相遇,即位矢相同这一条件,问题即

可解;另一种方法是取升降机(或螺丝)为参考系,这时,螺丝(或升降机)相对它作匀加速运动,

但是,此加速度应该是相对加速度.升降机厢的高度就是螺丝(或升降机)运动的路程.

解1 (1) 以地面为参考系,取如图所示的坐标系,升降机与螺丝的运动方程分别为

1y1?v0t?at2 2

1y2?h?v0t?gt2 2

当螺丝落至底面时,有y1 =y2 ,即

11v0t?at2?h?v0t?gt2 22

t?2h?0.705s g?a

12gt?0.716m 2 (2) 螺丝相对升降机外固定柱子下降的距离为

d?h?y2??v0t?

解2 (1)以升降机为参考系,此时,螺丝相对它的加速度大小a′=g +a,螺丝落至底面时,有

10?h?(g?a)t2 2

t?2h?0.705s g?a

(2) 由于升降机在t 时间内上升的高度为 1h??v0t?at2 2

则 d?h?h??0.716m

《大学物理》 第二版 课后习题答案 第十章

习题精解 10-1 在平面简谐波的波射线上,A,B,C,D 各点离波源的距离分别是 3 ,,,424 λλλλ。设振源的振动方程为cos 2y A t πω? ?=+ ?? ? ,振动周期为T.(1)这4点与振源的振动相位差各为多少?(2)这4点的初相位各为多 少?(3)这4点开始运动的时刻比振源落后多少? 解 (1) 122,2,2x x π ?π ?π πλ λ???== ?== 3432,222x x π?π?ππλλ ???==?== (2) 112233440,, 2 2 2 3 ,222π π π ????ππ ??π??π = -?== -?=- =-?=-=-?=- (3) 121234 3411 , ,,2422 3,,,242t T T t T T t T T t T T ??ππ??ππ ???==?==???==?== 10-2 波源做谐振动,周期为0.01s ,振幅为2 1.010m -?,经平衡位置向y 轴正方向运动时,作为计时起点,设此振动以1 400u m s -=?的速度沿x 轴的正方向传播,试写出波动方程。 解 根据题意可知,波源振动的相位为32 ?π= 2122200, 1.010,4000.01 A m u m s T ππωπ--====?=? 波动方程 231.010cos 2004002x y t m ππ-??? ?=?- + ??????? 10-3 一平面简谐波的波动方程为()0.05cos 410y x t m ππ=-,求(1)此波的频率、周期、波长、波速和振幅;(2)求x 轴上各质元振动的最大速度和最大加速度。 解 (1)比较系数法 将波动方程改写成 0.05cos10 2.5x y t m π??=- ??? 与cos x y A t u ω?? =- ??? 比较得

《大学物理》 第二版 课后习题答案 第七章

习题精解 7-1一条无限长直导线在一处弯折成半径为R 的圆弧,如图7.6所示,若已知导线中电流强度为I,试利用比奥—萨伐尔定律求:(1)当圆弧为半圆周时,圆心O 处的磁感应强度;(2)当圆弧为1/4圆周时,圆心O 处的磁感应强度。 解(1)如图7.6所示,圆心O 处的磁感应强度可看作由3段载流导线的磁场叠加而成。因为圆心O 位于直线电流AB 和DE 的延长线上,直线电流上的任一电流元在O 点产生的磁感应强度均为零,所以直线电流AB 和DE 段在O 点不产生磁场。 根据比奥—萨伐尔定律,半圆弧上任一电流元在O 点产生的磁感应强度为 02 4Idl dB R μπ= 方向垂直纸面向内。半圆弧在O 点产生的磁感应强度为 000220 444R I Idl I B R R R R πμμμπππ= == ? 方向垂直纸面向里。 (2)如图7.6(b )所示,同理,圆心O 处的磁感应强度可看作由3段载流导线的磁场叠加而成。因为圆心O 位于电流AB 和DE 的延长线上,直线电流上的任一电流元在O 点产生的磁感应强度均为零,所以直线电流AB 和DE 段在O 点不产生磁场。 根据毕奥—萨伐尔定理,1/4圆弧上任一电流元在O 点产生的磁感应强度为 02 4Idl dB R μπ= 方向垂直纸面向内,1/4圆弧电流在O 点产生的磁感应强度为 0002 220 4428R I Idl I R B R R R πμμμπππ= == ? 方向垂直纸面向里。 7.2 如图7.7所示,有一被折成直角的无限长直导线有20A 电流,P 点在折线的延长线上,设a 为,试求P 点磁感应强度。 解 P 点的磁感应强度可看作由两段载流直导线AB 和BC 所产生的磁场叠加而成。AB 段在P 点所产生的磁感应强度为零,BC 段在P 点所产生的磁感应强度为 0120 (cos cos )4I B r μθθπ= - 式中120,,2 r a π θθπ= == 。所以 500(cos cos ) 4.010()42 I B T a μπ ππ= -=? 方向垂直纸面向里。 7-3 如图7.8所示,用毕奥—萨伐尔定律计算图中O 点的磁感应强度。 解 圆心 O 处的磁感应强度可看作由3段载流导线的磁场叠加而成, AB 段在P 点所产生的磁感应强度为 ()0120 cos cos 4I B r μθθπ= -

大学物理教程第二版-第1章答案

1 -5 已知质点沿x 轴作直线运动,其运动方程为3 2262t t x -+=,式中x 的单位为m,t 的单位为 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. 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: 0Δx x x t -=,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 0d d =t x 来确定其运动方向改变的时刻t p ,求出0~t p 和t p ~t 内的位移大小Δx 1 、Δx 2 ,则t 时间内的路程21x x s ?+?=,如图所示,至于t =4.0 s 时 质点速度和加速度可用t x d d 和22d d t x 两式计算. 题 1-5 图 解 (1) 质点在4.0 s 内位移的大小 m 32Δ04-=-=x x x (2) 由 0d d =t x 得知质点的换向时刻为 s 2=p t (t =0不合题意) 则 m 0.8Δ021=-=x x x m 40Δ242-=-=x x x 所以,质点在4.0 s 时间间隔内的路程为 m 48ΔΔ21=+=x x s (3) t =4.0 s 时 1s 0.4s m 48d d -=?-== t t x v 2s 0.422m.s 36d d -=-==t t x a 1 -6 已知质点的运动方程为j i r )2(22 t t -+=,式中r 的单位为m,t 的单位为s.求: (1) 质点的运动轨迹;

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

大学物理第二版上册课后习题答案

大学物理第二版上册课后习题答案 【篇一:物理学教程第二版马文蔚上册课后答案完整版】 (a) |v|= v,||=(b) |v|≠v,||≠ (c) |v|= v,||≠(d) |v| ≠v,||= ,即||≠. 但由于|dr|=ds,故 drdt ? dsdt ,即||=.由此可见,应选(c). 1 - 2 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 (1) drdt ; (2) drdt ; (3) dsdt ; (4) ?dx??dy???????dt??dt? 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 drdt 用符号vr表示,这是速度矢量在位矢方向上的一个分量; dsdt 表示速度矢量;在自然坐标系中 ?dx??dy? ??????dt??dt? 2 2

速度大小可用公式v?选(d). 计算,在直角坐标系中则可由公式v?求解.故 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.对下列表达式,即 (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)是对的分析与解 dvdt 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 drdt 向的一个分量,起改变速度大小的作用; dsdt 在极坐标系中表示径向速率vr(如题1 -2 所述); dvdt 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 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). 23 1 -5 已知质点沿x 轴作直线运动,其运动方程为x?2?6t?2t,式中x 的单位为m,t 的单 位为 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.

物理学教程(第二版)课后答案11

第十一章 恒定磁场 11-1 两根长度相同的细导线分别多层密绕在半径为R 和r 的两个长直圆筒上形成两个螺线管,两个螺线管的长度相同,R =2r ,螺线管通过的电流相同为I ,螺线管中的磁感强度大小 r R B B 、满足( ) (A )r R B B 2= (B )r R B B = (C )r R B B =2 (D )r R B B 4= 分析与解 在两根通过电流相同的螺线管中,磁感强度大小与螺线管线圈单位长度的匝数成正比.根据题意,用两根长度相同的细导线绕成的线圈单位长度的匝数之比 2 1 ==R r n n r R 因而正确答案为(C ). 11-2 一个半径为r 的半球面如图放在均匀磁场中,通过半球面的磁通量 为( ) (A )B r 2 π2 (B )B r 2 π (C )αB r cos π22 (D )αB r cos π2 题 11-2 图 分析与解 作半径为r 的圆S ′与半球面构成一闭合曲面,根据磁场的高斯定理,磁感线是闭合曲线,闭合曲面的磁通量为零,即穿进半球面S 的磁通量等于穿出圆面S ′的磁通量; S B ?=m Φ.因而正确答案为(D ). 11-3 下列说法正确的是( ) (A )闭合回路上各点磁感强度都为零时,回路内一定没有电流穿过 (B )闭合回路上各点磁感强度都为零时,回路内穿过电流的代数和必定为零 (C )磁感强度沿闭合回路的积分为零时,回路上各点的磁感强度必定为零

(D )磁感强度沿闭合回路的积分不为零时,回路上任意一点的磁感强度都不可能为零 分析与解 由磁场中的安培环路定律,磁感强度沿闭合回路的积分为零时,回路上各点的磁感强度不一定为零;闭合回路上各点磁感强度为零时,穿过回路的电流代数和必定为零.因而正确答案为(B ). 11-4 在图(a)和(b)中各有一半径相同的圆形回路L1、L2,圆周内有电流I1、I2,其分布相同,且均在真空中,但在(b)图中L2回路外有电流I3,P 1、P 2为两圆形回路上的对应点,则( ) (A )? ??=?2 1 L L d d l B l B ,21P P B B = (B )? ??≠?2 1 L L d d l B l B ,21P P B B = (C ) ? ??=?2 1 L L d d l B l B ,21P P B B ≠ (D )? ??≠?2 1 L L d d l B l B ,21P P B B ≠ 题 11-4 图 分析与解 由磁场中的安培环路定律,积分回路外的电流不会影响磁感强度沿回路的积分;但同样会改变回路上各点的磁场分布.因而正确答案为(C ). 11-5 半径为R 的圆柱形无限长载流直导体置于均匀无限大磁介质之中,若导体中流过的恒定电流为I ,磁介质的相对磁导率为μr(μr<1),则磁介质内的磁化强度为( ) (A )()r I μr π2/1-- (B )()r I μr π2/1- (C )r I μr π2/-(D )r μI r π2/ 分析与解 利用安培环路定理可先求出磁介质中的磁场强度,再由M =(μr-1)H 求得磁介质内的磁化强度,因而正确答案为(B ). 11-6 北京正负电子对撞机的储存环是周长为240m 的近似圆形轨道,当环中电子流强度为8mA 时,在整个环中有多少电子在运行?已知电子的速率接近光速.

大学物理上课后习题答案

第1章 质点运动学 P21 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:1j t t i t r )4321()53(2-+++=m ⑵ 1=t s,2=t s 时,j i r 5.081-= m ;2114r i j =+m ∴ 213 4.5r r r i j ∆=-=+m ⑶0t =s 时,054r i j =-;4t =s 时,41716r i j =+ ∴ 140122035m s 404 r r r i j i j t --∆+====+⋅∆-v ⑷ 1d 3(3)m s d r i t j t -= =++⋅v ,则:437i j =+v 1s m -⋅ 5 0t =s 时,033i j =+v ;4t =s 时,437i j =+v 24041 m s 44 j a j t --∆====⋅∆v v v 6 2d 1 m s d a j t -= =⋅v 这说明该点只有y 方向的加速度,且为恒量; 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 一质点沿半径为1 m 的圆周运动,运动方程为θ=2+33t ,式中θ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==== ωβθω ⑴ s 2=t 时,2 s m 362181-⋅=⨯⨯==βτR a 2 222s m 1296)29(1-⋅=⨯⨯==ωR a n ⑵ 当加速度方向与半径成ο45角时,有:tan 451n a a τ︒== 即:βωR R =2 ,亦即t t 18)9(2 2=,解得:9 23=t 则角位移为:32 2323 2.67rad 9 t θ=+=+⨯ = 一质点在半径为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α= 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,4.022.0=⨯== t αω 1s rad -⋅ 则0.40.40.16R ω==⨯=v 1 s m -⋅ 064.0)4.0(4.022=⨯==ωR a n 2 s m -⋅ 0.40.20.08a R τα==⨯=2 s m -⋅ 22222s m 102.0)08.0()064.0(-⋅=+=+= τa a a n 与切向夹角arctan()0.06443n a a τϕ==≈︒

《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 ∆= ==∆

大学物理实验第二版课后作业参考答案---清华大学出版社

《误差理论》作业参考答案 1、(1)74.63±0.05cm 或 746.3±0.5mm (2) 7.25±0.01cm 或 72.5±0.1mm (3)42.6 ±0.2s (4)27.6 ±0.2℃(5)2.734±0.001v 2、(1)2位 (2)7位(3)5位(4)6位(5)5位(6)2位 3、(1) 299300=2.99300510⨯;983±4=()21004.083.9⨯±;0.00400=4.00310-⨯ 0.004521±0.000001=()310001.0521.4-⨯±;32476510⨯=3.2476910⨯; (2) 15.48g =1.548mg 410⨯=1.548Kg 210-⨯ (3) m =312.670±0.002Kg =(3.1267±0.00002)510⨯g =(3.12670±0.00002)mg 810⨯ (4) =t 17.9±0.1S =0.298±0.002min =(2.98±0.02)×10-1 min 4、(1)N=10.8±0.2cm (2)首位数码“0”不是有效数字,未位数码“0”是有效数字,正确答案是四位有效数字。 (3)28cm =2.8mm 210⨯ 280mm =28.0cm (4)L=(3.8±0.2)mm 410⨯ (5)0.0221⨯0.0221=“0.00048841”≈0.000488 (6) 31010.460 .1160.121500 400⨯≈⨯⨯ 5、(1)X =81(4.113+4.198+4.152+4.147+4.166+4.154+4.132+4.170)=8 1 ⨯33.232 =4.154cm X ∆= {() 1881-⨯ [(4.154-4.113) 2 + (4.154-4.198)2+ (4.154-4.152)2 +(4.154-4.147)2+ (4.154-4.166)2+ (4.154-4.154)2 +(4.154-4.132)2+ (4.154-4.170)2] } 2 1 ≈0.00904~0.009cm X =X ±x ∆=4.154±0.009cm 或 X =X ±x ∆=4.15±0.01cm E = 154 .4009.0⨯100%=0.22% 或 E =15.401 .0⨯100% =0.23% 注:使用计算器时计算过程中有效数字的位数可以不考虑,最后结果应按照教材P6的“不确 定度取位规则”和“测量有效数字取位规则”。 (2)、X = 61(2.904+2.902+2.900+2.903+2.900+2.904)=6 413 .17=2.902167cm X ∆= {() 1661-⨯(0.002 2 + 0.0002+ 0.0022+0.0012+ 0.0022+ 0.0022) } 2 1

《大学物理学》(赵近芳 主编)第二版 课后习题答案物理答案2第七单元

习题七 7-1下列表述是否正确?为什么?并将错误更正. (1)A E Q ∆+∆=∆ (2)⎰+=V p E Q d (3) 121Q Q - ≠η (4)12 1Q Q -<不可逆η 解:(1)不正确,A E Q +∆= (2)不正确, ⎰+=V p E Q d Δ (3)不正确, 121Q Q - =η (4)不正确, 12 1Q Q -=不可逆 η 7-2 V p -图上封闭曲线所包围的面积表示什么?如果该面积越大,是否效率越高? 答:封闭曲线所包围的面积表示循环过程中所做的净功.由于 1Q A 净 = η,净A 面积越大,效 率不一定高,因为η还与吸热1Q 有关. 7-3 如题7-3图所示,有三个循环过程,指出每一循环过程所作的功是正的、负的,还是零,说明理由. 解:各图中所表示的循环过程作功都为0.因为各图中整个循环分两部分,各部分面积大小相等,而循环方向一个为逆时针,另一个为顺时针,整个循环过程作功为0. 题7-3图 7-4 用热力学第一定律和第二定律分别证明,在V p -图上一绝热线与一等温线不能有两个交点. 题7-4图 解:1.由热力学第一定律有 A E Q +∆= 若有两个交点a 和b ,则 经等温b a →过程有 0111=-=∆A Q E 经绝热b a →过程

012=+∆A E 022<-=∆A E 从上得出21E E ∆≠∆,这与a ,b 两点的内能变化应该相同矛盾. 2.若两条曲线有两个交点,则组成闭合曲线而构成了一循环过程,这循环过程只有吸热,无放热,且对外做正功,热机效率为%100,违背了热力学第二定律. 7-5 一循环过程如题7-5图所示,试指出: (1)ca bc ab ,,各是什么过程; (2)画出对应的V p -图; (3)该循环是否是正循环? (4)该循环作的功是否等于直角三角形面积? (5)用图中的热量 ac bc ab Q Q Q ,,表述其热机效率或致冷系数. 解:(1) a b 是等体过程 bc 过程:从图知有KT V =,K 为斜率 由vRT pV = 得 K vR p = 故bc 过程为等压过程 ca 是等温过程 (2)V p -图如题57'-图 题57'-图 (3)该循环是逆循环 (4)该循环作的功不等于直角三角形面积,因为直角三角形不是V p -图中的图形. (5) ab ca bc ab Q Q Q Q e -+= 题7-5图 题7-6图 7-6 两个卡诺循环如题7-6图所示,它们的循环面积相等,试问: (1)它们吸热和放热的差值是否相同; (2)对外作的净功是否相等; (3)效率是否相同? 答:由于卡诺循环曲线所包围的面积相等,系统对外所作的净功相等,也就是吸热和放热的

大学物理学第二版答案

大学物理学第二版答案 【篇一:大学物理上第二版网上考试答案第三四期】 绳子各一端,他们由初速为零向上爬,经过一定时间,甲相对绳子的速率是乙相对绳子速率的两倍,则到达顶点的情况是: (正确答案:c 提交答案:c 判题:√ 得分:10分) a、甲先到达 b、乙先到达 c、同时到达 d、无法确定 2、假设某卫星环绕地球中心作椭圆轨道运动,则在运动过程中,卫星对地球中心的 (正确答案:b 提交答案:b 判题:√ 得分:10分) a、角动量守恒,动能守恒 b、角动量守恒,机械能守恒 c、角动量不守恒,机械能守恒 d、角动量不守恒,动能守恒 3、几个力同时作用在一个具有固定转轴的刚体上,如果这几个力的矢量和为零,则此刚体 (正确答案:d 提交答案:d 判题:√ 得分:10分) a、必然不会转动 b、转速必然不变 c、转速必然改变 d、转速可能不变,也可能改变 4、一水平放置的直杆,质量为m,长度为l,绕其一端作匀速率转动(转动惯量 度为v,则杆的动能为 (正确答案:c 提交答案:c 判题:√ 得分:10分) a、 b、 c、 d、),外端点线速 5、一质点作匀速率圆周运动时 (正确答案:c 提交答案:c 判题:√ 得分:10分) a、它的动量不变,对圆心的角动量也不变

b、它的动量不变,对圆心的角动量不断改变 c、它的动量不断改变,对圆心的角动量不变 d、它的动量不断改变,对圆心的角动量也不断改变 6、一水平圆盘可绕固定铅直中心轴转动,盘上站着一个人,初始 时整个系统处于静止状态,忽略轴的摩擦,当此人在盘上随意走动时,此系统 (正确答案:c 提交答案:d 判题:╳得分:0分) a、动量守恒 b、机械能守恒 c、对中心轴的角动量守恒 d、动量、机械能和角动量都守恒 7、多个力作用在有固定转轴的刚体上,这些力的矢量和为零,则刚 体绕该轴转动的角加速度将(正确答案:d 提交答案:d 判题:√ 得分:10分) a、保持不变的恒量 b、为0 c、不为0的变量 d、无法确定 8、 有两个半径相同,质量相等的细圆环a和b,a环的质量分布均匀,b环的质量分布不均匀,它们对通过环心与环面垂直的轴的转动惯量 分别为、,则() (正确答案:c 提交答案:d 判题:╳得分:0分) a、a环的转动惯量较大 b、b环的转动惯量较大 c、一样大 d、不能确定 9、花样滑冰运动员绕过自身的竖直轴转动,开始时两臂伸开,转 动惯量为,角速度为,然后她将两臂收回,使转动惯量减少为。这 时她转动的角速度变为 (正确答案:c 提交答案:c 判题:√ 得分:10分) a、 b、c、d、 第 4 期考试在线评卷 (本期考试 0 道判断题, 10 道选择题,总分 100 分)

《大学物理学》(赵近芳主编)第二版课后习题答案物理答案第二单元

《大学物理学》(赵近芳主编)第二版课后习题答案物理答案 第二单元 习题二 2-1因绳不可伸长,故滑轮两边绳子的加速度均为a 1,其对于m 2则为牵连加速度,又知m 2对绳子的相对加速度为a ′,故m 2对地加速度,由图(b)可知,为 a 2=a 1-a ′ ① 又因绳的质量不计,所以圆柱体受到的摩擦力f 在数值上等于绳的张力T ,由牛顿定律,有 m 1g-T=m 1a 1 ② T-m 2g=m 2a 2 ③ 联立①、②、③式,得 2 1212 112122 12211) 2()()(m m a g m m T f m m a m g m m a m m a m g m m a +'-= =+' --= +' +-= 讨论 (1)若a ′=0,则a 1=a 2表示柱体与绳之间无相对滑动. (2)若a ′=2g ,则T=f=0,表示柱体与绳之间无任何作用力,此时m 1,m 2均作自由落体运动. 题2-1图 2-2以梯子为对象,其受力图如图(b)所示,则在竖直方向上, N B -mg=0 ① 又因梯无转动,以B 点为转动点,设梯子长为l ,则

N A lsin θ-mg 2 l cos θ=0 ② 在水平方向因其有加速度a ,故有 f+N A =ma ③ 题2-2图 式中f 为梯子受到的摩擦力,其方向有两种可能,即f=±μ0mg ④ 联立①、②、③、④式得 ) (2tan ,)(2tan 00g a g g a g M m μθμθ-=+= 2-3 283166-?=== s m m f a x x 216 7-?-= = s m m f a y y (1) --?-=?-=+=?-=?+-=+=201 01 2008 7 21674 5 2832s m dt a v v s m dt a v v y y y x x x 于是质点在2s 时的速度 18 7

《大学物理》 第二版 课后习题答案 第六章

习题解析 6-1 在坐标原点及0)点分别放置电量6 1 2.010Q C -=-⨯及6 2 1.010Q C -=⨯的点电荷, 求1)P -点处的 场强。 解 如图6.4所示,点电荷1Q 和2Q 在P 产生的场强分别为 1122 12 22011022 11,44Q r Q r E E r r r r πεπε= = 而12123,,2,1r i j r j r r =-=- ==,所以 ()() 1111 1222011011 6 62203111441 2.010 1.010422113.9 6.810Q r Q r E E E r r r r j j i j N C πεπεπε--=+= + ⎛⎫ -⨯-⨯-=+ ⎪ ⎪⎝ ⎭ ≈-+⨯∙总 6-2 长为15l cm =的直导线AB 上,设想均匀地分布着线密度为9 1 5.0010C m λ--=⨯⋅,的正电荷,如图 6.5所 示,求: (1)在导线的延长线上与B 端相距1 5.0d cm =处的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 =处的Q 点的场强。 解 (1)如图6.5(a )所示,以AB 中点为坐标原点,从A 到B 的方向为x 轴的正方向。在导线AB 上坐标为x 处,取一线元dx ,其上电荷为 dq dx λ= 它在P 点产生的场强大小为 22 00111442dq dx dE r l d x λπεπε= =⎛⎫ +- ⎪⎝⎭ 方向沿x 轴正方向。导线AB 上所有线元在P 点产生的电场的方向相同,因此P 点的场强大小为 ()1 2 1212 2000112 11 2 9921221 11114442115.0010910 6.7510510 2010dq dx E r d l d l d x V m λπεπεπε------⎛⎫ === - ⎪ -⎛⎫ ⎝⎭ +- ⎪⎝⎭⎛⎫ =⨯⨯⨯⨯-=⨯∙ ⎪⨯⨯⎝⎭⎰ 方向沿x 轴正方向。

大学物理第二版习题答案

13级应用化学(2)班物理习题详解

习题精解 1-1某质点的速度为j t i v 82-=,已知t=0时它经过点(3,7),则该质点的运动方程为( ) A.j t i t 242- B.()() j t i t 74322 +-+ C.j 8- D.不能确定 解:本题答案为B. 因为 dt r d v = 所以 ()dt j t i r d 82-= 于是有 ()d t j t i r d t r r ⎰⎰ -=0 820 即 j t i t r r 2 042-=- 亦即 ()j t i t j i r 2 4273-=-- 故 ()() j t i t r 74322 +-+= 1-2 一质点在平面上作曲线运动,1t 时刻位置矢量为j i r 621+-=,2t 时刻的位置矢量为j i r 422 +=,求:(1)在12t t t -=∆时间内质点的位移矢量式;(2)该段时间内位移的大小和方向;(3)在坐标图上画出21,r r 及 r ∆。 解 (1)在12t t t -=∆时间内质点的位移矢量式为 ()()m j i r r r 241 2-=-=∆ (2)该段时间内位移的大小 ()()m r 52242 2=+= ∆ 该段时间内位移的方向与轴的夹角为 ︒-=⎪⎭ ⎫ ⎝⎛-=-6.2642tan 1 α (3)坐标图上的表示如图1.1所示 1-3某质点作直线运动,其运动方程为2 14x t t =+- ,其中x 以m 计,t 以s 计,求:(1)第3s 末质点的位置;(2)头3s 的位移大小;(3)头3s 内经过的路程。 解 (1)第3s 末质点的位置为

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