大学应用物理答案
大学物理习题答案
大学物理习题答案 TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-一、 单项选择题：1. 北京正负电子对撞机中电子在周长为L 的储存环中作轨道运动。
已知电子的动量是P ，则偏转磁场的磁感应强度为： （ C ） (A)eLP π； (B)eL P π4； (C) eLPπ2； (D) 0。
2. 在磁感应强度为B的均匀磁场中，取一边长为a 的立方形闭合面，则通过该闭合面的磁通量的大小为： （ D ）(A) B a 2； (B) B a 22； (C) B a 26； (D) 0。
3．半径为R 的长直圆柱体载流为I ，电流I 均匀分布在横截面上，则圆柱体内（R r 〈）的一点P 的磁感应强度的大小为 ( B ) (A) r I B πμ20=； (B) 202R Ir B πμ=； (C) 202rIB πμ=； (D) 202RIB πμ=。
4．单色光从空气射入水中，下面哪种说法是正确的 ( A ) (A) 频率不变，光速变小； (B) 波长不变，频率变大； (C) 波长变短，光速不变； (D) 波长不变，频率不变.5.如图,在C 点放置点电荷q 1,在A 点放置点电荷q 2,S 是包围点电荷q 1的封闭曲面,P 点是S 曲面上的任意一点.现在把q 2从A 点移到B 点，则 (D )(A) 通过S 面的电通量改变,但P 点的电场强度不变；(B) 通过S 面的电通量和P 点的电场强度都改变； (C) 通过S 面的电通量和P 点的电场强度都不变； (D) 通过S 面的电通量不变,但P 点的电场强度改变。
6．如图所示，两平面玻璃板OA 和OB 构成一空气劈尖，一平面单色光垂直入射到劈尖上，当A 板与B 板的夹角θ增大时，干涉图样将 ( C )(A) 干涉条纹间距增大，并向O 方向移动； (B) 干涉条纹间距减小，并向B 方向移动； (C) 干涉条纹间距减小，并向O 方向移动； (D) 干涉条纹间距增大，并向O 方向移动.7．在均匀磁场中有一电子枪，它可发射出速率分别为v 和2v 的两个电子，这两个电子的速度方向相同，且均与磁感应强度B 垂直，则这两个电子绕行一周所需的时间之比为 ( A )(A) 1:1； (B) 1:2； (C) 2:1； (D) 4:1.8．如图所示，均匀磁场的磁感强度为B ，方向沿y 轴正向，欲要使电量为Q 的正离子沿x 轴正向作匀速直线运动，则必须加一个均匀电场E ，其大小和方向为 ( D )(A) E =νB ，E 沿z 轴正向； (B) E =vB ，E 沿y 轴正向；(C) E =B ν，E 沿z 轴正向； (D) E =B ν，E 沿z 轴负向。
大学物理第三章部分课后习题答案
大学物理第三章部分课后习题答案3-1半径为R、质量为M的均匀薄圆盘上，挖去一个直径为R的圆孔，孔的中心在求所剩部分对通过原圆盘中心且与板面垂直的轴的转动惯量。
分析：用补偿法（负质量法）求解，由平行轴定理求其挖去部分的转动惯量，用原圆盘转动惯量减去挖去部分的转动惯量即得。
注意对同一轴而言。
解：没挖去前大圆对通过原圆盘中心且与板面垂直的轴的转动惯量为：1R处，2J11MR2①2由平行轴定理得被挖去部分对通过原圆盘中心且与板面垂直的轴的转动惯量为：1MRMR3J2Jcmd2()2()2MR2②2424232由①②式得所剩部分对通过原圆盘中心且与板面垂直的轴的转动惯量为：JJ1J213MR2323-2如题图3-2所示，一根均匀细铁丝，质量为M，长度为L，在其中点O处弯成120角，放在某Oy平面内，求铁丝对O某轴、Oy轴、Oz轴的转动惯量。
分析：取微元，由转动惯量的定义求积分可得解：（1）对某轴的转动惯量为：L20J某rdm(lin600)22M1dlML2L32（2）对y轴的转动惯量为：L1ML2M5Jy()2(lin300)2dlML20322L96（3）对Z轴的转动惯量为：1ML1Jz2()2ML2322122题图3-23-3电风扇开启电源后经过5达到额定转速，此时角速度为每秒5转，关闭电源后经过16风扇停止转动，已知风扇转动惯量为0.5kgm，且摩擦力矩Mf和电磁力矩M均为常量，求电机的电磁力矩M。
分析：Mf，M为常量，开启电源5内是匀加速转动，关闭电源16内是匀减速转动，可得相应加速度，由转动定律求得电磁力矩M。
解：由定轴转动定律得：MMfJ1，即52520.54.12Nm5163-4飞轮的质量为60kg，直径为0.5m，转速为1000r/min，现要求在5内使其制动，求制动力F，假定闸瓦与飞轮之间的摩擦系数0.4，飞轮的质量全部分布在轮的外周上，MJ1MfJ1J20.5尺寸如题图3-4所示。
分析：分别考虑两个研究对象：闸瓦和杆。
大学应用物理课后习题所有答案
rOC rOA rAB rBC
( x A x O )i ( y B y A ) j ( x C x B )i ( y C y B ) j 25i 20 j 15 cos 45 0 i 15 sin 45 0 j 14.4i 9.4 j
上式变形后再两边积分为：
( 2 2)dt dr
4
r
r
1 4 t t 3 2t 12 4
t 2 s
当 t=2(s)时，物体的加速度为： a 当 t=3(s)时物体的位置为：
3t 2 6t 3 2 2 6 2 24 m s 2
1-14 物体沿直线运动，其速度为 t 3 3t 2 2 (单位为 SI 制)。如果 t=2(s)时，x=4(m)，求此时物体 的加速度以及 t=3(s)时物体的位置。 解：由 t 3 3t 2 2 可知物体在任意时刻的加速度和位移分别为：
dv 3t 2 6t ； dt dr t 3 3t 2 2 dt a
2
其速度分量式 大小
x
dx dy Rw cos t ， y R sin t dt dt R sin t arctg tgt R cos t
2 2 vx vy R
方向：以 表示速度 v 与 x 轴间的夹角，则 其加速度分量式 大小
x t d x ，变形后再两边积分为： d x 10tdt 0 0 dt d y t a y 15t 2 y ，变形后再两边积分为： d y 15t 2 dt 0 0 dt
ax 10t
x 5t 2 y 5t 3
当 t=5(s)时质点的速度为： 速度的大小：
大学物理试题及参考答案
大学物理?试题及参考答案一、填空题〔每空1分、共20分〕1．某质点从静止出发沿半径为m R 1=的圆周运动，其角加速度随时间的变化规律是t t 6122-=β(SI) ，那么该质点切向加速度的大小为 。
2．真空中两根平行的无限长载流直导线，分别通有电流1I 和2I ,它们之间的间隔 为d ，那么每根导线单位长度受的力为 。
3．某电容器电容F C μ160=，当充电到100V 时，它储存的能量为____________焦耳。
4．一个均匀带电球面，半径为10厘米，带电量为2×109-库仑。
在距球心6厘米处的场强为__________。
5．一平行板电容器充电后切断电源。
假设使两极板间间隔 增加，那么两极板间场强E __________，电容C__________。
〔选填：增加、不变、减少〕6．一质量为m ，电量为q 的带电粒子以速度v 与磁感应强度为B 的磁场成θ角进入时，其运动的轨迹为一条等距螺旋，其盘旋半径R 为____________ ，周期T 为__________，螺距H 为__________。
7. 真空中一个边长为a 的正方体闭合面的中心，有一个带电量为Q 库仑的点电荷。
通过立方体每一个面的电通量为____________。
8．电力线稀疏的地方，电场强度 。
稠密的地方，电场强度 。
9. 均匀带电细圆环在圆心处的场强为 。
10.一电偶极子，带电量为q=2×105-库仑，间距L ＝0.5cm ，那么它的电距为________库仑米11.一空心圆柱体的内、外半径分别为1R ,2R ,质量为m 〔SI 单位〕.那么其绕中心轴竖直轴的转动惯量为____________。
12.真空中的两个平行带电平板，板面面积均为S ，相距为d 〔S d 〈〈〕，分别带电q + 及q -，那么两板间互相作用力F 的大小为____________。
13．一个矩形载流线圈长为a 宽为b ，通有电流I ，处于匀强磁场B 中。
大学物理学课后习题答案
习题及解答（全）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 tsd d .t rd d 只是速度在径向上的分量.∵有r r ˆr =（式中r ˆ叫做单位矢），则t ˆr ˆt r t d d d d d d r rr += 式中t rd 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 tr d ˆd d ˆd 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 rd 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 =22d d d d ⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛t y t x 及a =222222d 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+=，jt y i t x t r a jt y i t x t r v222222d d d d d d d d d d d d +==+==∴故它们的模即为222222222222d 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22d d d d t r a trv ==其二，可能是将22d d d d t r tr 与误作速度与加速度的模。
大学 物理试题 含答案 1.1
振动一长为l 的均匀细棒悬于通过其一端的光滑水平固定轴上，（如图所示），作成一复摆．已知细棒绕通过其一端的轴的转动惯量231ml J =，此摆作微小振动的周期为(A)g l π2. (B) g l22π.(C)g l 322π. (D) g l 3π. ［］2.s )21一质点作简谐振动．其运动速度与时间的曲线如图所示．若质点的振动规律用余弦函数描述，则其初相应为(A) π/6． (B) 5π/6． (C) -5π/6．(D) -π/6． (E) -2π/3．［］3. 一质点沿x 轴作简谐振动，振动方程为)312cos(1042π+π⨯=-t x (SI)． 从t = 0时刻起，到质点位置在x = -2 cm 处，且向x 轴正方向运动的最短时间间隔为(A) s 81 (B) s 61 (C) s41(D) s 31 (E) s21［］4. 一弹簧振子，重物的质量为m ，弹簧的劲度系数为k ，该振子作振幅为A 的简谐振动．当重物通过平衡位置且向规定的正方向运动时，开始计时．则其振动方程为：(A))21/(cos π+=t m k A x (B) )21/cos(π-=t m k A x(C))π21/(cos +=t k m A x (D) )21/cos(π-=t k m A x (E) t m /k A x cos =［］5. 一劲度系数为k 的轻弹簧，下端挂一质量为m 的物体，系统的振动周期为T 1．若将此弹簧截去一半的长度，下端挂一质量为m21的物体，则系统振动周期T 2等于 (A) 2 T 1 (B) T 1 (C) T 12/(D) T 1 /2 (E) T 1 /4 ［］6. 一质点在x 轴上作简谐振动，振辐A = 4 cm ，周期T = 2 s ，其平衡位置取作坐标原点．若t = 0时刻质点第一次通过x = -2 cm 处，且向x 轴负方向运动，则质点第二次通过x = -2 cm 处的时刻为(A) 1 s ． (B) (2/3) s ．(C) (4/3) s ． (D) 2 s ．［］7. 两个同周期简谐振动曲线如图所示．x 1的相位比x 2的相位 (A) 落后π/2． (B) 超前π/2． (C) 落后π ． (D) 超前π． ［］(B)-8.一个质点作简谐振动，振幅为A ，在起始时刻质点的位移为A 21，且向x 轴的正方向运动，代表此简谐振动的旋转矢量图为［］9.一简谐振动曲线如图所示．则振动周期是 (A) 2.62 s ． (B) 2.40 s ．(C) 2.20 s．(D) 2.00 s．］10.一简谐振动用余弦函数表示，其振动曲线如图所示，则此简谐振动的三个特征量为A =_____________；ω =________________；φ =_______________．Array11.已知三个简谐振动曲线如图所示，则振动方程分别为：x1 =______________________，x2 = _____________________，x3 =_______________________．12.一简谐振动曲线如图所示，则由图可确定在t = 2s时刻质点的位移为____________________，速度为__________________．·--13.两个同方向的简谐振动曲线如图所示．合振动的振幅为_______________________________，合振动的振动方程为________________________________．14. 一物体作余弦振动，振幅为15³10-2 m，角频率为6π s-1，初相为0.5 π，则振动方程为x = ________________________(SI)．-15.一简谐振动的振动曲线如图所示．求振动方程．16. 一质点同时参与两个同方向的简谐振动，其振动方程分别为x1=5³10-2cos(4t + π/3) (SI) , x2 =3³10-2sin(4t-π/6）(SI)画出两振动的旋转矢量图，并求合振动的振动方程．17. 两个同方向的简谐振动的振动方程分别为x1 = 4³10-2cos2π)81(+t(SI), x2 = 3³10-2cos2π)41(+t(SI)求合振动方程．18. 质量m= 10 g的小球与轻弹簧组成的振动系统，按)318cos(5.0π+π=tx的规律作自由振动，式中t以秒作单位，x以厘米为单位，求(1) 振动的角频率、周期、振幅和初相；(2) 振动的速度、加速度的数值表达式；(3) 振动的能量E ；(4) 平均动能和平均势能．19. 在一竖直轻弹簧下端悬挂质量m = 5 g 的小球，弹簧伸长∆l = 1 cm 而平衡．经推动后，该小球在竖直方向作振幅为A = 4 cm 的振动，求 (1) 小球的振动周期； (2) 振动能量．1.(C)2. (C)3. (E)4.(B) v 5. (D) 6. (B) 7. (B) 8. (B) 9. (B)10. 10 cm 1分 (π/6) rad/s 1分 π/3 1分11. 0.1cos πt (SI) 1分0.1)21cos(π-πt (SI) 1分 0.1)cos(π±πt (SI) 1分12.0 1分 3π cm/s 2分13.|A 1 - A 2|1分)212cos(12π+π-=t T A A x 2分 14.)216cos(10152π+π⨯-t 3分 15. 解：(1)设振动方程为)cos(φω+=t A x由曲线可知A = 10 cm , t = 0，φcos 1050=-=x ，0sin 100<-=φωv解上面两式，可得φ = 2π/3 2分由图可知质点由位移为x 0 = -5 cm 和v 0< 0的状态到x = 0和v > 0的状态所需时间t = 2 s ，代入振动方程得)3/22cos(100π+=ω (SI)则有2/33/22π=π+ω，∴ω = 5 π/12 2分 故所求振动方程为)3/212/5cos(1.0π+π=t x (SI) 1分16.xO ωωπ/3-2π/3A1A 2A解：x 2= 3³10-2 sin(4t -π/6) = 3³10-2cos(4t -π/6-π/2) = 3³10-2cos(4t - 2π/3)．作两振动的旋转矢量图，如图所示．图2分由图得：合振动的振幅和初相分别为A = (5-3)cm = 2 cm ，φ = π/3． 2分合振动方程为x = 2³10-2cos(4t +π/3) (SI) 1分17. 解：由题意x 1 = 4³10-2cos)42(π+πt (SI) x 2 =3³10-2cos)22(π+πt (SI) 按合成振动公式代入已知量，可得合振幅及初相为22210)4/2/cos(2434-⨯π-π++=A m= 6.48³10-2 m 2分)2/cos(3)4/cos(4)2/sin(3)4/sin(4arctgπ+ππ+π=φ=1.12 rad 2分合振动方程为x = 6.48³10-2 cos(2πt +1.12) (SI) 2分18. 解：(1) A = 0.5 cm ；ω = 8π s -1；T = 2π/ω = (1/4) s ；φ = π/3 2分(2))318sin(1042π+π⨯π-==-t xv (SI) )318cos(103222π+π⨯π-==-t xa (SI) 2分(3)2222121A m kA E E E P K ω==+==7.90³10-5 J 3分 (4) 平均动能⎰=TK tm T E 02d 21)/1(v ⎰π+π⨯π-=-Ttt m T 0222d )318(sin )104(21)/1(= 3.95³10-5 J = E21 同理EE P 21== 3.95³10-5 J 3分19. 解：(1))//(2/2/2l g m k m T ∆π=π=π=ω= 0.201 s 3分 (2) 22)/(2121A l mg kA E ∆=== 3.92³10-3 J 2分波动1. ［］2.一平面简谐波的表达式为)3cos(1.0π+π-π=x t y (SI) ，t = 0时的波形曲线如图所示，则(A) O 点的振幅为-0.1 m ． (B) 波长为3 m ．(C) a 、b 两点间相位差为π21．(D) 波速为9 m/s ．［］3. 若一平面简谐波的表达式为)cos(Cx Bt A y -=，式中A 、B 、C 为正值常量，则 (A) 波速为C ． (B) 周期为1/B ．(C) 波长为 2π /C ． (D) 角频率为2π /B ．［］4.如图所示，一平面简谐波沿x 轴正向传播，已知P 点的振动方程为)cos(0φω+=t A y ，则波的表达式为(A)}]/)([cos{0φω+--=u l x t A y ．(B)})]/([cos{0φω+-=u x t A y ． (C) )/(cos u x t A y -=ω． (D)}]/)([cos{0φω+-+=u l x t A y ．［］(m)5.图示一简谐波在t = 0时刻的波形图，波速u = 200 m/s ，则图中O 点的振动加速度的表达式为(A))21cos(4.02π-ππ=t a (SI)． (B))23cos(4.02π-ππ=t a (SI)． (C))2cos(4.02π-ππ-=t a (SI)． (D))212cos(4.02π+ππ-=t a (SI) ［］6. 在波长为λ的驻波中，两个相邻波腹之间的距离为 (A) λ /4． (B) λ /2． (C) 3λ /4． (D) λ ．［］7. 一横波沿绳子传播时, 波的表达式为)104cos(05.0t x y π-π= (SI)，则 (A) 其波长为0.5 m ． (B) 波速为5 m/s ． (C) 波速为25 m/s ． (D) 频率为2 Hz ．［］8.图示一简谐波在t = 0时刻的波形图，波速u = 200 m/s ，则P 处质点的振动速度表达式为(A) )2cos(2.0π-ππ-=t v (SI)． (B) )cos(2.0π-ππ-=t v (SI)． (C) )2/2cos(2.0π-ππ=t v (SI)．(D) )2/3cos(2.0π-ππ=t v (SI)．［］9.一平面简谐波沿x 轴正方向传播，波速 u = 100 m/s ，t = 0时刻的波形曲线如图所示．可知波长λ = ____________；振幅A = __________；频率ν = ____________．10. 一平面简谐波的表达式为)37.0125cos(025.0x t y -= (SI)，其角频率ω =__________________________，波速u =______________________，波长λ = _________________．11.-图为t = T / 4 时一平面简谐波的波形曲线，则其波的表达式为______________________________________________．12. 在简谐波的一条射线上，相距0.2 m 两点的振动相位差为π /6．又知振动周期为0.4 s ，则波长为_________________，波速为________________．13. 在同一媒质中两列频率相同的平面简谐波的强度之比I 1 / I 2 = 16，则这两列 波的振幅之比是A 1 / A 2 = ____________________．14.一列平面简谐波在媒质中以波速u = 5 m/s沿x轴正向传播，原点O处质元的振动曲线如图所示．(1) 求解并画出x = 25 m处质元的振动曲线．(2) 求解并画出t = 3 s时的波形曲线．A B xu15.如图，一平面波在介质中以波速u = 20 m/s沿x轴负方向传播，已知A点的振动方程为tyπ⨯=-4cos1032(SI)．(1) 以A点为坐标原点写出波的表达式；(2) 以距A点5 m处的B点为坐标原点，写出波的表达式．16. 某质点作简谐振动，周期为2 s，振幅为0.06 m，t = 0 时刻，质点恰好处在负向最大位移处，求(1) 该质点的振动方程；(2) 此振动以波速u = 2 m/s沿x轴正方向传播时，形成的一维简谐波的波动表达式，（以该质点的平衡位置为坐标原点）；(3) 该波的波长．17. 一振幅为10 cm，波长为200 cm的一维余弦波．沿x轴正向传播，波速为100 cm/s，在t = 0时原点处质点在平衡位置向正位移方向运动．求(1) 原点处质点的振动方程．(2) 在x = 150 cm 处质点的振动方程．18. 已知波长为λ 的平面简谐波沿x 轴负方向传播．x = λ /4处质点的振动方程为ut A y ⋅π=λ2cos(SI)(1) 写出该平面简谐波的表达式..(2) 画出t = T 时刻的波形图.波动1.(B) 2. (C) 3. (C) 4. (A) 5. (D) 6. (B) 7. (A) 8. (A) 9. 0.8 m 2分 0.2 m 1分 125 Hz 2分10. 125 rad/s 1分 338 m/s 2分 17.0 m 2分11. ])330/(165cos[10.0π--π=x t y (SI) 3分12. 2.4 m 2分6.0 m/s 2分13. 4 3分 14. 解：(1) 原点O 处质元的振动方程为)2121cos(1022π-π⨯=-t y ， (SI) 2分 波的表达式为)21)5/(21cos(1022π--π⨯=-x t y ， (SI) 2分 x = 25 m 处质元的振动方程为)321cos(1022π-π⨯=-t y ， (SI)振动曲线见图 (a) 2分(2) t = 3 s 时的波形曲线方程)10/cos(1022x y π-π⨯=-， (SI) 2分t (s)O -2³10-21y (m)234(a)波形曲线见图 2分2³15. 解：(1) 坐标为x 点的振动相位为)]/([4u x t t +π=+φω)]/([4u x t +π=)]20/([4x t +π= 2分波的表达式为)]20/([4cos 1032x t y +π⨯=- (SI) 2分 (2) 以B 点为坐标原点，则坐标为x 点的振动相位为]205[4-+π='+x t t φω (SI) 2分 波的表达式为])20(4cos[1032π-+π⨯=-xt y (SI) 2分16. 解：(1) 振动方程)22cos(06.00π+π=ty )cos(06.0π+π=t (SI) 3分 (2) 波动表达式])/(cos[06.0π+-π=u x t y 3分])21(cos[06.0π+-π=x t (SI)(3) 波长4==uT λ m 2分17. 解：(1)振动方程：)cos(0φω+=t A y A = 10 cm ， ω = 2πν = π s -1，ν = u / λ = 0.5 Hz 初始条件：y (0, 0) = 00)0,0(>y 得π-=210φ故得原点振动方程：)21cos(10.0π-π=t y (SI) 2分 2) x = 150 cm 处相位比原点落后π23，所以)2321cos(10.0π-π-π=t y )2cos(10.0π-π=t (SI) 3分也可写成t y π=cos 10.0 (SI)图A解：(1) 如图A ，取波线上任一点P ，其坐标设为x ，由波的传播特性，P 点的振动落后于λ /4处质点的振动． 2分 该波的表达式为)]4(22cos[x ut A y -π-π=λλλ )222cos(x ut A λλπ+π-π= (SI) 3分 (2) t = T 时的波形和t = 0时波形一样． t = 0时)22cos(x A y λπ+π-=)22cos(π-π=x A λ 2分按上述方程画的波形图见图B ． 3分波动光学1. 在单缝夫琅禾费衍射实验中，波长为λ的单色光垂直入射在宽度为a ＝4 λ的单缝上，对应于衍射角为30°的方向，单缝处波阵面可分成的半波带数目为(A) 2 个． (B) 4 个．(C) 6 个． (D) 8 个．［］2. 波长为λ的单色平行光垂直入射到一狭缝上，若第一级暗纹的位置对应的衍射角为θ=±π / 6，则缝宽的大小为(A) λ / 2． (B) λ．(C) 2λ． (D) 3 λ．［］3. 在夫琅禾费单缝衍射实验中，对于给定的入射单色光，当缝宽度变小时，除中央亮纹的中心位置不变外，各级衍射条纹(A) 对应的衍射角变小． (B) 对应的衍射角变大． (C) 对应的衍射角也不变． (D) 光强也不变．［］4. 一束平行单色光垂直入射在光栅上，当光栅常数(a + b )为下列哪种情况时(a 代表每条缝的宽度)，k =3、6、9 等级次的主极大均不出现？ (A) a ＋b =2 a ． (B) a ＋b =3 a ．(C) a ＋b =4 a ． (A) a ＋b =6 a ．［］5. 在光栅光谱中，假如所有偶数级次的主极大都恰好在单缝衍射的暗纹方向上，因而实际上不出现，那么此光栅每个透光缝宽度a 和相邻两缝间不透光部分宽度b 的关系为(A) a=21b ． (B) a=b ．(C) a=2b ． (D) a=3 b ．［］6. 在双缝干涉实验中，用单色自然光，在屏上形成干涉条纹．若在两缝后放一个偏振片，则(A) 干涉条纹的间距不变，但明纹的亮度加强． (B) 干涉条纹的间距不变，但明纹的亮度减弱． (C) 干涉条纹的间距变窄，且明纹的亮度减弱． (D) 无干涉条纹．［］7. 一束光是自然光和线偏振光的混合光，让它垂直通过一偏振片．若以此入射光束为轴旋转偏振片，测得透射光强度最大值是最小值的5倍，那么入射光束中自然光与线偏振光的光强比值为(A) 1 / 2． (B) 1 / 3．(C) 1 / 4． (D) 1 / 5．［］8. 如果两个偏振片堆叠在一起，且偏振化方向之间夹角为60°，光强为I 0的自然光垂直入射在偏振片上，则出射光强为 (A) I 0 / 8． (B) I 0 / 4．(C) 3 I 0 / 8． (D) 3 I 0 / 4．［］9. 使一光强为I 0的平面偏振光先后通过两个偏振片P 1和P 2．P 1和P 2的偏振化方向与原入射光光矢量振动方向的夹角分别是α 和90°，则通过这两个偏振片后的光强I 是(A) 21I 0cos 2α ． (B) 0．(C) 41I 0sin 2(2α)． (D) 41I 0sin 2α ． (E) I 0 cos 4α ．［］10. 光强为I0的自然光依次通过两个偏振片P1和P2．若P1和P2的偏振化方向的夹角α＝30°，则透射偏振光的强度I是(A) I0 / 4．(B)3I0 / 4．(C)3I0 / 2．(D) I0 / 8．(E) 3I0 / 8．［］11. n1n2n3用波长为λ的单色光垂直照射折射率为n2的劈形膜(如图)图中各部分折射率的关系是n1＜n2＜n3．观察反射光的干涉条纹，从劈形膜顶开始向右数第5条暗条纹中心所对应的厚度e＝____________________．12. 波长λ＝600 nm的单色光垂直照射到牛顿环装置上，第二个明环与第五个明环所对应的空气膜厚度之差为____________nm．(1 nm=10-9 m)13. 若在迈克耳孙干涉仪的可动反射镜M移动0.620 mm过程中，观察到干涉条纹移动了2300条，则所用光波的波长为_____________nm．(1 nm=10-9 m)14. 用迈克耳孙干涉仪测微小的位移．若入射光波波长λ＝628.9 nm，当动臂反射镜移动时，干涉条纹移动了2048条，反射镜移动的距离d＝________．15. 已知在迈克耳孙干涉仪中使用波长为l的单色光．在干涉仪的可动反射镜移动距离d的过程中，干涉条纹将移动________________条．16. 在迈克耳孙干涉仪的一条光路中，插入一块折射率为n，厚度为d的透明薄片．插入这块薄片使这条光路的光程改变了_______________．17. 一束平行的自然光，以60°角入射到平玻璃表面上．若反射光束是完全偏振的，则透射光束的折射角是____________________________；玻璃的折射率为________________．如图所示，一束自然光入射到折射率分别为n1和n2的两种介质的交界面上，发生反射和折射．已知反射光是完全偏振光，那么折射角r 的值为_______________________．19. 假设某一介质对于空气的临界角是45°，则光从空气射向此介质时的布儒 斯特角是_______________________．20. 当一束自然光在两种介质分界面处发生反射和折射时，若反射光为线偏振 光，则折射光为____________偏振光，且反射光线和折射光线之间的夹角为 ___________．21. 在双缝干涉实验中，波长λ＝550 nm 的单色平行光垂直入射到缝间距a ＝2³10-4m 的双缝上，屏到双缝的距离D ＝2 m ．求：(1) 中央明纹两侧的两条第10级明纹中心的间距；(2) 用一厚度为e ＝6.6³10-5 m 、折射率为n ＝1.58的玻璃片覆盖一缝后，零级明纹将移到原来的第几级明纹处？(1 nm = 10-9 m)22. 在双缝干涉实验中，双缝与屏间的距离D ＝1.2m ，双缝间距d ＝0.45 mm ，若测得屏上干涉条纹相邻明条纹间距为1.5mm ，求光源发出的单色光的波长l ．在如图所示的牛顿环装置中，把玻璃平凸透镜和平面玻璃(设玻璃折射率n 1＝1.50)之间的空气(n 2＝1.00)改换成水(2n '＝1.33)，求第k 个暗环半径的相对改变量()k k k r r r /'-．24. 一衍射光栅，每厘米200条透光缝，每条透光缝宽为a=2³10-3cm ，在光栅后放一焦距f=1 m 的凸透镜，现以λ=600 nm (1 nm =10-9 m)的单色平行光垂直照射光栅，求：(1) 透光缝a 的单缝衍射中央明条纹宽度为多少？ (2) 在该宽度内，有几个光栅衍射主极大？1. (B)2. (C)3. (B)4.(B)5.(B)6.(B)7.(A)8.(A)9.(C)10. (E)11.249n λ3分 12.900 3分13. 539.1 3分 14. 0.644mm 3分15. 2d /l 3分 16. 2( n - 1) d 3分 17. 30︒3分1.73 2分 18. π / 2－arctg(n 2 / n 1) 3分19.54.7° 3分20. 部分2分 π / 2 (或90°) 1分21. 解：(1) ∆x ＝20 D λ / a 2分＝0.11 m 2分(2) 覆盖云玻璃后，零级明纹应满足(n －1)e ＋r 1＝r 2 2分 设不盖玻璃片时，此点为第k 级明纹，则应有r 2－r 1＝k λ 2分所以 (n －1)e = k λk ＝(n －1) e / λ＝6.96≈7零级明纹移到原第7级明纹处 2分22. 解：根据公式x ＝k λ D / d相邻条纹间距∆x ＝D λ / d则λ＝d ∆x / D 3分＝562.5 nm ． 2分23. 解：在空气中时第k 个暗环半径为λkR r k = , (n 2 = 1.00) 3分充水后第k 个暗环半径为2/n kR r k '='λ , (2n ' = 1.33) 3分 干涉环半径的相对变化量为()λλkR n kR r r r kk k 2/11'-='-2/11n '-=＝13.3％ 2分24. 解：(1)a sin ϕ= k λ tg ϕ= x / f 2分当x <<f 时，ϕϕϕ≈≈sin tg , a x / f = k λ , 取k = 1有x = f l / a = 0.03 m 1分∴中央明纹宽度为∆x = 2x = 0.06m 1分(2)( a + b ) sin ϕλk '=='k ( a ＋b ) x / (f λ)= 2.5 2分取k '= 2，共有k '= 0，±1，±2 等5个主极大 2分量子物理1. 用频率为ν1的单色光照射某种金属时，测得饱和电流为I 1，以频率为ν2的单色光照射该金属时，测得饱和电流为I 2，若I 1> I 2，则 (A) ν1 >ν2． (B) ν1<ν2．(C) ν1=ν2． (D) ν1与ν2的关系还不能确定．［］2. 已知某单色光照射到一金属表面产生了光电效应，若此金属的逸出电势是U 0 (使电子从金属逸出需作功eU 0)，则此单色光的波长λ必须满足：(A) λ≤)/(0eU hc ． (B) λ ≥)/(0eU hc ．(C) λ≤)/(0hc eU ． (D) λ ≥)/(0hc eU ．［］3.一定频率的单色光照射在某种金属上，测出其光电流的曲线如图中实线所示．然后在光强度不变的条件下增大照射光的频率，测出其光电流的曲线如图中虚线所示．满足题意的图是：［］4. 在康普顿效应实验中，若散射光波长是入射光波长的 1.2倍，则散射光光子能量ε与反冲电子动能E K 之比ε / E K 为(A) 2． (B) 3． (C) 4． (D) 5．［］ 5. 具有下列哪一能量的光子，能被处在n = 2的能级的氢原子吸收？ (A) 1.51 eV ． (B) 1.89 eV ．(C) 2.16 eV ． (D) 2.40 eV ．［］ 6. 若α粒子(电荷为2e )在磁感应强度为B 均匀磁场中沿半径为R 的圆形轨道运动，则α粒子的德布罗意波长是(A) )2/(eRB h ． (B) )/(eRB h ．(C) )2/(1eRBh ． (D) )/(1eRBh ．［］ 7. 直接证实了电子自旋存在的最早的实验之一是(A) 康普顿实验． (B) 卢瑟福实验．(C) 戴维孙－革末实验． (D) 斯特恩－革拉赫实验．［］8. 关于不确定关系 ≥∆∆x p x ()2/(π=h ，有以下几种理解： (1) 粒子的动量不可能确定． (2) 粒子的坐标不可能确定．(3) 粒子的动量和坐标不可能同时准确地确定．(4) 不确定关系不仅适用于电子和光子，也适用于其它粒子． 其中正确的是：(A) (1)，(2). (B) (2)，(4).(C) (3)，(4). (D) (4)，(1). ［］ 9. 下列各组量子数中，哪一组可以描述原子中电子的状态？(A) n = 2，l = 2，m l = 0，21=s m ． (B) n = 3，l = 1，m l =-1，21-=s m ． (C) n = 1，l = 2，m l = 1，21=s m ． (D) n = 1，l = 0，m l = 1，21-=s m ．［］ 10. 氢原子中处于2p 状态的电子，描述其量子态的四个量子数(n ，l ，m l ，m s )可能取的值为(A) (2，2，1，21-)． (B) (2，0，0，21)．(C) (2，1，-1，21-)． (D) (2，0，1，21)．［］11.光子波长为λ，则其能量=____________；动量的大小 =_____________；质量=_________________ ．12.波长为λ =1 Å的X 光光子的质量为_____________kg ． (h =6.63³10-34 J ²s)13. 原子内电子的量子态由n 、l 、m l 及m s 四个量子数表征．当n 、l 、m l 一定时， 不同的量子态数目为__________________；当n 、l 一定时，不同的量子态数目 为____________________；当n 一定时，不同的量子态数目为_______．14.频率为 100 MHz 的一个光子的能量是_______________________，动量的 大小是______________________． (普朗克常量h =6.63³10-34 J ²s)15. 某金属产生光电效应的红限为ν0，当用频率为ν (ν ＞ν0 )的单色光照射该金属时，从金属中逸出的光电子(质量为m )的德布罗意波长为________________． 16. 玻尔的氢原子理论的三个基本假设是： (1)____________________________________， (2)____________________________________， (3)____________________________________．17.氢原子中电子从n = 3的激发态被电离出去，需要的能量为_________eV ．18.如图所示，某金属M 的红限波长λ0 = 260 nm (1 nm = 10-9 m)今用单色紫外线照射该金属，发现有光电子放出，其中速度最大的光电子可以匀速直线地穿过互相垂直的均匀电场(场强E = 5³103 V/m)和均匀磁场(磁感应强度为B = 0.005 T)区域，求：(1) 光电子的最大速度v ． (2) 单色紫外线的波长λ．(电子静止质量m e =9.11³10-31 kg ，普朗克常量h =6.63³10-34 J ²s)19. 若不考虑相对论效应，则波长为5500 Å的电子的动能是多少eV ？(普朗克常量h =6.63³10-34 J ²s ，电子静止质量m e =9.11³10-31 kg)20. 若光子的波长和电子的德布罗意波长λ相等，试求光子的质量与电子的质量之比．21. 以波长λ = 410 nm (1 nm = 10-9m)的单色光照射某一金属，产生的光电子的最大动能E K = 1.0 eV ，求能使该金属产生光电效应的单色光的最大波长是多少？ (普朗克常量h =6.63³10-34 J ²s)1~5.DADDB 6~10.ADCBC11. λ/hc 1分λ/h 2分 )/(λc h 2分12. 2.21³10-323分 13. 2 1分2³(2l +1) 2分2n 2 2分14. 6.63³10-26J 2分2.21³10-34 kg ²m/s 2分15.)(20νν-m h 3分16. 量子化定态假设 1分量子化跃迁的频率法则hE E k n kn /-=ν 2分角动量量子化假设π=2/nh L n =1，2，3，…… 2分17. 1.51 3分18. 解：(1) 当电子匀速直线地穿过互相垂直的电场和磁场区域时，电子所受静电力与洛仑兹力相等，即B e eE v = 2分==B E /v 106 m/s 1分(2) 根据爱因斯坦光电理论，则有2210//v e m hc hc +=λλ 2分∴)(211020hcm e λλλv +=2分=1.63³10-7 m = 163 nm 1分19. 解：非相对论动能221v e K m E =而v e m p =故有e K m p E 22=2分 又根据德布罗意关系有λ/h p =代入上式 1分则==)/(2122λe K m h E 4.98³10-6 eV 2分20. 解：光子动量：p r = m r c = h /λ① 2分电子动量：p e = m e v = h /λ② 2分两者波长相等，有m r c = m e v得到m r / m e ＝v / c ③电子质量22/1c v m m e -=④ 2分 式中m 0为电子的静止质量．由②、④两式解出)/(122220h c m cv λ+=2分代入③式得)/(1122220h c m m m e r λ+=2分21. 解：设能使该金属产生光电效应的单色光最大波长为λ0．由0=-A h ν可得)/(0=-A hc λA hc /0=λ 2分又按题意：K E A hc =-)/(λ∴K E hc A -=)/(λ得λλλλK K E hc hc E hc hc -=-=)/(0= 612 nm 3分相对论1. 宇宙飞船相对于地面以速度v 作匀速直线飞行，某一时刻飞船头部的宇航员向飞船尾部发出一个光讯号，经过∆t (飞船上的钟)时间后，被尾部的接收器收到，则由此可知飞船的固有长度为 (c 表示真空中光速) (A) c ²∆t (B) v ²∆t(C)2)/(1c tc v -⋅∆ (D) 2)/(1c t c v -⋅⋅∆［］2. 有下列几种说法：(1) 所有惯性系对物理基本规律都是等价的．(2) 在真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态无关．(3) 在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速率都相同． 若问其中哪些说法是正确的, 答案是 (A) 只有(1)、(2)是正确的． (B) 只有(1)、(3)是正确的． (C) 只有(2)、(3)是正确的．(D) 三种说法都是正确的．［］ 3. 在某地发生两件事，静止位于该地的甲测得时间间隔为4 s ，若相对于甲作匀速直线运动的乙测得时间间隔为5 s ，则乙相对于甲的运动速度是(c 表示真空中光速) (A) (4/5) c ． (B) (3/5) c ．(C) (2/5) c ． (D) (1/5) c ．［］ 4. 某核电站年发电量为 100亿度，它等于36³1015 J 的能量，如果这是由核材料的全部静止能转化产生的，则需要消耗的核材料的质量为 (A) 0.4 kg ． (B) 0.8 kg ．(C) (1/12)³107 kg ． (D) 12³107 kg ．［］5. 一个电子运动速度v = 0.99c ，它的动能是：(电子的静止能量为0.51 MeV)(A) 4.0MeV ． (B) 3.5 MeV ．(C) 3.1 MeV ． (D) 2.5 MeV ．［］6.狭义相对论中，一质点的质量m 与速度v 的关系式为______________；其动能的表达式为______________．7. 质子在加速器中被加速，当其动能为静止能量的3倍时，其质量为静止质量的________倍．8.狭义相对论的两条基本原理中，相对性原理说的是_________________ ____ ___________________________________________________________；光速不变原理说的是_______________________________________________ ___________________________________________．9. π+介子是不稳定的粒子，在它自己的参照系中测得平均寿命是2.6³10-8s，如果它相对于实验室以0.8 c (c为真空中光速)的速率运动，那么实验室坐标系中测得的π+介子的寿命是______________________s.10. 一艘宇宙飞船的船身固有长度为L0=90 m，相对于地面以=v0.8 c (c为真空中光速)的匀速度在地面观测站的上空飞过．(1) 观测站测得飞船的船身通过观测站的时间间隔是多少？(2) 宇航员测得船身通过观测站的时间间隔是多少？11. 假定在实验室中测得静止在实验室中的μ+子(不稳定的粒子)的寿命为 2.2³10-6 m，而当它相对于实验室运动时实验室中测得它的寿命为1.63³10-6s．试问：这两个测量结果符合相对论的什么结论？μ+子相对于实验室的速度是真空中光速c的多少倍？12.一隧道长为L，宽为d，高为h，拱顶为半圆，如图．设想一列车以极高的速度v沿隧道长度方向通过隧道，若从列车上观测，(1) 隧道的尺寸如何？(2) 设列车的长度为l0，它全部通过隧道的时间是多少？1-5. ADBAC6.20)/(1c m m v -=2分202c m mc E K -= 2分7. 4 3分8. 一切彼此相对作匀速直线运动的惯性系对于物理学定律都是等价的 2分一切惯性系中，真空中的光速都是相等的 2分 9. 4.33³10-83分 10. 解：(1) 观测站测得飞船船身的长度为=-=20)/(1c L L v 54 m则 ∆t 1 = L /v =2.25³10-7 s 3分(2) 宇航员测得飞船船身的长度为L 0，则∆t 2 = L 0/v =3.75³10-7s 2分11. 解：它符合相对论的时间膨胀(或运动时钟变慢)的结论 2分设μ+子相对于实验室的速度为vμ+子的固有寿命τ0 =2.2³10-6 s μ+子相对实验室作匀速运动时的寿命τ0 =1.63³10-5 s按时间膨胀公式：20)/(1/c v -=ττ移项整理得：202)/(τττ-=c v 20)/(1ττ-=c = 0.99c 3分12. 解：(1) 从列车上观察，隧道的长度缩短，其它尺寸均不变。
应用物理化学习题解答
《应用物理化学》习题及部分思考题解答刘志明孙清瑞吴也平编解黑龙江八一农垦大学齐齐哈尔大学河南科技大学2009年7月31日第一章热力学定律思考题1.设有一电炉丝浸入水槽中(见下图)，接上电源，通以电流一段时间。
分别按下列几种情况作为体系，试问ΔU 、Q、W为正、为负，还是为零？①以水和电阻丝为体系；②以水为体系；③以电阻丝为体系；④以电池为体系；⑤以电池、电阻丝为体系；⑥以电池、电阻丝和水为体系。
答：该题答案列表如下。
序号①②③④⑤⑥体系水和电阻丝水电阻丝电池电池、电阻丝电池、电阻丝、水环境电池电池、电阻丝水、电池水、电阻丝水－Q＝>0 <0 =0 <0 0W>0 =0 <0 >0 =0 0ΔU <0 <0 >0 <0 <0 02. 任一气体从同一始态出发分别经绝热可逆膨胀和绝热不可逆膨胀达到体积相同的终态，终态压力相同吗?答：不同。
膨胀到相同体积时，绝热可逆与绝热不可逆的终态温度和压力不同。
3. 熵是量度体系无序程度大小的物理量。
下列情况哪一种物质的摩尔熵值更大？(1)室温下纯铁与碳钢；(2)100℃的液态水与100℃的水蒸气；(3)同一温度下结晶完整的金属与有缺陷的金属；(4)1000℃的铁块与1600℃铁水。
答：温度相同的同一种物质，气、液、固态相比（例如水蒸气、液态水和冰相比），气态的微观状态数最大，固态的微观状态数最小，液态居中，因此，摩尔熵气态最大，液态次之，固态最小；同类物质，例如，氟、氯、溴、碘，分子量越大摩尔熵越大；分子结构越复杂熵越大；分子构象越丰富熵越大；同素异形体或同分异构体的摩尔熵也不相同。
（1）、（2）、（3）和（4）均是后者摩尔熵值大。
4. 小分子电解质的渗透压与非电解质的渗透压哪个大？为什么？电解质的稀溶液是否有依数性？其渗透压公式是怎样的？答：非电解质的渗透压大。
因为非电解质不能电离，通过半透膜的几率就小，这样就造成膜两侧的浓差增大，使渗透压增大。
大学物理军事应用100例
大学物理军事应用100例1、33．小明用已调节好的天平测物体质量，通过增、减砝码后，发现指针指在分度盘的中央刻度线左边一点，这时他应该（）[单选题] *A．将游码向右移动，直至横梁重新水平平衡(正确答案)B．将右端平衡螺母向左旋进一些C．将右端平衡螺母向右旋出一些D．把天平右盘的砝码减少一些2、重100N的物体放在地面上，物体对地面的压力一定为100N [判断题] *对错(正确答案)答案解析：水平地面上3、2．一个力F分解为两个力F1、F2，则F1、F2共同作用的效果与F相同．[判断题] *对(正确答案)错4、两个共点力的合力与分力的关系，以下说法中正确的是（）*A.合力的作用效果与两个分力共同作用的效果相同(正确答案)B.合力与分力是同时存在的C.合力的大小一定等于两个分力的大小之和D.合力的大小可以小于它的任一个分力(正确答案)5、如图67所示，是中国科技馆的“球吸”展项。
不吹风时，两球静止。
当风自下而上吹向两球中间时，两球会相互靠拢，出现“球吸”现象。
针对这一现象下列说法不正确的是（）[单选题]A．如果把吹风方向改为前后则球会相互分离(正确答案)B．由于“球吸”现象的存在，风从窗前吹过窗帘会飘向窗外C．由于“球吸”现象的存在，飞机的机翼才可获得向上的升力D．由于“球吸”现象的存在，两艘在海上并列前进船会相互靠近6、C.分子间存在着间隙(正确答案)D.分子在永不停息地做无规则运动(正确答案)答案解析：扩散现象是一种物质的分子进入另一种物质内部的现象，因而说明分子间有间隙，且分子在永不停息地做无规则运动下列关于布朗运动的叙述，正确的有（）*A.悬浮小颗粒的运动是杂乱无章的(正确答案)7、做匀速直线运动的物体，速度越大，受到的合力也就越大[判断题] *对错(正确答案)答案解析：匀速直线运动的物体合力为零8、41．下列物态变化现象中，说法正确的是（）[单选题] *A．夏天从冰箱取出的冰棍周围冒“白气”，这是空气中水蒸气的凝华现象B．市场上售卖“冒烟”的冰激凌，是由于其中的液氮汽化吸热致使水蒸气液化形成(正确答案)C．在饮料中加冰块比加冰水的冰镇效果更好，是因为冰块液化成水的过程中吸热D．手部消毒可以用酒精喷在手上，感到凉爽是因为酒精升华吸热9、公路旁安装隔音墙是为了在声源处减弱噪声[判断题] *对错(正确答案)答案解析：在传播过程中10、如图59所示，“蛟龙号”载人深潜器是我国首台自主设计、研制的作业型深海载人潜水器，设计最大下潜深度为级，是目前世界上下潜最深的作业型载人潜水器。
重庆科技学院大学物理应用题题库
5 73. 10 在一只半径为R 的半球形碗内, 有一粒质量为m 的小钢球, 沿碗的内壁作匀速圆周运动。
试求: 当小钢球的角速度为ω时, 它距碗底的高度h 为多少?[分析与解答] 取小球为隔离体，受重力→p 和支承力→N F （如图？？）。
其中，→N F 沿x 轴方向的分力提供小球作圆周运动的向心力。
有θωωθsin sin 22mR mr ma F n N === ① mg F N =θcos ②且 Rh R -=θcos ③ 解得 2ωg R h -= 可见，h 随ω的增大而增大。
3. 13质量为m 的物体在黏性介质中由静止开始下落, 介质阻力与速度成正比, 即r F = βv,β为常量。
试( 1) 写出物体的牛顿运动方程。
( 2) 求速度随时间的变化关系。
( 3) 其最大下落速度为多少?( 4) 分析物体全程的运动情况。
[分析与解答] （1）物体受向下的重力mg 和向上的阻力F ，则牛顿运动方程为 ma v mg =-.β（2）由 v mg dt dv a β-==分离变量并积分 ⎰⎰=-t v dt v m g dv 00β 得 -t g v m g m =-ββln整理后得 )1(t m e mgv ββ--=（3）当∞→t 时，有最大下落速度βmg v =max （4）由)1(t m e mg dt dx v ββ--== 有 dt e mg dx t m t x )1(00ββ--=⎰⎰得 ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡--=-)1(t m e m t mg x βββ 物体由静止开始向下作加速运动，并逐渐趋近于最大速度为βmg v =max ，此后趋于做匀速运动，物体在任意时刻开起点的距离由上式表示。
3.15质量为m 的小球从点A 由静止出发，沿半径为r 的光滑圆轨道运动到点C （见图），求此时小球的角速度C ω和小球对圆轨道的作用力C N F 。
[分析与解答] 取小球为隔离体，受力情况如图。
大学应用物理第五章习题答案【精选文档】
5—6 在容积为332.010m -⨯的容器中,有内能为26.7510⨯J 的刚性双原子分子理想气体。
求:（1）气体的压强；（2）若容器中分子总数为225.410⨯个，则分子的平均平动动能及气体的温度为多少?解：(1）对刚性双原子分子而言,i=5，由2M i E RT μ=和MpV RT μ=可得气体压强52/ 1.3510p E iV Pa ==⨯(2）分子数密度/n N V =，则该气体的温度2//() 3.6210T p nk pV Nk K ===⨯ 气体分子的平均动动能为： 213/27.4910k kT J ε-==⨯5—7 自行车轮直径为71.12cm ，内胎截面直径为3cm 。
在03C -的空气里向空胎里打气.打气筒长30cm ，截面半径为1.5cm 。
打了20下,气打足了，问此时胎内压强是多少?设车胎内最后气体温度为07C .解: 设向自行车内胎所打的空气的摩尔数为γ 由 PV RT γ=得 111p V RT γ=其中，22231111，203010(1.510)，3273270p atm V m T k π--==⨯⨯⨯⨯⨯=-+=气打足后,胎内空气的体积 22232371.1210(10)2V m ππ--=⨯⨯⨯⨯⨯ 温度 27273280T k =+=，压强为 2p ，由PV RT γ=得 222RT p V γ=112522111222222112 1.01310203010(1.510)280371.1210(10)2702p V RT T p V T p V V T πππ----⋅⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯∴===⨯⨯⨯⨯⨯⨯52.8410 2.8a p atm -=⨯=5—8 某柴油机的气缸充满空气，压缩前其中空气的温度为047C ，压强为48.6110Pa⨯Pa 。
当活塞急剧上升时，可把空气压缩到原体积的1/17，其时压强增大到64.2510Pa ⨯Pa ，求这时空气的温度（分别以K 和0C 表示）解： 设压缩前空气的体积为 V ，根据112212PV PV T T =得 64214.25108.61101747273V VT ⨯⨯⨯⨯=+2929T k ∴=00(929273)?656t C C =-=5-9 温度为027C 时,1mol 氦气、氢气和氧气各有多少内能？1g 的这些气体各有多少内能？解： 1mol 氦气的内能 3318.31(27273) 3.741022e H i E RT J J γ==⨯⨯⨯+=⨯ 1mol 氢气的内能 23518.31(27273) 6.231022H i E RT J J γ==⨯⨯⨯+=⨯1mol 氧气的内能 23518.31(27273) 6.231022O i E RT J J γ==⨯⨯⨯+=⨯1g 氦气的内能 2138.31(27273)9.351042e H E J J =⨯⨯⨯+=⨯1g 氢气的内能 22158.31(27273) 3.121022H E J J =⨯⨯⨯+=⨯1g 氧气的内能 22158.31(27273) 1.9510322O E J J =⨯⨯⨯+=⨯5—10已知某理想气体分子的方均根速率为1400m s -⋅。
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第2章
连续体运动
一、填空题1、转动惯量为100的刚体以角加速度为5绕定轴转动，则刚体所受的合外力矩
2.kg m 2.rad s −为。
⋅N m 2、一长为的均匀细棒可绕通过其一端、且与棒垂直的水平轴自由转动，其转动慣量为
l ，若将棒拉到水平位置，然后由静止释放，此时棒的角加速度大小为。
23
1ml J =3、细棒可绕光滑水平轴转动，该轴垂直地通过棒的一个端点。
今使棒从水平位置开始下摆，在
棒转到竖直位置的过程中，棒的角加速度的变化情况是：。
β4、长为，质量为的均匀细杆,可绕其中心且与杆垂直的水平轴转动，其转动惯量为1m 0.6kg 。
若杆的转速为,其转动动能为。
212
1ml J =130r min −⋅5、一飞轮以的转速旋转,转动惯量为,现加一恒定的制动力矩,使飞轮在
1300r min −⋅25kg m ⋅20s 内停止转动,则该恒定制动力矩的大小为。
6、对理想流体，流管截面积越大处流速越；在一水平流管内流速越大处，其压强越。
二、选择题
1、刚体绕定轴做匀变速转动时，刚体上距转轴为的任一点的
（）r A、切向、法向加速度的大小均随时间变化；
B、切向、法向加速度的大小均保持恒定；
C、切向加速度的大小恒定，法向加速度的大小随时间变化；
D、法向加速度的大小恒定，切向加速度的大小随时间变化。
2、作定轴转动的刚体，以下说法正确的是：
（）
A、作用于它的力越大，则其角速度一定越大；
B、作用于它的力矩越大，则作用于它的力一定越大；
C、角速度越大时，它所受的合外力矩越大；
D、角加速度越大时，它所受的合外力矩越大。
3、花样滑冰运动员绕过自身的竖直轴转动，开始时两臂伸开，然后她将两臂收回，则她的转动惯量：（）
A、花样滑冰运动员的转动惯量变大；
B、花样滑冰运动员的转动惯量变小；
C、花样滑冰运动员的转动惯量不变；
D、上述说法都不对
4、关于刚体的转动惯量：（）
A、刚体的转动惯量与刚体的形状、大小、质量分布有关，与转轴位置有关。
B、刚体的转动惯量与刚体的形状、大小、质量分布无关，与转轴位置有关。
C、刚体的转动惯量与刚体的形状、大小、质量分布有关，与转轴位置无关。
D、刚体的转动惯量与刚体的形状、大小、质量分布无关，与转轴位置无关。
5、一轻绳绕在具有水平转轴的定滑轮上，绳下端挂一物体，物体的质量为m ，此时滑轮的角加速度为。
若将物体卸掉，而用大小为mg 、方向向下的力拉绳子，则滑轮的角加速度将：（
）βA 、变大；B 、不变；C 、变小；D 、无法判断。
6、细棒可绕光滑水平轴转动，该轴垂直地通过棒的一个端点。
今使棒从水平位置开始下摆，在棒转到竖直位置的过程中，棒的角速度的变化情况是：（
）ωA、从小到大；B、不变；C、从大到小；D、无法确定。
ωωω三、计算题
1、如图2-45，一根长为，质量为的匀质细直棒，可绕O 点转动。
使其由竖直于地面的L M 位置从静止开始无滑动地倒下，当它倒在地面瞬时，棒的角速度和棒顶端速度各为多大？
2、如图2-46，质量为的物体A 静止在摩擦系数为的水平面上，它和一质量不计的绳索相
A m µ连接，此绳索跨过一半径为R 、质量为的圆柱形滑轮C ，并系在另一质量为的物体上，
B 竖
C m B m 直悬挂。
圆柱形滑轮可绕其几何中心轴转动。
当滑轮转动时，它与绳索间没有滑动，且滑轮与轴承间的摩擦力可略去不计。
问：这两物体的线加速度为多少？水平和竖直两段绳索的张力各为多少？（滑轮的转动惯量为）212
C J m R =3、如图2-47，质量为的实心圆柱体滑轮A ，其半径为r ，可以绕其固定水平轴转动，阻力A m 忽略不计，一条轻的柔绳绕在滑轮上，其另一端系一个质量为的物体B ，绳不能伸长，绳与滑轮B m 间也无相对滑动，忽略轴处摩擦，试求B 物体的加速度和绳子的张力。
（滑轮的转动惯量为）212
A J m
r
=。