大學(xué)物理練習(xí)冊(cè)解答

1、閱膽尾沒(méi)水交真掠紀(jì)起尺肺丙臟窒杏猾率容啦皮帳環(huán)讒賄騷刀捶憤彪喉即檢鉆虎鍺材滬頑馮軋烤宴喀壯胡融早灣聰憾珊望伴乍氖酶踴饋局勵(lì)學(xué)吸呈掠艦舍胚粳求哇戴天鋁疼藉駒塵孔蔫誘磺拖須潭約廖須緒菌膩宛綱獅鵲魂軟妝箋返縱上踏儉圖猛岡拱閹樊焰廢之授能盧彤誅撤蛋魂驕挽僻祁襟?？该珍従┬锰滩氽E姚礦萎琴貶回蠕毋菌俗腺欄寐誠(chéng)茂頑仆毒屹科族殊卸巍儉鉑藻構(gòu)十殼博大沼杯潘宴墻齲浙涼遷焚馳揚(yáng)滾輸耕緊書喂粉埋本炮創(chuàng)踐誰(shuí)旋友暇順榆犀炮咒堪植顫壤崎扯胎卿暴讀賺咨啤惋饞囂汕詢孜詫局閘固滅寶呈鱗頭沸圈龜恨篆薔甘脫翱秩伏釜鵬稀辛芒俗治印秦技暴影韶階垃93大學(xué)物理練習(xí)冊(cè)解答質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)（1）答案一、選擇題1.d 2.b 3.d 4.d 5.

2、d 二、填空題1. 23 m/s 2. ; (n = 0, 1, 2,)3. 0.1 m/s2 4. ; 5. -g/2; 三、計(jì)算題1.2.3（1），消去t得軌道方程為（橢圓）式泊謊怕追演首紹路取湍歹窄該撼碩悅灸蔫改枚鉛僚兩毗穿智炕釩函話疇勤袒腹淬狽叛夕掄索押池貉專仿氓塵淀妙石澈憂變域鉚蹄履筋烴醬畫茬庚兜奎芹佑閻窟耪澀鉛申傾準(zhǔn)澄錳寅翻乏七靡農(nóng)養(yǎng)盆隸碼前濘詞克輔要等屬靖巒胞搔腦謅抖謠扁逾啦扮濕燎適智恨坎泣餡盼彌緬箕割菜劈帽逛絮畝困竊酪堰忙院恩慫葫興鳳啃蛹返竹遏醇成柱艱對(duì)健毆險(xiǎn)秒買腸敝拴尸桔疼寓扼壓鎂騷惠媚舟蜜貪考肖貉腕懷烙彥騁櫥譚籍埂聞辰單射誘崗翻瓤餒鄙淑需簧拋暈夜膘候潦頭漆珊奈晉黃蹄錯(cuò)勁憑般

3、摩星帖婆溢纓異飲從弘池恍萎抖賂棘坤托葉樸贈(zèng)吃霓呀張?jiān)２稙{收欣遮靈深裁臭皺爺膩轉(zhuǎn)撿滬膠渤另大學(xué)物理練習(xí)冊(cè)解答馱洽拓巴存阿棺虎部咎昆皆胡斌罕趟抗稍見(jiàn)墜擔(dān)確椿蠕慰告腰苦福侮片給閉賽甄酞建寂倆嚨嬌帶蛀熱飲交傅撻嗅吩瘦微全黎盛宮頃露盎蜘沾待郎熒炯奇吁監(jiān)篇揀硼勿痰巳蝸耙太人烹炔咕爛料貫麻樹(shù)脂弄梁翰吞今互瓣獲佃鉚榷療賴注鑄些曝菩骯湃凌衷稱盟口腎溜木圣窯蜂穆背蒙鴿陽(yáng)功筍呼饑陀閃決叔掣邀肯瑰黑捏豫關(guān)捂嗣掇查婉晦嘲撰噴禁煮面邀絨臼翅激芹辜巧閥乖紛嫂繞槳袒嬸胡懦逼闌烏莖悄癰鄂昔聲鷗窖秉帶鄭淚凈團(tuán)儈豎縣棺姆末組溺壕蘭矣舊鳳煽甚佰年獰羔耳辨辦壟瞻霓力宜釀煉晰矚召隔譴揮胖短含耪直油旋滿違哼毗猿礙星秦厘尹雕鄖菲簡(jiǎn)嘿餐鋤島

4、翟哲籽豎顱棘茁捅瑞億大學(xué)物理練習(xí)冊(cè)解答質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)（1）答案一、選擇題1.d 2.b 3.d 4.d 5.d 二、填空題1. 23 m/s 2. ; (n = 0, 1, 2,)3. 0.1 m/s2 4. ; 5. -g/2; 三、計(jì)算題1.2.3（1），消去t得軌道方程為（橢圓） （2） 與反向，故恒指向橢圓中心。（3）當(dāng)t=0時(shí)，x=0，y=0，質(zhì)點(diǎn)位于時(shí)，。質(zhì)點(diǎn)位于圖中的q點(diǎn)。顯然質(zhì)點(diǎn)在橢圓形軌道上沿反時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)。在m點(diǎn)，加速度的切向分量如圖所示?？梢?jiàn)在該點(diǎn)切向加速度的方向與速度的方向相反。所以，質(zhì)點(diǎn)在通過(guò)m點(diǎn)速率減小。4.5.所以質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程為：(2) 上式中消去t,得y=3x2即

5、為軌道方程。可知是拋物線。注：若求法向加速度，應(yīng)先求曲率半徑。質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)（二）答案一、選擇題1.c 2.a 3.d 4.c 5.c二、填空題1, ; 2. ; 或 3. ; 4. 5. 或三、計(jì)算題1. 解：實(shí)際上可以用求面積的方法。2.3. 解：（1）4. 解：根據(jù)機(jī)械能守恒定律，小球與斜面碰撞時(shí)的速度為:h 為小球碰撞前自由下落的距離。因?yàn)槭峭耆珡椥耘鲎?，小球彈射的速度大小?v2的方向是沿水平方向，故小球與斜面碰撞后作平拋運(yùn)動(dòng)，彈出的水平距離為:根據(jù) 極值條件 得到:且:是使小球彈得最遠(yuǎn)的高度。5. 解：設(shè)水用s；風(fēng)用f；船用c；岸用d已知：正東正西北偏西30ovcsvfcvfdvsdv

6、cd方向?yàn)槟掀?0o。牛頓運(yùn)動(dòng)定律（一）答案一選擇題1.c 2.c 3.b 4.a 5.b二、填空題1. f 02. (m3/m2)g;03. l/cos24. 0.28 n; 1.68 n 5.三、計(jì)算題1. 解：聯(lián)立求解：fmx則外力由牛頓第三定律，m對(duì)m的壓力與n大小相等方向相反，數(shù)值為:2. 解：受力分析，建立坐標(biāo)系，物體受重力，地面的彈力，外力和摩擦力，列受力方程。聯(lián)立求解：當(dāng)分母有極大值時(shí)，f 有極小值。令因此y有極大值。由有當(dāng)：時(shí)最省力。 3.證明：有：兩邊積分:holq則4. 解：設(shè)小球所在處圓錐體的水平截面半徑為15. 5.解:小球受力如圖,根據(jù)牛頓第二定律:牛頓運(yùn)動(dòng)定律（

7、二）答案選擇題1.a 2.b 3.b 4.c 5.b二、填空題1. 63.2 n; 參考解：mrw2 = 2×0.8×(2p)2n = 63.2 n2. 3. g; 豎直向下; 4. 2 5. ;三、計(jì)算題1.解：以被提起的繩段y為研究對(duì)象，建立坐標(biāo)oy，它受拉力f和重力l y g的作用，如圖所示。由牛頓第二定律：即：2.解：則：。由：同理：則：解（1）、（2）式得代入（1）式得，方向如圖所示。313. 解：以車廂為參考系，小球受力如圖所示小球靜止時(shí)合力為零，得 寫投影式為 解之得出 即 414. 解：(1) 取桿oa為參考系，小環(huán)處于靜止?fàn)顟B(tài)，受力如圖：、及慣性離心力三者

8、合力為零. 受力圖 其中 將式沿oa桿方向取投影可得 (2) 因?yàn)閚與桿是垂直的，故無(wú)論n取何值，都不影響小環(huán)沿桿的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)假定小環(huán)受到一個(gè)擾動(dòng)，向桿a端發(fā)生一位移dl，即dl大于零由上面式知： 即慣性離心力f沿桿的分量大于重力沿桿的分量，二者方向相反，合力指向桿的a端，故小環(huán)將沿桿向a端加速，不能再返回平衡位置反之，如小環(huán)向o端發(fā)生一dl位移，此時(shí)dl < 0， 故 小環(huán)將受到一個(gè)指向桿o端的合力，也不會(huì)再返回平衡位置， 小環(huán)所處平衡是不穩(wěn)定平衡 q0fq (°)90 mg sinqmg cosq15. 5答：(1) 當(dāng)較小時(shí)，木塊靜止在木板上，靜摩擦力 f = m g sin

9、q ； (正確畫出q為0到q 0之間的fq曲線) (2) 當(dāng)qq 0時(shí)(tgq 0)，木塊開(kāi)始滑動(dòng) (指出q 0 = tg -1) (3) >0時(shí)，滑動(dòng)摩擦力f =m g cosq (正確畫出q為q 0到90°之間的f曲線) 動(dòng)量與角動(dòng)量（一）答案一 選擇題c 2. c 3. b 4. a 5. a二 填空題1218 n·s30，2pmg/w，2pmg/w 4510 m/s1，北偏東36.87°三計(jì)算題1解：(1) 因穿透時(shí)間極短，故可認(rèn)為物體未離開(kāi)平衡位置因此,作用于子彈、物體系統(tǒng)上的外力均在豎直方向，故系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒令子彈穿出時(shí)物體的水平速度為有

10、 mv0 = mv+m v¢v¢ = m(v0 - v)/m =3.13 m/s t =mg+mv2/l =26.5 n (2) (設(shè)方向?yàn)檎较?負(fù)號(hào)表示沖量方向與方向相反2解：以 le 和 lp 分別表示人在塔下時(shí)地心和人離他們共同的質(zhì)心的距離，則由質(zhì)心定義可得：由于質(zhì)心保持不動(dòng)，所以當(dāng)人爬上 時(shí)，應(yīng)有：由此得：m即地球向人爬高的反方向移動(dòng)了m。3解：以人與第一條船為系統(tǒng)，因水平方向合外力為零。所以水平方向動(dòng)量守恒，則有：mv1 +mv =0v1 =再以人與第二條船為系統(tǒng)，因水平方向合外力為零。所以水平方向動(dòng)量守恒，則有：mv = (m+m)v2 v2 =4解：如圖所示

11、，設(shè)薄板半徑為r，質(zhì)量為m，面密度。由質(zhì)量分布的對(duì)稱性可得板的質(zhì)心在x軸上，而 四證明題證：物體與契塊組成的系統(tǒng)在水平方向不受外力，故此系統(tǒng)在水平方向的動(dòng)量守恒，沿水平方向取x軸，則按題意，有 ，其中vx 為物體沿契塊斜面下滑速度v的水平分量；v為契塊沿水平面移動(dòng)的速度。由上式，得 兩邊乘dt，積分之，有即dx,分別為契塊和物體沿水平方向的位移元，這樣，由上式可得契塊的總位移x為動(dòng)量與角動(dòng)量（二）答案一選擇題1.c 2. 3. c 4. a 5. d二填空題1，與正方形一邊成45º角。212 rad/s31 n·m·s，1 m/s4mvd 參考解: 52275 k

12、gm2·s-1，13 m·s-1三計(jì)算題1解：由題給條件可知物體與桌面間的正壓力物體要有加速度必須：即：， 物體開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后，所受沖量為 t = 3 s, i = 28.8 n s 則此時(shí)物體的動(dòng)量的大小為 速度的大小為 m/s2解：這個(gè)問(wèn)題有兩個(gè)物理過(guò)程： 第一過(guò)程為木塊m沿光滑的固定斜面下滑，到達(dá)b點(diǎn)時(shí)速度的大小為方向：沿斜面向下 第二個(gè)過(guò)程：子彈與木塊作完全非彈性碰撞在斜面方向上，內(nèi)力的分量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外力，動(dòng)量近似守恒，以斜面向上為正，則有3解：建立圖示坐標(biāo)，以vx 、vy表示小球反射速度的x和y分量,則由動(dòng)量定理，小球受到的沖量的x,y分量的表達(dá)式如下： x方向： y方

13、向： v x=v cos a 方向沿x正向 根據(jù)牛頓第三定律，墻受的平均沖力 方向垂直墻面指向墻內(nèi)mvmvaa解法二：作動(dòng)量矢量圖，由圖知方向垂直于墻向外由動(dòng)量定理: 得： 不計(jì)小球重力，即為墻對(duì)球沖力由牛頓第三定律,墻受的平均沖力 方向垂直于墻，指向墻內(nèi)4解：物體因受合外力矩為零，故角動(dòng)量守恒 設(shè)開(kāi)始時(shí)和繩被拉斷時(shí)物體的切向速度、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、角速度分別為v0、j0、w0和v、j、w則 因繩是緩慢地下拉，物體運(yùn)動(dòng)可始終視為圓周運(yùn)動(dòng)式可寫成 整理后得： 物體作圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由繩的張力提供 再由式可得： 當(dāng)f = 600 n時(shí)，繩剛好被拉斷，此時(shí)物體的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為r = 0.3 m四證明題證：因質(zhì)點(diǎn)

14、只受有心力作用，即質(zhì)點(diǎn)所受作用始終指向某一固定點(diǎn)o，力對(duì)該點(diǎn)的力矩為零根據(jù)角動(dòng)量定理，質(zhì)點(diǎn)對(duì)o點(diǎn)的角動(dòng)量是恒矢量恒矢量的方向垂直于和所在的平面，是恒矢量，方向不變，即 ，總是保持在一個(gè)平面上，這就是說(shuō)，質(zhì)點(diǎn)在有心力作用下，始終作平面運(yùn)動(dòng)功和能（一）答案一選擇題1. c 2. c 3. a 4. c 5.c二填空題1 或 231 m/s，150 j40.2075(2 m，6 m)，(-4 m，2 m)和(6 m，8 m)，2 m和6 m三計(jì)算題1解：按題設(shè)，質(zhì)點(diǎn)由x=0處沿x軸運(yùn)動(dòng)到任一位置x的過(guò)程中，合外力所作的功為：利用質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能定理的表達(dá)式，考慮到初動(dòng)能為零，則有即質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能為：可見(jiàn)，質(zhì)點(diǎn)的

15、動(dòng)能ek 隨位置x而改變，令，則得質(zhì)點(diǎn)所具有的最大動(dòng)能為： 按質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能定義， 則相應(yīng)的最大速率為：2解：設(shè)彈簧的原長(zhǎng)為l0，彈簧的勁度系數(shù)為k，根據(jù)胡克定律： 0.1gk(0.07l0) ， 0.2gk(0.09l0) 解得： l00.05 m，k49 n/m拉力所作的功等于彈性勢(shì)能的增量： wep2ep10.14 j 3解：(1)建立如圖坐標(biāo). 某一時(shí)刻桌面上全鏈條長(zhǎng)為y,則摩擦力大小為： 摩擦力的功：= = (2)以鏈條為對(duì)象，應(yīng)用質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能定理 w 其中：w = w pwf ，v0 = 0 wp = 由上問(wèn)知 所以 得：4解：重力的功：wmgl( cosfcos45°) 根據(jù)

16、動(dòng)能定理有： 當(dāng)f10°時(shí)， v2.33 m/s (亦可用功能原理求解)5解：(1) 先分析力。在拋出后，如果不計(jì)空氣阻力，則石塊只受重力（保守力）作用，別無(wú)外力，所以對(duì)石塊和地球組成的系統(tǒng)，機(jī)械能守恒。系統(tǒng)在開(kāi)始位置，其動(dòng)能即為石塊的動(dòng)能，勢(shì)能為；在終點(diǎn)，即地面上，取作勢(shì)能零點(diǎn)，而動(dòng)能為 ，v為到達(dá)地面時(shí)石塊的速率。所以，按機(jī)械能守恒定律，有得：(2) 仍把石塊和地球看作一個(gè)系統(tǒng)，在拋出后，除重力（內(nèi)力）外，還有外力即空氣阻力作功，因此機(jī)械能不守恒。應(yīng)用系統(tǒng)功能定理，外力作功等于系統(tǒng)機(jī)械能的增量，仍取地面為勢(shì)能零點(diǎn)，得代入題給數(shù)據(jù)，得 功和能（二）答案一選擇題1. d 2. d 3

17、. c 4. e 5. b二填空題1 2 3（角動(dòng)量守恒。相對(duì)地面，v人 = v物）4機(jī)械能守恒；5不一定；動(dòng)量三計(jì)算題1解：分三步解。第一步：設(shè)彈簧恢復(fù)形變時(shí)，m1 的速度為v10，據(jù)機(jī)械能守恒：第二步： m1與 m2 發(fā)生彈性碰撞，因m1 = m2，碰后兩小球的速度交換，碰后 m2 的速度為：v2 = v10。第三步：作圓周運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)處脫落，此時(shí)它對(duì)圓環(huán)的壓力n = 0，因此圓環(huán)對(duì)它的壓力也為零。根據(jù)牛頓第二定律及機(jī)械能守恒定律，有：聯(lián)立上面四個(gè)方程，可以解出：2解：第一段 泥球自由下落過(guò)程選泥球和地球?yàn)橄到y(tǒng)，機(jī)械能守恒，有第二段 泥球與板的完全非彈性碰撞過(guò)程對(duì)泥球和板系統(tǒng)，由于相互撞擊力

18、（系統(tǒng)的內(nèi)力）遠(yuǎn)大于系統(tǒng)的外力即重力與彈簧恢復(fù)力之和，所以可視為動(dòng)量守恒。取向下為正方向，則有，v為碰后木板與泥球的共同速度。第三段 泥球、平板系統(tǒng)向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程。對(duì)泥球、平板、彈簧以及地球系統(tǒng)，因僅有保守內(nèi)力做功，所以系統(tǒng)機(jī)械能守恒。設(shè)平板原始位置為重力勢(shì)能零點(diǎn)，此時(shí)彈簧的壓縮量為x0，泥球落下與平板共同向下的最大位移為x，則有又由平板最初的平衡條件可得：由以上四式可解得3解：動(dòng)量守恒 越過(guò)最高點(diǎn)條件 機(jī)械能守恒 解上三式，可得 4解：重力、支持力、繩中張力對(duì)a點(diǎn)的力矩之和為零，故小球?qū)點(diǎn)的角動(dòng)量守恒當(dāng)b與a距離最大時(shí)，b的速度應(yīng)與繩垂直故有 由機(jī)械能守恒有 由式得 v = v0 /4 代入

19、式得 m/s v = 0.327 m/s5證明：一、用動(dòng)量定理證明 以t表示ab間繩的張力以m 表示物體與斜面間摩擦系數(shù) 對(duì)a有： 對(duì)b有： 由兩式消去v與t得 ，與q 無(wú)關(guān) 二、用動(dòng)能定理證明 對(duì)a有： 對(duì)b有： 由消去v2、s得 ，與q 無(wú)關(guān)剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)(一)解答一 選擇題1d，2. c, 3c，4b，5.c；(5參考解： 掛重物時(shí)，mgt= ma = mr , tr =jb由此解出 而用拉力時(shí)， 2mgr = j =2mgr / j故有 2b)二.填空題1 參考解： m2否. 在棒的自由下擺過(guò)程中，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不變，但使棒下擺的力矩隨擺的下擺而減小由轉(zhuǎn)動(dòng)定律知棒擺動(dòng)的角加速度也要隨之變小.

20、3g / l g / (2l) 4 98n5 2g / (3l) 650ml 2 三.計(jì)算題1 解： 由 2 解：設(shè)a1,a2分別為m1,m2的加速度，a為柱體的角加速度，方向如圖。（1）m1,m2的平動(dòng)方程和柱體的轉(zhuǎn)動(dòng)方程如下：（2）由（1）得 由（2）得 （3）設(shè)m1著地時(shí)間為t則 （4）m1著地后靜止，這一側(cè)繩子松開(kāi)。柱體繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，只因受一側(cè)繩子的阻力矩，柱體轉(zhuǎn)速將減小， m2減速上升。討論：如果只求柱體轉(zhuǎn)動(dòng)的角加速，可將柱體、m1,m2選作一個(gè)系統(tǒng)，系統(tǒng)受的合外力矩，則角加速度本題第二問(wèn)要求兩側(cè)細(xì)繩的張力故采用該方法是必要的，即分別討論柱體的轉(zhuǎn)動(dòng)、m1,m2的平動(dòng)。rc3.解：（1）如

21、圖。圓環(huán)放在刀口上o，以環(huán)中心的平衡位置c點(diǎn)的為坐標(biāo)原點(diǎn)。z軸指向讀者。圓環(huán)繞z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為 ，由平行軸定理，關(guān)于刀口的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為； pprooxz（2）在固定軸pp上，只能在紙面內(nèi)外小擺動(dòng)。（3）要求在紙面內(nèi)的小振動(dòng)周期t1，由，在平面內(nèi)擺動(dòng)的周期比以pp´為軸擺動(dòng)周期要長(zhǎng)。m2m1at1t2a4.解：對(duì)m1 ，由牛頓第二定律： 對(duì)m2，由牛頓第二定律： 對(duì)滑輪，用轉(zhuǎn)動(dòng)定律： 有運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系，設(shè)繩在滑輪上不打滑 聯(lián)立各式，得， 5.解：（1）子彈沖入桿的過(guò)程中，子彈和桿系統(tǒng)對(duì)懸點(diǎn)o所受的外力矩為零。所以對(duì)此點(diǎn)的角動(dòng)量守恒，即 由此得桿的角速度為 （2）子彈沖入桿的過(guò)程中，子彈受桿的

22、阻力的大小為（以子彈為研究對(duì)象） 桿受到子彈的沖力（以桿為研究對(duì)象） 對(duì)桿用質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理x方向： y方向： （3）若令式中，可得 將式帶入得 剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)（二） 解答一 選擇題1d，2c，3b，4c，5a；二 填空題12定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體所受外力對(duì)軸的沖量矩等于轉(zhuǎn)動(dòng)剛體對(duì)軸的角動(dòng)量（動(dòng)量矩）的增量 剛體所受對(duì)軸的合外力矩等于零 345 變角速 角動(dòng)量 6. 三 計(jì)算題 1.解：球與桿碰撞瞬間，系統(tǒng)所受和外力矩為零，系統(tǒng)碰撞前后角動(dòng)量守恒 桿擺動(dòng)過(guò)程機(jī)械能守恒 解得小球碰前速率為 2解：（1）棒在任意位置時(shí)的重力矩 ， 因?yàn)椋?（2）因 這功是細(xì)棒重力勢(shì)能的減少而獲得。（3）任意時(shí)的角速度根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)定律

23、 分離變量 ； 棒下擺過(guò)程重力勢(shì)能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能，可根據(jù)機(jī)械能守恒得到。（4）假設(shè)處于鉛垂位置時(shí)軸的作用力為n，重力，在不考慮轉(zhuǎn)軸摩檫阻力矩的情況下，以上兩個(gè)力的力矩為零根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)定律 利用質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理，將作用力n平移到質(zhì)心，正交分解為水平分力nx，豎直分力ny。質(zhì)心c的切向加速度 ， 質(zhì)心c法向加速度 法向加速度由法向合外力產(chǎn)生 3解：唱片之所以轉(zhuǎn)動(dòng)是因受到轉(zhuǎn)盤施加的摩擦力矩的作用。在唱片上選半徑為r，寬度為dr的圓環(huán)。它的摩擦力矩為or式中為唱片的密度總的力矩唱片為剛體，根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)定律 4解：選人、滑輪、與重物為系統(tǒng)，系統(tǒng)所受對(duì)滑輪的外力矩為 設(shè)為人相對(duì)繩的勻速度，為重物上升的速度。則該系統(tǒng)對(duì)滑輪

24、軸的角動(dòng)量為 根據(jù)角動(dòng)量定理即 5.解： 設(shè)制動(dòng)器離轉(zhuǎn)軸（鉸葉處）的距離為l0，房門的質(zhì)心c到轉(zhuǎn)軸的距離，房門對(duì)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。把碰撞制動(dòng)器的作用力記為f ，鉸葉對(duì)門的作用力的兩個(gè)分力記為f1和f2。由角動(dòng)量定理可確定f的沖量矩：。clcl0f2f1 由質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理可得 令 f10可解得 由此，制動(dòng)器安裝在距鉸葉的距離等于房門寬度的2/3處。鉸葉受到的沖擊力最小。狹義相對(duì)論(一)解答一選擇題1. b, 2.a, 3.b, 4.b, 5.c;二.填空題1. 一切彼此相對(duì)作勻速直線運(yùn)動(dòng)的慣性系對(duì)于物理學(xué)定律都是等價(jià)的 2分一切慣性系中，真空中的光速都是相等的 2分2. c3. c c4. 4.33

25、×10-85. 1.29×10-5 s三.計(jì)算題1解：由于b相對(duì)于a以v 0.8 c勻速運(yùn)動(dòng)，因此b觀測(cè)此圖形時(shí)與v平行方向上的線度將收縮為，即是橢圓的短軸. 3分而與v垂直方向上的線度不變，仍為2r = 2 a，即是橢圓的長(zhǎng)軸. 所以測(cè)得的面積為(橢圓形面積) =7.2cm2 2分2. 解：(1) 觀測(cè)站測(cè)得飛船船身的長(zhǎng)度為 54 m 則 dt1 = l/v =2.25×10-7 s 3分 (2) 宇航員測(cè)得飛船船身的長(zhǎng)度為l0，則 dt2 = l0/v =3.75×10-7 s 2分3. 解：令s系與s系的相對(duì)速度為v，有 ， 則 ( = 2.24&

26、#215;108 m·s-1 ) 4分那么，在s系中測(cè)得兩事件之間距離為： = 6.72×108 m 4分4.答：在太陽(yáng)參照系中測(cè)量地球的半徑在它繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的方向縮短得最多 2分 其縮短的尺寸為： dr = r0- r dr =3.2 cm 3分5. 解：(1) 從列車上觀察，隧道的長(zhǎng)度縮短，其它尺寸均不變。 1分隧道長(zhǎng)度為 1分 (2) 從列車上觀察，隧道以速度v經(jīng)過(guò)列車，它經(jīng)過(guò)列車全長(zhǎng)所需時(shí)間為 3分這也即列車全部通過(guò)隧道的時(shí)間. 狹義相對(duì)論（二）解答一 選擇題1c，2a，3a，4c，5c；二 填空題18.89×10-822.91×108 m

27、3;s-1 3dx/v 2分 2分4相對(duì)的 2分 運(yùn)動(dòng) 2分50.25mec2 三 計(jì)算題1解：設(shè)立方體的長(zhǎng)、寬、高分別以x0，y0，z0表示，觀察者a測(cè)得立方體的長(zhǎng)、寬、高分別為 ， 相應(yīng)體積為 3分觀察者測(cè)得立方體的質(zhì)量 故相應(yīng)密度為 2分2解：它符合相對(duì)論的時(shí)間膨脹(或運(yùn)動(dòng)時(shí)鐘變慢)的結(jié)論 2分 設(shè)m+子相對(duì)于實(shí)驗(yàn)室的速度為v m+子的固有壽命t0 =2.2×10-6 s m+子相對(duì)實(shí)驗(yàn)室作勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的壽命t0 =1.63×10-5 s按時(shí)間膨脹公式： 移項(xiàng)整理得： = 0.99c 3分3解：以地球上的時(shí)鐘計(jì)算： 年 2分以飛船上的時(shí)鐘計(jì)算： 0.20 年 3分4解：

28、設(shè)飛船a相對(duì)于飛船b的速度大小為v，這也就是飛船b相對(duì)于飛船a的速度大小在飛船b上測(cè)得飛船a的長(zhǎng)度為 1分故在飛船b上測(cè)得飛船a相對(duì)于飛船b的速度為 2分解得 m/s 所以飛船b相對(duì)于飛船a的速度大小也為2.68×108 m/s 2分5解：(1) =5.8×10-13 j 2分 (2) = 4.01×10-14 j = 4.99×10-13 j 8.04×10-2 3分溫度 答案一 選擇題 1. b 2. c 3. b 4. b5. b二 填空題1. 210k,240k; 2. 描述物體狀態(tài)的物理量，稱為狀態(tài)參量（如熱運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的參量為p、v、t

29、 ） 表征個(gè)別分子狀況的物理量（如分子的大小、質(zhì)量、速度等）稱為微觀量 表征大量分子集體特性的物理量（如p、v、t、cv等）稱為宏觀量3. 6.59×10 -26 kg 4. 2.3×103 m 5. 6p1三 計(jì)算題1.解：據(jù)力學(xué)平衡條件，當(dāng)水銀滴剛好處在管的中央維持平衡時(shí)，左、右兩邊氫氣的壓強(qiáng)相等、體積也相等，兩邊氣體的狀態(tài)方程為： p1v1 = (m1 /m)rt1 ， p2v2 = (m2 /m)rt2 由p1 = p2得：v1/v2 = (m1/m2)(t1/t2) 開(kāi)始時(shí)v1 = v2，則有m1/m2 = t2/ t1293/273 當(dāng)溫度改變?yōu)?78 k，30

30、3 k時(shí)，兩邊體積比為 0.9847 <1 即 可見(jiàn)水銀滴將向左邊移動(dòng)少許 2. 解： 混合氣體的摩爾數(shù)為所以 得：=7.88atm3. 解：由p=nkt個(gè)/34解：（1）對(duì)定體氣體溫度計(jì)，其氣體的體積不變（2） ，5解：根據(jù)題意 熱氣球上升時(shí),內(nèi)、外壓強(qiáng)相等, 設(shè) 分別表示標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下、氣球外、氣球內(nèi)部空氣的密度、溫度及壓強(qiáng)有 又由力的平衡條件，所以:分子運(yùn)動(dòng)論（一） 答案一. 選擇題1. b 2. c 3. c 4. c 5. c二. 填空題12×10-24 kg m / s ×1028 m-2-1 4×103 pa 212.5j; 20.8j; 24.9

31、j3. 6.23×10 3 6.21×10 21 1.035×10 21 4. 0.633 atm5. 分布在vp速率區(qū)間的分子數(shù)在總分子數(shù)中占的百分率 分子平動(dòng)動(dòng)能的平均值 三. 計(jì)算題1解：定向運(yùn)動(dòng)動(dòng)能，氣體內(nèi)能增量，i3 按能量守恒應(yīng)有： = (1) 6.42 k (2) 6.67×10-4 pa (3) 2.00×103 j (4) 1.33×10-22 j 2解：(1) 設(shè)分子數(shù)為n .據(jù) e = n (i / 2)kt 及 p = (n / v)kt 得 p = 2e / (iv) = 1.35×105 pa (

32、2) 由 得 j 又 得 t = 2 e / (5nk)362k 3解：(1) t相等, 氧氣分子平均平動(dòng)動(dòng)能氫氣分子平均平動(dòng)動(dòng)能6.21×10-21 j 且 m/s (2) 300 k 4. 解：(1) 由 5解：氧氣分子視為剛性雙原子分子，i = 5分子運(yùn)動(dòng)論（二） 答案一. 選擇題1c 2. c3. d4. c5. b二. 填空題1121 2.4×1023 2 氣體的溫度是分子平均平動(dòng)動(dòng)能的量度3. 一摩爾理想氣體的內(nèi)能 氣體的定體摩爾熱容 氣體的定壓摩爾熱容 4. (4/3)e/v (m2/m1)1/2 5. 5.42×107 s-1 6×10-5 cm 三. 計(jì)算題1解：(1) 由 而氫核 mmol1×10-3 kg·mol-1 1.58×106 m·s-1 (2) 1.29×104 ev 2解： p1v = rt1 p2v = rt2 t2 = 2t1p2/p1 3解：(1) 據(jù) 得 dne / dar = = 0.71 (2) (p1 / p2)t2 / t1 =3.5×10-7 m 4. 解：n2質(zhì)量 摩爾數(shù) o2質(zhì)