典型例题分析
材料力学典型例题与详解(经典题目)
= 3.64
2、按挤压强度条件确定铆钉数：挤压面面积 A = δ d ，铆钉挤压强度条件为
σ bs
=
Fb Abs
=
F nδ d
≤ [σ
bs]
得
n
≥
δ
d
F [σ
bs
]
=
10
× 10 −3
m
×
160 ×103 20 ×10−3 m
N × 320
× 10 6
N/m 2
= 2.5
两者取大值，最后确定铆钉数 n = 4。
衡条件得 F 作用截面上侧轴力为
FNB +
=
L a2ρ 2
=
4 m × (0.2 m)2 2
× 20 × 103
N/m 3
= 1.6 × 103 N = 1.6 kN
然后将杆沿 F 作用截面（B-B）下侧截开，设截面上轴力为压力 FNB− ，研究上半部分
杆段。这时杆段受本身重量作用和集中力 F 作用，所以由静力平衡条件得 F 作用截面下侧 轴力为
FNB−
=
L a2ρ 2
+
F
=
4 m × (0.2 m)2 2
× 20 ×103
N/m 3
+ 10 ×103
N = 11.6 ×103 N = 11.6 kN
4、计算 A-A 截面轴力：从 A-A 截面将杆截开，设截面上轴力为压力 FNA ，则 FNA 应与该杆
上所有外力平衡。杆所受外力为杆的自重和集中力 F ，杆段自重为 La 2 ρ ，方向向下。于是
2 图示石柱桥墩，压力 F = 1000 kN，石料密度 ρ = 25 kN / m3 ，许用应力 [σ ] =1 MPa。试 比较下列三种情况下所需石料体积。（1）等截面石柱；（2）三段等长度的阶梯石柱；（3）等 强度石柱（柱的每个截面的应力都等于许用应力 [σ ] ）。 解题分析：设计这样的桥墩时，要考虑桥墩自重对强度的影响。可以想象，在桥墩顶截面只 有压力 F 作用，轴力最小；在桥墩底截面，除压力 F 外，还承受桥墩本身重量，该处轴力 最大。当桥墩采用等截面石柱时，只要考虑底部截面的强度即可。如果采用阶梯型石柱，需 考虑每段的强度。如果要求各个截面强度相等，则需要对石柱的各截面进行特别设计。 解：1、采用等截面石柱
圆周运动典型例题及答案详解
“匀速圆周运动”的典型例题【例1】如图所示的传动装置中，A、B两轮同轴转动．A、B、C三轮的半径大小的关系是R A=R C=2R B．当皮带不打滑时，三轮的角速度之比、三轮边缘的线速度大小之比、三轮边缘的向心加速度大小之比分别为多少？【例2】一圆盘可绕一通过圆盘中心O且垂直于盘面的竖直轴转动．在圆盘上放置一木块，当圆盘匀速转动时，木块随圆盘一起运动（见图），那么[ ]A．木块受到圆盘对它的摩擦力，方向背离圆盘中心B．木块受到圆盘对它的摩擦力，方向指向圆盘中心C．因为木块随圆盘一起运动，所以木块受到圆盘对它的摩擦力，方向与木块的运动方向相同D．因为摩擦力总是阻碍物体运动，所以木块所受圆盘对它的摩擦力的方向与木块的运动方向相反E．因为二者是相对静止的，圆盘与木块之间无摩擦力【例3】在一个水平转台上放有A、B、C三个物体，它们跟台面间的摩擦因数相同．A的质量为2m，B、C各为m．A、B离转轴均为r，C为2r．则[ ]A．若A、B、C三物体随转台一起转动未发生滑动，A、C的向心加速度比B大B．若A、B、C三物体随转台一起转动未发生滑动，B所受的静摩擦力最小C．当转台转速增加时，C最先发生滑动D．当转台转速继续增加时，A比B先滑动【例4】如图，光滑的水平桌面上钉有两枚铁钉A、B，相距L0=0.1m．长L=1m 的柔软细线一端拴在A上，另一端拴住一个质量为500g的小球．小球的初始位置在AB连线上A的一侧．把细线拉直，给小球以2m／s的垂直细线方向的水平速度，使它做圆周运动．由于钉子B的存在，使细线逐步缠在A、B上．若细线能承受的最大张力T m=7N，则从开始运动到细线断裂历时多长？【说明】圆周运动的显著特点是它的周期性．通过对运动规律的研究，用递推法则写出解答结果的通式（一般表达式）有很重要的意义．对本题，还应该熟练掌握数列求和方法．如果题中的细线始终不会断裂，有兴趣的同学还可计算一下，从小球开始运动到细线完全绕在A、B两钉子上，共需多少时间？【例5】如图(a)所示，在光滑的圆锥顶用长为L的细线悬挂一质量为m的小球，圆锥顶角为2θ，当圆锥和球一起以角速度ω匀速转动时，球压紧锥面．此时绳的张力是多少？若要小球离开锥面，则小球的角速度至少为多少？【说明】本题是属于二维的牛顿第二定律问题，解题时，一般可以物体为坐标原点，建立xoy直角坐标，然后沿x轴和y轴两个方向，列出牛顿第二定律的方程，其中一个方程是向心力和向心加速度的关系，最后解联立方程即可。
典型例题解析(化学分析部分)
分析化学典型例题解析（化学分析部分）例 1. 分析某药物的含氮量，测定数据如下：37.45%，37.20%，37.50%，37.30%，37.25%。
计算平均值、平均偏差、相对平均偏差、标准偏差和相对标准偏差，如果真实含量为37.38%，求其绝对误差和相对误差。
[解题分析]该题的主要目的是练习掌握有关误差的基本概念及计算 [解题演示]5%25.37%30.37%50.37%20.37%45.37++++=∑=n x x i 每一次测定值与平均值之差 D 1=x 1-x =37.45%-37.34%=+0.11% 相同的计算方法得d 2= -0.14% d 3=+0.16% d 4= -0.04% d 5=-0.09% 平均偏差 5%09.0%04.0%16.0%14.0%11.0++++=∑=nd d i =0.11%相对平均偏差%29.0%100%34.37%11.0%100=⨯=⨯=x d r d 标准偏差15%)09.0(%)04.0(%)16.0()14.0(%)11.0(1222222--+-++-+=-∑=n d s i 相对标准偏差 %35.0%100%34.37%13.0%100=⨯=⨯=x s s r 绝对误差 %04.0%38.37%34.37=-=-=真实T x E a 相对误差%1.0%100%38.37%04.0%100=⨯=⨯=真实T E a [解题评注] 计算此类习题，误差的基本概念和公式，特别是它们之间的区别与联系要清楚。
该类型的习题是加深理解误差基本概念的较好的题型。
例2 某试样甲乙二人的分析结果分别为甲：40.15%，40.15%，40.14%，40.16% 乙：40.25%，40.01%，40.01%，40.26%问：谁的结果可靠，为什么？[解题分析] 该题目的目的是比较甲、乙两个人的分析结果的可靠性，由于题目并未知试题的真实值，故该题目只能从精密度的角度来考核结果。
受力分析及物体平衡典型例题解析
受力分析及物体平衡典型例题解析在物理学中，受力分析和物体平衡是非常重要的基础知识。
通过对物体所受力的分析，我们可以了解物体的运动状态以及是否处于平衡状态。
本文将通过解析几个典型的例题，帮助读者更好地理解受力分析和物体平衡的概念。
例题一：垂直轴上的物体平衡将一个质量为10千克的木块悬挂在一根质量忽略不计的轻杆上，轻杆的一端固定在墙上，另一端与滑轮相连，滑轮距地面高度为2米。
现求木块上挂的重物的质量是多少？解析：首先，我们可以根据题目中给出的物体的质量和距离，得到所受到的重力，即10千克 * 9.8米/秒² = 98牛顿。
由于木块处于静止状态，根据角动量守恒定律，木块所受合力矩为零。
由于轻杆质量忽略不计，可以将滑轮视为质量忽略不计的点，即滑轮为定轴。
设木块上挂的重物的质量为M，根据力矩平衡公式有：2米 * 98牛顿 - 0米 * M = 0解得：M = 98千克所以，木块上挂的重物的质量为98千克。
例题二：倾斜面上的物体平衡一个质量为5千克的木箱被放置在一个倾角为30°的光滑斜面上，斜面上有一垂直向上的力F使木箱处于静止状态，求力F的大小。
解析：首先，我们可以根据题目中给出的物体的质量和斜面的倾角，得到物体所受到的重力，即5千克 * 9.8米/秒² = 49牛顿。
由于木箱处于静止状态，根据 Newton's第一定律，合力等于零。
这意味着斜面上的力F必须与斜面的竖直方向的分量相抵消。
设力F的大小为F1，根据受力分析，可以得到以下等式：F1 * cos30° = 49牛顿解得：F1 = 98牛顿所以，力F的大小为98牛顿。
例题三：悬挂物体和支撑力的分析一个质量为2千克的物体用绳子悬挂在天花板上，绳子的倾角为60°，求绳子的拉力和天花板对物体的支撑力。
解析：首先，根据题目中给出的物体的质量和绳子的倾角，可以得到物体所受到的重力，即2千克 * 9.8米/秒² = 19.6牛顿。
数理统计典型例题分析
典型例题分析例1．分别从方差为20和35的正态总抽取容量为8和10的两个样本，求第一个样本方差是第二个样本方差两倍的概率的范围。
解 以21S 和22S 分别表示两个（修正）样本方差。
由222212σσy x S S F =知统计量2221222175.13520S S S S F ==服从F 分布，自由度为（7，9）。
1） 事件{}22212S S =的概率 {}{}05.320352352022222122212221===⎭⎬⎫⎩⎨⎧⨯==⎭⎬⎫⎩⎨⎧===F P S S P S S P S S P因为F 是连续型随机变量，而任何连续型随机变量取任一给定值的概率都等于0。
2） 现在我们求事件{}二样本方差两倍第一样本方差不小于第=A 的概率：{}{}5.322221≥=≥=F P S S P p 。
由附表可见，自由度9,721==f f 的F 分布水平α上侧分位数),(21f f F α有如下数值：)9,7(20.45.329.3)9,7(025.005.0F F =<<=。
由此可见，事件A 的概率p 介于0.025与0.05之间；05.0025.0<<p 。
例2．设n X X X ，，， 21是取自正态总体),(2σμN 的一个样本，2s 为样本方差，求满足不等式95.05.122≥⎭⎬⎫⎩⎨⎧≤σS P 的最小n 值。
解 由随机变量2χ分布知，随机变量σ/12S n ）（-服从2χ分布，自由度1-=n v ，于是，有{}{}95.0)1(5.1)1(5.1)1(2,05.02222=≤≥-≤=⎭⎬⎫⎩⎨⎧-≤-=v v v P n P n S n P χχχσ 其中2v χ表示自由度1-=n v 的2χ分布随机变量，2,05.0v χ是自由度为1-=n v 的水平05.0=α的2χ分布上侧分位数（见附表）。
我们欲求满足2,05.015.1v n χ≥-）（的最小1+=v n 值，由附表可见226,05.0885.3839)127(5.1χ=>=-， 22505.0652.375.401265.1，）（χ=<=-。
小学数学解方程应用题例题分析
小学数学解方程应用题例题分析1、甲有书的本数是乙有书的本数的3倍，甲、乙两人平均每人有82本书，求甲、乙两人各有书多少本。
解：设乙有书x本，则甲有书3x本X+3X=82×22、一只两层书架，上层放的书是下层的3倍，如果把上层的书搬60本到下层，那么两层的书一样多，求上、下层原来各有书多少本．解：设下层有书X本，则上层有书3X本3X-60=X+603、有甲、乙两缸金鱼，甲缸的金鱼条数是乙缸的一半，如从乙缸里取出9条金鱼放人甲缸，这样两缸鱼的条数相等，求甲缸原有金鱼多少条．解：设乙缸有X条，则甲缸有1/2X条X-9=1/2X+94、汽车从甲地到乙地，去时每小时行60千米，比计划时间早到1小时；返回时，每小时行40千米，比计划时间迟到1小时．求甲乙两地的距离．解：设计划时间为X小时60×（X-1）=40×（X+1）5、新河口小学的同学去种向日葵，五年级种的棵数比四年级种的3倍少10棵，五年级比四年级多种62棵，两个年级各种多少棵?解：设四年级种树X棵，则五年级种（3X-10）棵（3X-10）-X=626、熊猫电视机厂生产一批电视机，如果每天生产40台，要比原计划多生产6天，如果每天生产60台，可以比原计划提前4天完成，求原计划生产时间和这批电视机的总台数．解：设原计划生产时间为X天40×（X+6）=60×（X-4）7、甲仓存粮32吨，乙仓存粮57吨，以后甲仓每天存人4吨，乙仓每天存人9吨．几天后，乙仓存粮是甲仓的2倍?解：设X天后，乙仓存粮是甲仓的2倍（32+4X）×2=57+9X8、一把直尺和一把小刀共1.9元，4把直尺和6把小刀共9元，每把直尺和每把小刀各多少元?解：设直尺每把x元，小刀每把就是(1.9—x)元4X+6×(1.9—X)=99、甲、乙两个粮仓存粮数相等，从甲仓运出130吨、从乙仓运出230吨后，甲粮仓剩粮是乙粮仓剩粮的3倍，原来每个粮仓各存粮多少吨?解：设原来每个粮仓各存粮X吨X-130=（X-230）×310、师徒俩要加工同样多的零件，师傅每小时加工50个，比徒弟每小时多加工10个．工作中师傅停工5小时，因此徒弟比师傅提前1小时完成任务．求两人各加工多少个零件．解：设两人各加工X个零件X／（50-40）=X／50+5-111、买2.5千克苹果和2千克橘子共用去13.6元，已知每千克苹果比每千克橘子贵2.2元，这两种水果的单价各是每千克多少元?解：设橘子每千克X元，则苹果每千克（X+2.2）元2.5×(X+2.2)+2X=13.612、买4支钢笔和9支圆珠笔共付24元，已知买2支钢笔的钱可买3支圆珠笔，两种笔的价钱各是多少元?解：设钢笔每支X元,则圆珠笔每支2X／34X+9×2X／3=2413、一个两位数，个位上的数字是十位上数字的2倍，如果把十位上的数字与个位上的数字对调，那么得到的新两位数比原两位数大36．求原两位数．解:设十位上数字为X,则个位上的数字为2X,这个原两位数为(10X+2X)10×2X+X=(10X+2X)+3614、一个两位数，十位上的数字比个位上的数字小1，十位上的数字与个位上的数字的和是这个两位数的0.2倍．求这个两位数．解:设个位数字为X,则十位数字为(X-1)X+(X-1)=[X+10×(X-1)] ×0.215、有四只盒子，共装了45个小球．如变动一下，第一盒减少2个；第二盒增加2个；第三盒增加一倍；第四盒减少一半，那么这四只盒子里的球就一样多了．原来每只盒子中各有几个球?解:设现在每只盒子中各有x个球，原来各盒中球的个数分别为(x—2)个、(x+2)个、(x÷2)个、2x个(x—2)+ (x+2)+ (x÷2)+ 2x=4516、25除以一个数的2倍，商是3余1，求这个数．解:设这个数为X(25-1)÷2X=317、甲、乙分别从相距18千米的A、B两地同时同向而行，乙在前甲在后．当甲追上乙时行了1.5小时．乙车每小时行48千米，求甲车速度．解:设甲车速度为X小时／小时(X-48)×1.5=1818、甲、乙两车同时由A地到B地，甲车每小时行30千米，乙车每小时行45千米，甲车先出发2小时后乙车才出发，两车同时到达B地．求A、B两地的距离．解:设A、B两地的距离为X千米(X-30×2)／30=X／4519、师徒俩加工同一种零件，徒弟每小时加工12个，工作了3小时后，师傅开始工作，6小时后，两人加工的零件同样多，师傅每小时加工多少个零件．解:设师傅每小时加工X个零件6X=12×(3+6)20、有甲、乙两桶油，甲桶油再注入15升后，两桶油质量相等；如乙桶油再注人145升，则乙桶油的质量是甲桶油的3倍，求原来两桶油各有多少升？解:设甲桶原来有X升油,则乙桶原来有(X-15)升油X+15+145=3X21、一个工程队由6个粗木工和1个细木工组成．完成某项任务后，粗木工每人得200元，细木工每人工资比全队的平均工资多30元．求细木工每人得多少元．解:设细木工每人得X元(200×6+X)／(6+1)=X-30图片1、运送29.5吨煤，先用一辆载重4吨的汽车运3次，剩下的用一辆载重为2.5吨的货车运。
数据结构第2章典型例题解析
第2章线性表典型例题解析一、选择题1．线性表是具有n个（n≥0）的有限序列。
A．表元素B．字符C．数据元素D．数据项【分析】线性表是具有相同数据类型的n（n≥0）个数据元素的有限序列，通常记为(a1,a2,…,a n)，其中n为表长，n=0时称为空表。
【答案】C2．顺序存储结构的优点是。
A．存储密度大B．插入运算方便C．删除运算方便D．可方便地用于各种逻辑结构的存储表示【分析】顺序存储结构是采用一组地址连续的存储单元来依次存放数据元素，数据元素的逻辑顺序和物理次序一致。
因此，其存储密度大。
【答案】A3．带头结点的单链表head为空的判断条件是。
A．head==NULL B．head->next==NULLC．head->next==head D．head!=NULL【分析】链表为空时，头结点的指针域为空。
【答案】B4．若某线性表中最常用的操作是在最后一个元素之后插入一个元素和删除第一个元素，则采用存储方式最节省运算时间。
A．单链表B．仅有头指针的单循环链表C．双链表D．仅有尾指针的单循环链表【分析】根据题意要求，该线性表的存储应能够很方便地找到线性表的第一个元素和最后一个元素，A和B都能很方便地通过头指针找到线性表的第一个元素，却要经过所有元素才能找到最后一个元素；选项C双链表若存为双向循环链表，则能很方便地找到线性表的第一个元素和最后一个元素，但存储效率要低些，插入和删除操作也略微复杂；选项D可通过尾指针直接找到线性表的最后一个元素，通过线性表的最后一个元素的循环指针就能很方便地找到第一个元素。
【答案】D5．若某线性表最常用的操作是存取任一指定序号的元素和在最后进行插入和删除运算，则利用存储方式最节省时间。
A．顺序表B．双链表C．带头结点的双循环链表D．单循环链表【分析】某线性表最常用的操作是存取任一指定序号的元素和在最后进行插入和删除运算。
因此不需要移动线性表种元素的位置。
根据题意要求，该线性表的存储应能够很方便地找到线性表的任一指定序号的元素和最后一个元素，顺序表是由地址连续的向量实现的，因此具有按序号随机访问的特点。
典型例题分析
例题(175-11) 设相互独立的两个随机变量X,Y具有同分布 且,X的分布列为
X
0
1
P
1/2
1/2
则随机变量Z=max{ X ,Y }的分布列为 ?
例题 设随机变量X,Y相互独立,Y的概率密度为fY (y) X 是离散型随机变量,其分布规律为
X
1
2
3
P 0.2
0.3
0.5
求 Z=X+Y的概率密度
例题4 (P168-4) 设随机向量(X,Y)相互独立,下表列出了二维随机 向量(X,Y)的联合分布列及关于X,Y的边缘分布列的部分 数值,试将其余数值填入空白处
Y
X
y1
y2
y3
x1
1/24 1/8
1/12 1/4
x2
1/8
3/8
1/6
1/2
1/4 3/4 1/3 1
p. j
例题5(169-5)
补充作业 设随机变量(X,Y)的概率密度 1 0<x 1,0 y 2x
f ( x, y) 0 其他 (1)求边缘概率密度 (2)求条件概率密度f X|Y ( x | y), fY|X ( y | x) (3)Z 2X Y的概率密度 (4)求p{Y 1/ 2 | X 1/ 2} (5)求p{Y 1/ 2 | X =1/ 2}
练习题 设X～U(0,2），Y～U（0，1） U＝1 X V＝2Y 求（U,V)的联合密度函数
2
例题(P175-7) 一电子仪器由两部件组成,以X,Y分别表示 部件的寿命(单位:千小时),已知X和Y的联合分布函数
1 e0.5 x e0.5 y e0.5( x y) x 0, y 0
F(x, y) 0
超重和失重·典型例题解析
超重和失重·典型例题解析【例1】竖直升降电梯天花板上悬挂着一根弹簧秤，如图24－1所示，弹簧秤的秤钩上悬挂一个质量m＝4kg的物体，试分析下列情况下电梯的运动情况(g取10m/s2)：(1)当弹簧秤的示数T1＝40N，且保持不变．(2)当弹簧秤的示数T2＝32N，且保持不变．(3)当弹簧秤的示数T3＝44N，且保持不变．解析：选取物体为研究对象，它受到重力mg和竖直向上的拉力T的作用．规定竖直向上方向为正方向．(1)当T1＝40N时，根据牛顿第二定律有T1－mg＝ma1，解得这时电梯的加速度＝－＝－×＝，由此可见，电梯处于a404104m/s0 12 T mgm1静止或匀速直线运动状态．(2)当T 2＝32N 时，根据牛顿第二定律有T 2－mg ＝ma 2，解得这时电梯的加速度＝＝＝－．式中的负号表a 2m /s 22T mg m m s 2232404--/ 示物体的加速度方向与所选定的正方向相反，即电梯的加速度方向竖直向下．电梯加速下降或减速上升．(3)当T 3＝44N 时，根据牛顿第二定律有T 3－mg ＝ma 3，解得这时电梯的加速度＝＝－＝．为正值表示电梯a 44404m /s 1m /s a 3223T mg m 3-的加速度方向与所选的正方向相同，即电梯的加速度方向竖直向上．电梯加速上升或减速下降．点拨：当物体加速下降或减速上升时，亦即具有竖直向下的加速度时，物体处于失重状态；当物体加速上升或减速下降时，亦即具有竖直向上的加速度时，物体处于超重状态．【例2】举重运动员在地面上能举起120kg 的重物，而在运动着的升降机中却只能举起100kg 的重物，求升降机运动的加速度．若在以2.5m/s 2的加速度加速下降的升降机中，此运动员能举起质量多大的重物？(g 取10m/s 2)解析：运动员在地面上能举起120kg 的重物，则运动员能发挥的向上的最大支撑力F ＝m 1g ＝120×10N ＝1200N ，在运动着的升降机中只能举起100kg 的重物，可见该重物超重了，升降机应具有向上的加速度对于重物，－＝，所以＝＝－×＝；F m g m a a 120010010100m /s 2m /s 221122F m g m -22当升降机以2.5m/s 2的加速度加速下降时，重物失重．对于重物，m g F m a m 120010 2.5kg 160kg 3323－＝，得＝＝－＝．F g a -2点拨：题中的一个隐含条件是：该运动员能发挥的向上的最大支撑力(即举重时对重物的最大支持力)是一个恒量，它是由运动员本身的素质决定的，不随电梯运动状态的改变而改变．如图所示，将一个质量为m的物体，放在台秤盘上一个倾角为α的光滑斜面上，则物体下滑过程中的示数与未放m时比较将（）A．增加mg B．减少mgC．增加mgcos2αD．减少mg2（1+sin2α）答案未放m时，对斜面体受力分析，受总重力和支持力，平衡时，有N-Mg=0 ①加速下滑时，对物体和斜面体整体受力分析，受总重力、支持力和静摩擦力，根据牛顿第二定律，竖直方向：（M+m）g-N′=masinα②水平方向：f=macosα③对物体受力分析，受重力和支持力，根据牛顿第二定律，有mgsinα=ma ④有由①②③④得到：N′-N=mg-masinα=mg-mg（sinα）2=mgcos2α，所以台秤的示数与未放m时比较将增加mgc 故选C．【例3】如图24－2所示，是电梯上升的v～t图线，若电梯的质量为100kg，则承受电梯的钢绳受到的拉力在0～2s之间、2～6s之间、6～9s之间分别为多大？(g取10m/s2)解析：从图中可以看出电梯的运动情况为先加速、后匀速、再减速，根据v－t图线可以确定电梯的加速度，由牛顿运动定律可列式求解对电梯的受力情况分析如图24－2所示：(1)由v－t图线可知，0～2s内电梯的速度从0均匀增加到6m/s，其加速度a1＝(v t－v0)/t＝3m/s2由牛顿第二定律可得F1－mg＝ma1解得钢绳拉力F1＝m(g＋a1)＝1300 N(2)在2～6s内，电梯做匀速运动．F2＝mg＝1000N(3)在6～9s内，电梯作匀减速运动，v0＝6m/s，v t＝0，加速度a2＝(v t－v0)/t＝－2m/s2由牛顿第二定律可得F3－mg＝ma2，解得钢绳的拉力F3＝m(g＋a2)＝800N．点拨：本题是已知物体的运动情况求物体的受力情况，而电梯的运动情况则由图象给出．要学会从已知的v～t图线中找出有关的已知条件．【问题讨论】在0～2s内，电梯的速度在增大，电梯的加速度恒定，吊起电梯的钢绳拉力是变化的，还是恒定的？在2～6s内，电梯的速度始终为0～9s内的最大值，电梯的加速度却恒为零，吊起电梯的钢绳拉力又如何？在6～9s内，电梯的速度在不断减小，电梯的加速度又是恒定的，吊起电梯的钢绳拉力又如何？请你总结一下，吊起电梯的钢绳的拉力与它的速度有关，还是与它的加速度有关？【例4】如图24－3所示，在一升降机中，物体A置于斜面上，当升降机处于静止状态时，物体A恰好静止不动，若升降机以加速度g竖直向下做匀加速运动时，以下关于物体受力的说法中正确的是[ ] A．物体仍然相对斜面静止，物体所受的各个力均不变B．因物体处于失重状态，所以物体不受任何力作用C．因物体处于失重状态，所以物体所受重力变为零，其它力不变D．物体处于失重状态，物体除了受到的重力不变以外，不受其它力的作用点拨：(1)当物体以加速度g向下做匀加速运动时，物体处于完全失重状态，其视重为零，因而支持物对其的作用力亦为零．(2)处于完全失重状态的物体，地球对它的引力即重力依然存在．答案：D【例5】如图24－4所示，滑轮的质量不计，已知三个物体的质量关系是：m1＝m2＋m3，这时弹簧秤的读数为T．若把物体m2从右边移到左边的物体m1上，弹簧秤的读数T将[ ] A．增大B．减小C．不变D．无法判断点拨：(1)若仅需定性讨论弹簧秤读数T的变化情况，则当m2从右边移到左边后，左边的物体加速下降，右边的物体以大小相同的加速度加速上升，由于m1＋m2＞m3，故系统的重心加速下降，系统处于失重状态，因此T＜(m1＋m2＋m3)g．而m2移至m1上后，由于左边物体m1、m2加速下降而失重，因此跨过滑轮的连线张力T0＜(m1＋m2)g；由于右边物体m3加速上升而超重，因此跨过滑轮的连线张力T0＞m3g．(2)若需定量计算弹簧秤的读数，则将m1、m2、m3三个物体组成的连接体使用隔离法，求出其间的相互作用力T0，而弹簧秤读数T＝2T0，即可求解．答案：B跟踪反馈1．金属小筒的下部有一个小孔A ，当筒内盛水时，水会从小孔中流出，如果让装满水的小筒从高处自由下落，不计空气阻力，则在小筒自由下落的过程中[ ]A ．水继续以相同的速度从小孔中喷出B ．水不再从小孔中喷出C ．水将以较小的速度从小孔中喷出D ．水将以更大的速度从小孔中喷出2．一根竖直悬挂的绳子所能承受的最大拉力为T ，有一个体重为G 的运动员要沿这根绳子从高处竖直滑下．若G ＞T ，要使下滑时绳子不断，则运动员应该[ ]A ．以较大的加速度加速下滑B ．以较大的速度匀速下滑C ．以较小的速度匀速下滑D ．以较小的加速度减速下滑3．在以4m/s 2的加速度匀加速上升的电梯内，分别用天平和弹簧秤称量一个质量10kg 的物体(g 取10m/s 2)，则[ ]A ．天平的示数为10kgB ．天平的示数为14kgC ．弹簧秤的示数为100ND ．弹簧秤的示数为140N4．如图24－5所示，质量为M 的框架放在水平地面上，一根轻质弹簧的上端固定在框架上，下端拴着一个质量为m 的小球，在小球上下振动时，框架始终没有跳起地面．当框架对地面压力为零的瞬间，小球加速度的大小为[ ]A gBC 0D ．．．．()()M m gmM m g m-+参考答案：1．B 2．A 3．AD 4．D。
光电效应经典例题解析
例题精选【典型例题1】已知LC振荡电路中电容器极板1上的电量随时间变化曲线如图所示，则：（A）a、c两时刻电路中电流最大，方向相同（B）a、c两时刻电路中电流最大，方向相反（C）b、d两时刻电路中电流最大，方向相同（D）b、d两时刻电路中电流最大，方向相反分析与解：应理解LC振荡电路电磁振荡时，电容两板电量最多时，是两板间电压最高，板间电场能最大的时刻，在放电结束（两极电量为零时）瞬间是线圈中电流最大，磁场能最大的时刻，b时刻是将要反向充电时刻，d时刻是将要正向充电时刻，因此选项D是正确的，在解题时不妨在电路上画出a时刻1极板带正电情况以帮助分析放电、充电的振荡电流方向情况．【典型例题2】要使LC振荡电路的周期增大一倍，可采用的办法是：（A）自感系数L和电容C都增大一倍．（B）自感系数L和电容C都减小一半．（C）自感系数L增大一倍，而电容C减小一半．（D）自感系数L减小一倍，而电容C增大一倍．分析与解：由于LC振荡电路频率一般较高，周期很短，用周期多少秒很不方便，因此在LC振荡电路中通常用频率公式而不象单摆振动用周期公式，这是应当注意区别的，此题问周期，则可将改写成进行讨论就方便了，显然正确答案应为A．【典型例题3】设是两种单色可见光1．2在真空中的波长，若，则这两种单色光相比（A）单色光频率较小（B）玻璃对单色光1折射率较大（C）在玻璃中，单色光1的传播速度较大（D）单色光1的能量较大分析与解：应掌握电磁波（光波）频率、波速、波长关系：（真空中），由题意及此式，可判断出，即单色光1频率较小．媒质折射率随频率增大而增大，因此说法B错误，值得注意的是光进入媒质后频率不变（颜色不变）但波速改变，由知，即频率越高，折射率越大、波速越小，说法C正确，光子能量，单色光1频率低，能量较小，因此说法D错误，此题正确答案应为A、C．【典型例题4】关于光谱，下面说法中正确的是（A）炽热的液体发射连续光谱（B）太阳光谱中的暗线说明太阳上缺少与这些暗线相应的元素（C）明线光谱和暗线光谱都可用于对物质成分进行分析（D）发射光谱一定是连续光谱分析与解：显然，这是一个考查对光谱知识了解情况的问题，考生在复习时，应知道的基本物理常识要重视，不能以为简单就可以不认真复习掌握了．正确答案应为A、C．【典型例题5】用绿光照射一光电管，能产生光电效应，欲使光电子从阴极逸出时的最大初动能增大，应（A）改用红光照射（B）增大绿光强度（C）增大光电管上的加速电压（D）改用紫光照射分析与解：此题也只是考查了光电效应实验中的实验规律及光子论解释，显然要增大光电子初动能，只能增大入射光子的频率，正确答案应为D．【典型例题6】使金属钠产生光电效应的光的最长波长是5000埃，因此，金属钠的逸出功J，现在用频率在Hz到Hz范围内的光照射钠，那么，使钠产生光电效应的频率范围是从__________Hz到__________Hz．（普朗克恒量J·s）．分析与解：按照光子论对光电效应的解释，逸出功等于截止频率光子的能量，即由题给条件，可求出J，在给出频率范围中，只有大于截止频率的光，才能使金属钠产生光电效应，因Hz，故能使金属钠产生光电效应的频率范围为Hz到Hz，题目难度虽不大，但要求准确理解光电效应的有关知识，特别是应注意幂指数运算问题不要出错．【典型例题7】玻尔在他提出的原子模型中所做的假设有（A）原子处于称为定态的能量状态时，虽然电子做加速运动，但并不向外辐射能量．（B）原子的不同能量状态与电子沿不同的圆轨道绕核运动相对应，而电子的可能轨道的分布是不连续的．（C）电子从一个轨道跃迁到另一轨道时，辐射（或吸收）一定频率的光子．（D）电子跃迁时辐射的光子的频率等于电子绕核做圆周运动的频率．分析与解：本题检查学生是否知道玻尔模型的三个重要假设，正确答案为A、B、C．【典型例题8】Th（灶）经过一系列和衰变，变成Pb（铅）（A）铅核比钍核少8个质子（B）铅核比钍核少16个中子（C）共经过4次衰变和6次衰变（D）共经过6次衰变和4次衰变分析与解：应掌握原子核符号脚标意义，以及衰变时根据电量与质量守恒列出关系式，在多次衰变时，可设经历x次衰变与y次衰变，再列式就容易解答了，此题答案应为A、B、D．【典型例题9】在卢瑟福的粒子散射实验中，有极少数粒子发生大角度偏转，其原因（A）原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上（B）正电荷在原子中是均匀分布的（C）原子中存在着带负电的电子（D）原子只能处于一系列不连续的能量状态中分析与解：粒子散射实验是建立“原子核式结构”理论的重要实验，极少数粒子发生大角度偏转，说明粒子受到很大的库仑斥力，极“少数”意味着粒子接近核的机会很少，说明原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的粒子上．选项A正确．【典型例题10】右图中给出氢原子最低的四个能级．氢原子在这些能级之间跃迁所辐射的光子的频率最多有__________种，其中最小的频率等于__________赫．（保留两个数字）分析与解：氢原子中电子根据吸收光子能量不同，可以跃迁至任一较高能级，当氢原子处于较高能级时，也可能因释放光子能量不同，跃迁至不同较低能级，因而在题给四个较低能级间跃迁时，存在多种可能性．可以从最高能级逐级向下考虑：当时，有、、三种可能性；当时，有、二种可能性；当时，只有一种可能性．故有释放六种频率光子可能性．其中频率最小的光子相应能量也最小，即从跃迁至．由公式可求出最小频率为Hz．【典型例题11】裂变反应是目前核能利用中常用的反应．以原子核U为燃料的反应堆中，当U俘获一个慢中子后发生的裂变反应可以有多种方式，其中一种可表示为：U ＋n →Xe ＋Sr ＋n235.o439 1.0087 138.9178 93.9154反应方程下方的数字是中子及有关原子的静止质量（以原子质量单位u为单位）．已知lu的质量对应的能量为MeV，此裂变反应释放出的能量是______________MeV．分析与解：重核裂变时有质量亏损，根据爱因斯坦质能方程，相应的质量亏损对应释放的能量．应先计算质量亏损：（u）由题给lu的质量对应的能量为MeV可得：MeV MeV【典型例题12】一束光从空气射向折射率的某种玻璃的表面，如图1所示，i代表入射角，则：（A）当时会发生全反射现象（B）无论入射角i是多大，折射角r都不会超过45°（C）欲使折射角，应以的角度入射（D）当入射角时，反射光线跟折射光线恰好互相垂直分析与解：此题综合检查了反射定律、折射定律、全反射现象等知识，难度不很大，但要求准确掌握有关知识，全反射发生条件是从媒质射向空气，因此说法A错误．根据折射定律：有，入射角最大不超过90°，因此，，即折射角不会超过45°，所以 B是正确的．当时，，故，说法C亦正确．为了分析说法D是否正确，应先画图分析一下，在图2中可以看出，如果反射光线跟折射光线恰好互相垂直，从几何关系可以得到，所以，代入折射定律公式有：因此，说法D正确，此题为多选题，正确答案为B．C、D．【典型例题13】为了观察门外的情况，有人在门上开了一个小圆孔，将一块圆柱形玻璃嵌入其中，圆柱体轴线与门面垂直，如图所示．从圆柱体底面中心看出去，可以看到门外入射光线与轴线间的最大夹角称做视场角．已知该玻璃的折射率为n，圆柱体长为l，底面半径为r，则视场角是A、 B、C、 D、分析与解：根据题意作出如图所示的光路示意图，其中视场角边缘的两条光线射到玻璃的左表面上，经折射后到玻璃右表面的中轴线O处，即到达眼睛所在处．图中角i即为视场角．根据光的折射定律，，由几何关系知：，因此 sin i=n sinβ，得：i=．本题的答案是B．【典型例题14】在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹．若在双缝中的一缝前放一红色滤光片（只能透过红光），另一缝前放一绿色滤光片（只能透过绿色），这时A、只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失B、红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的双缝干涉条纹依然存在C、任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮D、屏上无任何光亮分析与解：干涉现象是两列波长相等的光叠加而产生的现象，现在一条缝只能透过红色，另一条缝只能透过绿色，这两束光的波长不相等，不能发生干涉现象，因此任何双缝干涉条纹都不存在，但两缝分别透过了红色和绿色，屏上仍然有光亮．本题的正确答案是C．(本题考查对光的干涉现象及其产生的条件进行考查，对于平时学习只死记一些结论的考生，解答此题会出现一些困难，因为课本上没有讲过这类问题．但如果学习时能够真正理解干涉现象的产生条件，回答此题就不会有困难．)【典型例题15】图1中AB表示一直立的平面镜，是水平放置的米尺（有刻度的一面朝着平面镜，MN 是屏，三者互相平行．屏MN上的ab表示一条竖直的缝（即a、b之间是透光的）．某人眼睛紧贴米尺上的小孔S（其位置见图），可通过平面镜看到米尺的一部分刻度．试在本题的图上用三角板作图求出可看到的部位，并在上把这部分涂以标志．分析与解：在分析人眼在确定位置可看到范围时，通常可运用光路可逆原理，设想人眼处有一点光源，该点光源发出光束能照射到的区间，也是能射入人眼光线的范围．本题中分析能观察到平面镜中尺子像的范围，有两种方法：一是作出尺子与障碍屏的像，考虑人眼处点光源发出光束能照射到镜中尺子的区间；二是作出人眼处点光源的像，考虑镜中人眼处点光源发出光束能照射到尺子的区间，分别如图2、图3所示，在作图时特别需要注意障碍屏缺口两端对光线的限制．【典型例题16】现有m=0.90kg的硝酸甘油（C3H5（NO3）3）被密封于体积V0=4.0×10-3m3的容器中，在某一时刻被引爆，瞬间发生激烈的化学反应，反应的产物全是氮、氧…等气体．假设：反应中每消耗1kg硝酸甘油释放能量U=6.00×106J/kg；反应产生的全部混合气体温度升高1K所需能量Q=1.00×103J/K；这些混合气体满足理想气体状态方程(恒量)，其中恒量C=240J/K．已知在反应前硝酸甘油的温度T0=300K．若设想在化学反应后容器尚未破裂，且反应释放的能量全部用于升高气体的温度．求器壁受到的压强．分析与解：化学反应完成后，硝酸甘油释放的总能量：W=mU,设反应后气体的温度为T，根据题意，有W=Q(T-T0)，器壁所受的压强：p=CT/V0．解以上三式并代入数据进行计算，得p=3.4×108Pa．（本题是比较典型的“信息题”，题目中涉及到了硝酸甘油爆炸的激烈的化学反应，但仔细读过此题后，可以看出解答这个题并不需要了解具体的化学反应过程，也不需要记住气体状态方程的具体形式（题目中给出了一定质量理想气体的状态方程的形式），但此题对考生的理解能力要求较高，其中“反应产生的全部混合气体温度升高1K所需能量Q=1.00×103J/K”这句话很重要，这里我们要联系物体温度升高吸收的热量的公式：Q吸=cmΔT，这里c是物质的比热、m是物质的质量，本题给出的Q值实际上是c、m的乘积，它称为“热容量”，把Q吸换成W，就得到W=Q(T-T0)的关系式．）。
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典型例题-G-方差分析-2某企业准备用三种方法组装一种新的产品，为确定哪种方法每小时生产的产品数量最多，随机抽取了30名工人，并指定每个人使用其中的一种方法。
通过对每个工人生产的产品数进行方差分析，得到如下表所示的结果。
每个工人生产产品数量的方差分析表(2)若显著性水平为α=0.05，检验三种方法组装的产品数量之间是否有显著差异。
解：(1)完成方差分析表，以表格中所标的①、②、③、④、⑤、⑥为顺序，来完成表格，具体步骤如下： ①求k -1根据题目中“该企业准备用三种方法组装一种新的产品”可知，因素水平(总体)的个数k =3，所以第一自由度df 1=k -1=3-1=2，即SSA 的自由度。
②求n -k由“随机抽取了30名工人”可知，全部观测值的个数n =30，因此可以推出第二自由度df 2=n -k =30-3=27，即SSE 的自由度。
③求组间平方和SSA已知第一自由度df 1=k -1=3-1=2，MSA =210 根据公式1-==k SSAMSA 自由度组间平方和所以，SSA =MSA ×(k -1)=210×2=420④求总误差平方和SST由上面③中可以知道SSA =420；此外从表格中可以知道：组内平方和SSE =3836，根据公式SST =SSA +SSE 可以得出SST =420+3836=4256，即总误差平方和SST=4256 ⑤求SSE 的均方MSE已知组内平方和SSE =3836，SSE 的自由度n -k =30-3=27 根据公式0741.142273836==-==k n SSE MSE 自由度组内平方和所以组内均方MSE =142.0741⑥求检验统计量F已知MSA =210，MSE =142.0741 根据4781.10741.142210===MSE MSA F所以F=1.4781(2)题目中假设α=0.05，根据第一自由度df 1=k -1=3-1=2和第二自由度df 2=n -k =30-3=27，查F 分布表得到临界值F 0.05(2,27)=3.354131，所以F =1.4781<F α=3.354131，所以接受原假设，即μ1=μ2=μ3成立，表明μ1、μ2、μ3之间没有显著差异，也就是说，用三种方法组装的产品数量之间没有显著差异。
典型例题-G-方差分析-3五个地区每天发生交通事故的次数如表1所示。
由于是随机抽样，有一些地区的样本容量较多，(如南部和西部)而有些地区样本容量较少(如东部)。
试以α=0.01的显著性水平检验各地区平均每天交通事故的次数是否相等。
解：计算原数据的和：以及原数据的平方和：()()∑∑===++++-++++=-=rj nji ij x n x SST 112226538.2006755646657261771539834898831()0167.1186676555645664577715398348988312222221112=⎪⎪⎭⎫⎝⎛++++-++++=-=∑∑∑===jrj nji rj j ijx n x SSE6371.820167.1186538.200=-=-=SSE SST SSA6593.2046371.821,4151==-=∴=-=-r SSA MSA r6198.5210167.118,21526==-=∴=-=-r n SSE MSE r n6762.36198.56593.20===∴MSE MSA F单因素方差分析表假设检验：H 0:μ1=μ2=μ3=μ4=μ5，五个地区平均每天交通事故的次数相等。
H 1:μ1，μ2，μ3，μ4，μ5不全相等，五个地区平均每天交通事故的次数不相等。
查表得：F 0.01(4,21)=4.37>F =3.6762所以接受H 0，即五个地区平均每天交通事故的次数相等。
典型例题-H-相关与回归分析-2设有统计资料如下表所示。
用EXCEL 的回归分析(置信度90%)，得到如下结果： SUMMARY OUTPUT 回归统计Multiple R 0.987760119R Square 0.975670053Adjusted R Square 0.972628809标准误差3.545815055观测值10方差分析dfSS MSF Significance F 回归分析14033.5175654033.517565320.81287799.67595E-08残差8100.582435312.57280441总计94134.1Coefficients 标准误差t Stat P-value Lower 95%Upper 95%下限 90.0%上限 90.0%Intercept -0.208871752.879726332-0.0725318060.943959317-6.849532574 6.431789074-5.563861187 5.146117686X Variable 10.7176566730.04006736917.911250049.67595E-080.6252611530.8100521930.6431494750.792163871试通过用公式计算，比较对照，理解所得结果。
解：x -bar =66.2，y -bar =47.3 相关系数为()()()()987760119.01.41346.78314.562022=⨯=----=∑∑∑Y Y X X Y Y X X r iii iXY()1.413412=-=∑=ni i y y SST717656673.066251656104736623693310ˆ212121111=-⨯⨯-⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛-=∑∑∑∑∑=====n i n i i i n i i ni i ni i i x x n y x y x n β20887175.02.66717656673.03.47ˆˆ0-=⨯-=-=x y ββi i x y 717656673.020887175.0ˆ+-=()517565.4033ˆ12=-=∑=ni i y y SSR()5824353.100ˆ12=-=∑=n i i i yy SSESSR +SSE =4033.517565+100.5824353=4134.1=SST222)(987760119.0975670053.01.4134517565.4033XY r SST SSR r =====对于第一部分：SUMMARY OUTPUT回归统计Multiple R 0.987760119R Square 0.975670053Adjusted R Square 0.972628809标准误差3.545815055观测值10通过以上计算分析，可知：Multiple R 0.987760119 是相关系数； R Square 0.975670053 是判定系数；Adjusted R Square 0.972628809 是根据以下公式来计算的：972628809.01110110)975670053.01(111)1(122=---⨯--=---⨯--=p n n R R标准误差 3.545815055 是根据以下公式来计算的：()545815055.32105824353.10022ˆ12=-=-=--=∑=n SSE n yy s ni iie观测值 10 是原始数据的个数，即n 。
对于第二部分：方差分析df SSMS FSignificance F 回归分析14033.5175654033.517565320.81287799.67595E-08残差8100.582435312.57280441总计94134.1第一列df 是自由度，第1行的1表示是一元线性回归；第二行是残差的自由度n -2=8，第三行是总的自由度1+8=9；第二列SS 是误差平方，第一行是SSR =4033.517565，第二行是SSE =100.5824353，第三行是SST =4134.1，这里有SSR +SSE =SST ；第三列MS 是平均误差平方，第一行是MSR =4033.517565/1=4033.517565，第二行是MSE =100.5824353/8=12.57280441；第四列F 是F =MSR /MSE =4033.517565/12.57280441=320.6128779；最后一列Significance F 是用EXCEL 函数FDIST(320.8128779,1,8)计算出来的。
9.67595E-08是科学计数法，表示9.67595×10-8 对于第三部分：Coefficients 标准误差t Stat P-value Lower 95%Upper 95%下限 90.0%上限 90.0%Intercept -0.208871752.879726332-0.0725318060.943959317-6.8495325746.431789074-5.5638611875.146117686X Variable 10.7176566730.04006736917.911250049.67595E-080.6252611530.8100521930.6431494750.792163871第一列Coefficients 是回归系数，第一行是截距的回归系数，即β0^=-0.20887175，第二行是斜率的回归系数，即β1^=0.717656673；第二列标准误差，第一行是截距的标准误差，是根据以下公式来计算的：()879726332.26.78312.66101545815055.3)(12122ˆ0=+⨯=-+=∑=ni iiex x x ns s β第二行是斜率的标准误差，是根据以下公式来计算的：()040067369.06.7831545815055.312ˆ1==-=∑=ni iiex x s s β第三列t Stat ，即t 统计量，由对应的回归系数除以标准误差：-0.20887175/2.879726332=-0.072531806 0.717656673/0.040067369=17.91125004第四列P value ，是用EXCEL 函数TDIST(|t Stat|,n -2,2)计算出来的，第一个参数是t 统计量，第二个参数是自由度，第三个参数2表示双尾。
TDIST(|-0.072531806|,8,2)=TDIST(0.072531806,8,2)=0.943959317 TDIST(|17.91125004|,8,2)=TDIST(17.91125004,8,2)=9.67595E-089.67595E-08是科学计数法，表示9.67595×10-8第五、六列的Lower 95%，Upper 95%是EXCEL 默认的95%置信度下，截距和斜率的置信区间，是根据以下公式来计算的：879726332.230600413.220887175.0)2(ˆ0ˆ0⨯±-=-±βαβs n t即：849532574.6)2(ˆ0ˆ0-=--βαβs n t 431789074.6)2(ˆ0ˆ0=-+βαβs n t040067369.030600413.2717656673.0)2(ˆ1ˆ1⨯±=-±βαβs n t即：625261153.0)2(ˆ1ˆ1=--βαβs n t810052193.0)2(ˆ1ˆ1=-+βαβs n t第七、八列的下限90%，上限90%是根据输入的90%置信度下，截距和斜率的置信区间，是根据以下公式来计算的：879726332.285954803.120887175.0)2(ˆ0ˆ0⨯±-=-±βαβs n t即：563861187.5)2(ˆ0ˆ0-=--βαβs n t 146117686.5)2(ˆ0ˆ0=--βαβs n t040067369.085954803.1717656673.0)2(ˆ1ˆ1⨯±=-±βαβs n t即：643149475.0)2(ˆ1ˆ1=--βαβs n t 792163871.0)2(ˆ1ˆ1=-+βαβs n t典型例题-I-时间序列分析-1某企业某种产品的有关资料如表1所示。