普通物理I(力学_5-46
普通物理教程答案
普通物理教程答案【篇一：普通物理学教程力学课后答案高等教育出版社第六章万有引力定律】>习题解答6.1.1设某行星绕中心天体以公转周期t沿圆轨道运行，试用开普勒第三定律证明：一个物体由此轨道自静止而自由下落至中心天体所需的时间为t?2?证明：物体自由下落的加速度就是在行星上绕中心天体公转的向心加速度：a?v2r?(2?rt)?21r?4?r/t 222由自由落体公式：r?（此题原来答案是：t?t4212at,t?2r/a?t2? ，这里的更正与解答仅供参考）的引力有多大？⑵设土星沿圆轨道运行，求它的轨道速度。
解：⑴据万有引力定律，太阳与土星之间的引力2⑵选择日心恒星参考系，对土星应用牛顿第二定律：f=mv/rv?fr/m?3.8?10222-11302612222?1.4?012/5.7?1026?9.7?10m/s 334?g4??6.51?102 14?11?1.3?10kg/m 3r?33?2?10330/(4?3.14?1.3?103014)?1.5?10km172⑶r?3?2?10/(4?3.14?1.2?10)?16km6.2.4 距银河系中心约25000光年的太阳约以170000000年的周期在一圆周上运动。
地球距太阳8光分。
设太阳受到的引力近似为银河系质量集中在其中心对太阳的引力。
试求以太阳质量为单位银河系的质量。
分别对地球和太阳应用万有引力定律和牛顿第二定律：?m?(?)(rr)m?(2311.7?10?10(1.318)m?1.53?108)26311m6.2.5某彗星围绕太阳运动，远日点的速度为10km/s，近日点的速度为80km/s。
若地球在半径为1.5解：角动量守恒mv1a?mv2b ⑴能量守恒 128mv1?gmmr22mma2?12mv2?g2mmb ⑵牛二定律 g?mvr⑶6.2.6 一匀质细杆长l，质量为m.求距其一端为d处单位质量质点受到的引力（亦称引力场强度）。
第5章 热学(13年)2
T0，普适气体常量 R 表示 I、II、III 过程中气体吸收的热量。(2) 求此循 环的效率。(提示：循环效率的定义式，η=1－Q2／Q1，Q1 为循环中气体 吸收的热量，Q2 为循环中气体放出的热量。) [ (1) Qa-b=12RT0＞0，吸热；Qb-c=45RT0＞0，吸热；Qc-a=－47.7RT0＜0， 放热；(2) η 热=16.3% ] (山东科技大学 07 年普通物理，15 分；北京交通大学 07、05 年普通物理，15 分； 湖南大学 04 年普通物理，15 分) 例 5－57 一定量的某种理想气体进行如图所示的循环过程。已知气体在状态 A 的温度为 TA=300K， 求：(1) 气体在状态 B、C 的温度；(2) 各过程中气体对外所作的功；(3) 经过整个循环过程，气体
52
与外界交换的总热量(各过程吸、放热的代数和)。 [ (1) TB=300K；TC=100K；(2) AAB=400J；ABC =-200J；ACA =0； (3) Q ABCA =200J，吸热 ] (河北工业大学 2012 年普通物理，10 分；武汉科技学院 2010 年普通 物理，15 分；山东科技大学 2010、09 年普通物理，15 分； 浙江大学 09 年普通物理，12 分；海军潜艇学院 09 年普通物理 A，10 分) 例 5－58 一定量的单原子分子理想气体，从初态 A 出发，沿图示直线过程变到另一状态 B，又经 过等容、等压两过程回到状态 A。(1) 求 A→B，B→C，C→A 各过程中系统对外所作的功 W，内能 的增量 ΔE 以及所吸收的热量 Q；(2) 整个循环过程中系统对外所作的总 功以及从外界吸收的总热量 （过程吸热的代数和） ； (3) 该循环过程的效率。 [ (1) WAB 2 102 J， WBC 0 J， WCA 1 10 2 J； E AB 7.5 102 J，
普通物理学第7版 05
平均动能 1 kT .
2
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推广到分子的转动和振动上，得到能量按自由 度均分的统计规律——能量均分定理
在温度为 T 的平衡态下，物质分子的每一个自
由度都具有相同的平均动能，其大小都等于kT/2。
分子平均动能： ε i kT ( i ：刚性分子的自由度) 2
不考虑振动(对刚性分子)：
单原子分子： i 3 双原子分子： i 5
理想气体内能：气体中所有分子的平均动能的总和。
1mol 理想气体的内能： （只考虑刚性分子）
E0
NA
i 2
kT
i 2
RT
质量为m，摩尔质量为M的理想气体内能：
m
mi
E M E0 M 2 RT
➢ 一定量的理想气体，其内能只是温度的单值函数。
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§5-5 麦克斯韦速率分布律
一、气体分子的速率分布函数
Mp
0.032 10
8.31 103(m3 )
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（2）若漏气若干时间之后，压强减小到 p，温度
降到 T。如果用m 表示容器中剩余的氧气的质量，
由状态方程得
m
MpV RT
0.032 5 10 8.31103
＝
8
8.31105 (273 47)
6.67 102(kg)源自漏去氧气的质量为第五章 气体动理论
§5-1 平衡态 理想气体状态方程 §5-2 理想气体的微观模型 §5-3 理想气体的压强和温度公式 §5-4 能量均分定理 理想气体的内能 §5-5 麦克斯韦速率分布律 *§5-6 麦克斯韦–玻耳兹曼能量分布律
粒子按高度的分布
§5-7 分子碰撞和平均自由程 *§5-8 气体的输运现象 *§5-9 真实气体 范德瓦尔斯方程
程守洙《普通物理学》六版五
如平均位置：
x
xdN
N
xf (x)dx
f ( x) dN 表示小球落在x处的概率密度 17 Ndx
§5-3 理想气体的压强和温度公式 一、理想气体的微观模型（宏观模型？）
1. 力学假设 根据理想气体的运动图像进行的假设 (1)分子线度与分子间距相比较可忽略，分子
被看作质点。 (2)除了分子碰撞的瞬间外，忽略分子间的相互作
m0 l1
N
vi2x
i1
p
F SA
F l2l3
m0 l1l2l3
N
vi2x
i 1
Nm0 l1l2l3
vx2
p nm0vx2
p
1 3
nm0 v2
（理想气体的压强）
21
分子的平均平动动能：
k
1 2
mv2
理想气体的压强：
p
1 3
nm0 v2
2 3
n( 1 2
m0 v2 )
2 3
n k
22
三、温度的本质和统计意义
重力场中
§5-9 真实气体 范德瓦耳斯方程
1
§5-1 热运动的描述 理想气体模型和物态方程 一、状态参量的微观解释
为了描述物体的状态，常采用一些物理量来表 示物体的有关特性，例如体积、温度、压强、密度 等，称状态参量（state parameter）。
1. 体积 V 气体分子所能到达的空间。
2. 压强 p 气体分子垂直作用于器壁单位面积上的 力，是大量气体分子与器壁碰撞的宏观 表现。 1atm =760 mmHg =1.01 105 Pa
N h(x)dx
令f (x) dp h(x)
dx h(x)dx
则 dP f (x)dx
普通物理实验(精)
弦振动的研究
一、实验目的要求
1 、用三线摆法测物体的转动惯量 ２ 、研究物体回转轴的位置和转动惯量的关系 二、实验仪器
三线摆 米尺 游标卡尺 秒表 天平 （外形 尺寸及质量相同的圆柱体两个.
弦振动的研究
三、实验内容 １ 、验证弦的基频与弦长的关系。 调节Ｋ使音叉按其固有频 率振动起来，取一定的Ｔ值，改变 l，使弦上出现 n ＝2、3、4、 5、6 等稳定的、振幅最大的驻波。测出各n值对应的弦线长 l， 用音叉频率 f 除以驻波数n，得出各n 值的基频 f0 ,作 lg f0— lg l 图线，并求出其斜率。 2 、验证弦的基频与张力的关系。取一确定的 l 值，改变砝 码质量，求出各 n 值的基频 f0 ，作lg f0 — lg T 图线，求 出其斜率。 3 、就实验中某一组 n、l、T 值，代入下式计算弦振动的频 率，并将其和音叉振动的频率作比较。
物理天平 比重瓶 烧杯 蒸馏水 待测物等
固体和液体密度的测量
三、实验内容
1.测量天平的灵敏度调整天平的水平和零点; 2.用流体静力称衡法测不规则固体的密度; 3.用比重瓶法测液体的密度 ，称得其质量m3； 4.计算液体在环境温度下的密度及其偏差。 注意事项:加减砝码必须在天平制动时进行。
简谐振动的研究
梁弯曲法测杨氏模量
一、实验目的要求 １.用梁的弯曲法测定金属的杨氏模量。 ２.学习百分表的使用。 二、实验仪器 弯曲仪一套（包括百分表） 螺旋测微计 游标卡尺 米尺等
梁弯曲法测杨氏模量
三、实验内容
１.调节水平螺旋，使圆形水准器的气泡处于正中，则仪器的基座处于 水平状态，以百分表的测量头为中点，对称地调节左右两刀口至相等距 离，置钢梁于两刀口上，在梁的中点套上钢质框，使刀口向下，框下边 挂上砝码钩。 ２.旋动齿轮调节旋钮，使百分表下降，百分表测量头与纲环平面上 的凹槽相接触，并使百分表的短针处于3mm 处，旋动百分表盘外圈，使 长指针对准毫米的整数（0—100的0处）。 3.在砝码上顺序加砝码，共加五次，每次增加200g，同时每加一次砝 码，读一次百分表的示值。再按相反顺序同样做一次，也就是顺序地由 梁上取下砝码，读出百分表的示值 (N/m2) 。 4.测出梁的长度 l，也就是两刀口间的距离，并用螺旋测微计在棒的 各处测厚度a，用游标卡尺在棒的各处测宽度b，各测五次。将各测得量 代入公式（17—6），求出棒材的杨氏模量。如果需要考虑梁的自重，则 测出m 0 ,代入公式（17—5）式计算。 5.可改变梁的长度（即可改变两刀口的距离），重复1—4的步骤。
普通物理目录(程守洙第五版)
大学普通物理（第五版）目录（程守洙）第一篇力学第一章质点的运动§1.1质点参考系运动方程§1.2位移速度加速度§1.3圆周运动及其描述§1.4曲线运动方程的矢量形式§1.5运动描述的相对性伽利略坐标变换第二章牛顿运动定律第二章牛顿运动定律§2.1牛顿第一定律和第三定律§2.2常见力和基本力§2.3牛顿第二定律及其微分形式§2.4牛顿运动定律应用举例§2.5牛顿第二定律积分形式之一：动量定理§2.6牛顿第二定律积分形式之二：动能定理§2.7非惯性系惯性力阅读材料A 混沌和自组织现象第三章运动的守恒定律第三章运动的守恒定律§3.1保守力成对力作功势能§3.2功能原理§3.3机械能守恒定律能量守恒定律§3.4质心质心运动定理动量守恒定律火箭飞行§3.5碰撞§3.6质点的角动量和角动量守恒定律§3.7质点在有心力场中的运动§3.8对称性和守恒定律阅读材料B 宇宙的膨胀第四章刚体的转动第四章刚体的运动§4.1刚体的平动、转动和定轴转动§4.2刚体的角动量转动动能转动惯量§4.3 力矩刚体定轴转动定律§4.4定轴转动的动能定理§4.5刚体的自由度刚体的平面平行运动§4.6定轴转动刚体的角动量定理和角动量守恒定律§4.7进动第五章相对论基础第五章相对论基础§5.1伽利略相对性原理经典力学的时空观§5.2狭义相对论基本原理洛伦兹坐标变换式§5.3相对论速度变换公式§5.4狭义相对论时空观§5.5狭义相对论动力学基础§5.6广义相对论简介阅读材料C 超新星爆发和光速不变性第六章气体动理论第二篇热学第六章气体动理论§6.1 状态过程理想气体§6.2分子热运动和统计规律§6.3气体动理论的压强公式§6.4理想气体的温度公式§6.5能量均分定理理想气体的内能§6.6麦克斯韦速率分布律§6.7玻尔兹曼分布律重力场中粒子按高度的分布§6.8分子的平均碰撞次数及平均自由程§6.9气体内的迁移现象§6.10真实气体范德瓦耳斯方程§6.11物态和相变阅读材料D 非常温和非常压第七章热力学基础第七章热学基础§7.1热力学第一定律§7.2热力学第一定律对于理想气体等值过程的应用§7.3绝热过程多方过程§7.4焦耳－汤姆孙实验真实气体的内能§7.5循环过程卡诺循环§7.6热力学第二定律§7.7可逆过程与不可逆过程卡诺定理§7.8熵§7.9熵增加原理热力学第二定律的统计意义阅读材料E 熵与能源第三篇电场和磁场第八章真空中的静电场§8-1 电荷库仑定律§8-2 电场电场强度§8-3 高斯定理§8-4 静电场的环路定理电势§8-5 等势面电场强度与电势梯度的关系§8-6 带电粒子在静电场中的运动阅读材料F电子的发现和电子电荷量的测定第九章导体和电介质中的静电场§9-1 静电场中的导体§9-2 空腔导体内外的静电场§9-3 电容器的电容§9-4 电介质及其极化§9-5 电介质中的静电场§9-6 有电介质时的高斯定理电位移§9-7 电场的边值关系§9-8 电荷间的相互作用能静电场的能量§9-9 铁电体压电体永电体阅读材料G静电现象的应用第十章恒定电流和恒定电场§10-1 电流密度电流连续性方程§10-2 恒定电流和恒定电场电动势§10-3 欧姆定律焦耳一楞次定律§10-4 一段含源电路的欧姆定律。
基础知识-普通物理(一)_真题-无答案
基础知识-普通物理(一)(总分72,考试时间90分钟)1. 若室内生起炉子后温度从15℃升高到27℃，而室内气压不变，则此时室内的分子数减少了( )。
(A) 0.5% (B) 4% (C) 9% (D) 21%2. 在温度T一定时，气体分子的平均自由程与气体分子的压强户的关系为( )。
3. 在温度和压强相同的情况下，单位体积的氢气(视为刚性双原子分子气体)与单位体积的氦气的内能之比，以及单位质量的氢气与单位质量的氦气的内能之比分别为( )。
(A) 0.60，0.30 (B) 0.40，0.20(C) 1.67，3.33 (D) 0.80，0.404. 在温度T一定时，气体分子的平均碰撞次数与气体分子的压强户的关系为( )。
(A) 平均碰撞次数与P成反比 (B) 平均碰撞次数与成正比(C) 平均碰撞次数与成反比 (D) 平均碰撞次数与P成正比5. 一定量的理想气体，经过等容升温，则理想气体分子的( )。
(A) 平均自由程增加，平均碰撞次数增加(B) 平均自由程不变，平均碰撞次数增加(C) 平均自由程不变，平均碰撞次数不变(D) 平均自由程增加，平均碰撞次数不变6. 质量一定的理想气体，从相同状态出发，分别经历等温过程、等压过程和绝热过程，使其体积增加一倍．那么气体温度的改变(绝对值)在( )。
(A) 绝热过程中最大，等压过程中最小(B) 绝热过程中最大，等温过程中最小(C) 等压过程中最大，绝热过程中最小(D) 等压过程中最大，等温过程中最小7. 一定量的理想气体，在温度不变的条件下，当压强降低时，分子的平均碰撞次数和平均自由程的变化情况是( )。
(A) 平均碰撞次数和平均自由程都增大(B) 平均碰撞次数和平均自由程都减小(C) 平均碰撞次数减小而平均自由程增大(D) 平均碰撞次数增大而平均自由程减小8. 有一截面均匀的封闭圆筒，中间被一光滑的活塞分隔成两边，如果其中的一边装有0.1kg 某一温度的氢气，为了使活塞停留在圆筒的正中央，则另一边应装入同一温度的氧气质量为( )。
普通物理学考研程守洙《普通物理学》考研复习笔记
普通物理学考研程守洙《普通物理学》考研复习笔记一、第1章力和运动1.1复习笔记本章回顾了力学部分的基础内容，主要知识点包括质点与参考系、运动学的基本概念、基础机械运动（直线运动、抛体运动、圆周运动和一般曲线运动）的基本特征、牛顿运动定律、常见力及其特征、相对运动、伽利略相对性原理和伽利略变换，以及经典力学的时空观，其中，质点与参考系、运动学的基本概念和常见力及其特征是所有力学问题的根基，物体以及系统的受力分析、基础机械运动及其组合运动是力学问题的常见研究对象，牛顿运动定律是经典力学以及研究力学问题的核心，在复习本章内容时，每个知识点都要充分理解和掌握，为之后章节的复习奠定坚实的基础。
一、质点运动的描述1质点（见表1-1-1）表1-1-1质点2参考系与坐标系（见表1-1-2）表1-1-2参考系与坐标系3空间与时间（见表1-1-3）表1-1-3空间与时间4运动学基本概念（见表1-1-4至表1-1-7）表1-1-4位矢与运动学方程表1-1-5位移表1-1-6速度表1-1-7加速度速度的大小为:5质点运动学的两类问题（见表1-1-8）表1-1-8运动学的两类问题及解法二、圆周运动和一般曲线运动1自然坐标系、速度、加速度（见表1-1-9）表1-1-9自然坐标系、速度、加速度2圆周运动的角量描述（见表1-1-10）表1-1-10圆周运动的角量描述3一般平面曲线运动中的加速度（见表1-1-11）表1-1-11一般平面曲线运动中的加速度4抛体运动的矢量描述（见表1-1-12）一般地，在研究抛体运动时，通常取抛射点为坐标原点，沿水平方向和竖直方向分别引Ox轴和Oy轴，建立笛卡尔直角坐标系。
表1-1-12抛体运动的矢量描述三、相对运动常见力和基本力1相对运动（见表1-1-13）表1-1-13相对运动2常见力（见表1-1-14至表1-1-16）表1-1-14万有引力、重力、弹力表1-1-15弹力的几种常见形式表1-1-16摩擦力3基本力（见表1-1-17）表1-1-17基本相互作用四、牛顿运动定律（见表1-1-18）表1-1-18牛顿运动定律五、伽利略相对性原理非惯性系惯性力（见表1-1-19）表1-1-19伽利略相对性原理非惯性系惯性力。
普通物理学教程力学课后答案高等教育出版社刚体力学习题解答
第七章刚体力学习题解答7.1.2 汽车发动机的转速在12s 内由1200rev/min 增加到3000rev/min.⑴假设转动是匀加速转动，求角加速度。
⑵在此时间内，发动机转了多少转？解：⑴21260/2)12003000(/7.15s rad t===-∆∆πωβ⑵rad 27.152)60/2)(12003000(21039.26222202⨯===∆⨯--πβωωθ对应的转数=42010214.3239.262≈⨯=⨯∆πθ7.1.3 某发动机飞轮在时间间隔t 内的角位移为):,:(43s t rad ct bt at θθ-+=。
求t 时刻的角速度和角加速度。
解：23212643ct bt ct bt a dtd dtd -==-+==ωθβω7.1.4 半径为0.1m 的圆盘在铅直平面内转动，在圆盘平面内建立o-xy 坐标系，原点在轴上，x 和y 轴沿水平和铅直向上的方向。
边缘上一点A 当t=0时恰好在x 轴上，该点的角坐标满足θ=1.2t+t 2 (θ:rad,t:s)。
⑴t=0时，⑵自t=0开始转45º时，⑶转过90º时，A 点的速度和加速度在x 和y 轴上的投影。
解：0.222.1==+==dtd dtd t ωθβω⑴t=0时，s m R v v y x /12.01.02.10,2.1=⨯====ωω2222/2.01.00.2/144.01.0/12.0/sm R a a s m R v a a y y n x =⨯===-=-=-=-=βτ⑵θ=π/4时,由θ=1.2t+t 2,求得t=0.47s,∴ω=1.2+2t=2.14rad/ssm R v s m R v y x /15.02/21.014.245sin /15.02/21.014.245cos =⨯⨯=︒=-=⨯⨯-=︒-=ωω222222222222/182.0)14.20.2(1.0)(45sin 45sin 45sin /465.0)14.20.2(1.0)(45cos 45cos 45cos s m R R R a s m R R R a y x -=-⨯=-︒=︒-︒=-=+⨯-=+︒-=︒-︒-=ωβωβωβωβ⑶θ=π/2时,由θ=1.2t+t 2,求得t=0.7895s,ω=1.2+2t=2.78rad/s2222/77.01.078.2/2.01.00.20/278.01.078.2s m R a s m R a v s m R v y x y x -=⨯-=-=-=⨯-=-==-=⨯-=-=ωβω7.1.5 钢制炉门由两个各长1.5m 的平行臂AB 和CD 支承，以角速率ω=10rad/s 逆时针转动，求臂与铅直成45º时门中心G 的速度和加速度。
普通物理学第六版答案
普通物理学第六版答案引言本文档为《普通物理学第六版》的习题答案，旨在帮助读者更好地理解和掌握书中的内容。
答案是根据该版本的章节和习题整理而成，涵盖了从基本概念到高级问题的解答过程。
读者可以通过对比自己的答案，找到解题思路上的差异，并做出相应的调整。
目录1.第1章：引言2.第2章：运动学3.第3章：相对论运动学4.第4章：力学5.第5章：电磁学6.第6章：热学第1章：引言本章主要介绍了普通物理学的基本概念和研究方法。
习题涉及了科学方法、物理量和单位、测量等内容。
以下是一道题目的答案示例：1.假设有一个实验，需要测量一个物体的质量。
你应该如何选择测量方法？请详细描述你的策略和步骤。
答案：首先，我们可以选择使用天平进行质量的测量。
下面是测量质量的步骤：1.确保天平是精确的，没有偏差。
可以通过进行零位校准来验证天平的准确性。
2.将待测物体放置在天平的平台上，并保持其稳定。
3.观察天平的示数，记录下物体的质量。
如果天平的示数不稳定，可以多次测量并求取平均值。
4.确认测量结果的单位是否与预期一致，如果单位不同，需要进行单位换算。
第2章：运动学本章讨论了运动学的基本概念和运动规律。
习题涵盖了位移、速度、加速度等方面的内容。
以下是一道题目的答案示例：2.一个人以匀速9 m/s的速度行走了30s，求他的位移。
答案：由于匀速运动的速度保持不变，我们可以使用以下公式计算位移：位移 = 速度 × 时间位移 = 9 m/s × 30 s = 270 m因此，这个人的位移为270米。
第3章：相对论运动学本章讨论了相对论运动学的基本原理和公式。
习题涉及了速度叠加、光速不变等内容。
以下是一道题目的答案示例：3.一个物体以0.8c的速度向东运动，一个观察者以0.6c的速度相对于该物体运动。
求观察者相对于地面的速度。
答案：根据相对论速度叠加公式：v’ = (v1 + v2) / (1 + v1 * v2 / c^2)其中，v1为物体相对于地面的速度，v2为观察者相对于物体的速度。
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