同济大学物理答案Word下载.docx

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取ox向上为正方向，则火箭头部的加速度为a?

（g?

0.0005v），又

dvdt

v

dvdx

，从而得

vdvdx

0.0005v）

当火箭头部达到最大高度hmax时，v?

0，因此

hmax

dx?

vg?

0.0005v

150

v

解得hmax?

764.52m3．解：

an?

r

d?

dt

（1）t=2s,v=4.8ms-1

an=230.4ms-2at=4.8ms-2a=230.5ms-2

（2）

4．解：

（1）x?

v0t,y?

gt

a?

2a?

0.66s?

3.15rad

（3）an?

0.55s

轨迹方程是：

y?

xg/v0

（2）vx=v0，vy=gt，速度大小为：

v?

vx?

vy?

v0?

gt

方向为：

与ox轴夹角?

=tg?

1（gt/v0）at?

dv/dt?

gt/

与v同向．

g2?

at2?

．

1/2

v0g/v0?

gt方向与at垂直

第二章

（一）牛顿力学解答

一、选择题

1．c2．d3．d4．b5．b6．c7．c8．b

二、填空题

1．v?

5t?

4t?

32．x?

3．

mv0k

2maa?

g

4．gcot?

5．0.25g6．r?

g

因绳子质量不计，所以环受到的摩擦力在数值上等于绳子张力t．设m2相对地面

，取向上为正；

m1相对地面的加速度为a1（即绳子的加速度），取向下为正．的加速度为a2

m1g?

t?

m1a1

（1）?

m2g?

m2a2

（2）?

a1?

a2（3）a2

解得a1?

a2

（m1?

m2）g?

m2a2

m1?

m2m1?

m2

m1

（2g?

a2）m1m2

m1a2

（1）物体和绳的受力如图，由牛顿

第二定律，分别对物体和绳列方程：

t0?

m1a?

f?

ma?

00?

t′0

f

解得物体与绳的加速度：

绳对物体的拉力为t0?

fm?

m1

m1m1?

m

（1）

（2）取物体与绳的连接处为坐标原点o，在距原点o为x处的绳上，取一线元dx，其质量元为dm?

ml

dx，它的示力图如右图，由牛顿第二定律：

o

tdmdx

t+dt

dt?

（dm）a

dt?

mladx

将

（1）式代入得：

两边积分：

mf（m1?

m）l

mf（m1

dx

l

x

（l?

x）

可以看出绳上各点的张力t随位置x而变化。

3．解：

（1）滑块以速度v作圆周运动时，滑块对围屏的正压力为m摩擦力f?

，则滑块与壁间的

，方向与运动方向相反。

切向运动方程：

mat?

mat

at?

（2）由上式得：

rr

dv

两边积分：

3

建立如图所示的坐标．m受重力mg，支持力n与最大静摩擦力fs，对m,由牛顿定

律x方向：

ncos?

nsin?

m?

r①y方向：

mg②

2r

由①/②有：

cos?

sin?

cos?

则有：

gcos?

gsin?

rcos?

rsin?

gsin?

对给定的?

、r和?

值，?

不能小于此值，否则最大静摩擦力不足以维持m在斜面上不动．

第二章

（二）动量、角动量和能量解答

1．d2．b3．c4．b5．b6．c7．c8．b

mg2k

6．0.9ms-1；

0.45ms-17．8．

2（f?

mg）

k2kmr0

三、计算题

取如图所示坐标，设绳长l，质量m，在时刻t已有x长的柔绳落到桌面上，随后的dt时间内将有质量为?

dx（即它的动量变化mdx/l）的柔绳以dx/dt的速率碰到桌面而停止，

率为：

计算题1图

dx?

dtdxdt

根据动量定理，桌面对柔绳的冲力为：

dxf?

dt

v,

其中v?

由牛顿第三定律，柔绳对桌面的冲力为f=?

f′，

dx

ml（dxdt）?

即f?

而v

2gx,?

2mgx/l

mgxl

已落桌上柔绳所受的重力g?

f总?

g?

3g

2．解：

在切向和法向分别对滑块列牛顿方程

n?

mn?

v0

dvv

d?

解得：

v0e

12mv?

摩擦力所作的功：

w?

mv0?

mv0（e

2?

1）

取桌面为ep?

0，则初末机械能分别为e0?

e?

摩

擦

hg?

h2

l2

mv?

mg

力做

mgl

功：

af?

fds?

h

y）dy?

2l

h）

得:

由功能原理af?

e?

e0v?

gl

[（l?

h）?

（l?

h）]

（1）动量守恒和机械能守恒：

12mv0?

v2

mgh

【篇二：

同济大学大学物理下册答案】

class=txt>

第九章热力学基础解答

一、选择题

1．c2．d3．d4．d5．a6．c7．b8．d

1．传热；

做功；

其温度的改变量；

过程2．124.7；

-84.33．2；

24．9.52；

570

5．7.58?

104pa

6．等压；

绝热；

等压；

绝热7．卡诺；

25%8．320k；

3.9

（1）等体过程：

q1?

e1?

mm

2v

cv?

t2?

t1?

1?

522vv

8.31?

80?

20?

1246.5j

等温过程：

e2?

q2?

a2?

pdv?

rt2ln

273?

ln2?

2033.3j

2033.3j?

q?

1246.5?

2033.3?

3279.8j

1246.5j

（2）等温过程：

e3?

q3?

a3?

rt1ln

2vv

1687.7j

52

等体过程：

a4?

0?

q4?

e4?

1687.7j?

1687.7?

2934.2j

pbvb?

pcvc，vb?

3.49m

由图可看出，pava?

pcvc；

从状态方程pv?

因此在全过程a?

b?

c中，?

b?

c过程是绝热过程，有qbc?

b过程是等压过程，有

rt可知ta?

tc

qab?

mm52

cp（tb?

ta）

5

（pbvb?

pava）?

14.9?

10j

故全过程a?

c的q?

qbc?

105j根据热力学第一定律q?

e，得

全过程a?

c的a?

105j

设状态c的体积为v2，则由于两状态a、c的温度相等，故在a?

c?

a中，p1v1?

p1

4

在循环过程?

0,?

a

v2

v2?

4v1

在等体过程a?

b中，气体作功为a1?

0在等压过程b?

c中，气体作功为a2?

p14

v1?

v1v2

4v1?

34

p1v1

在等温过程c?

a中，气体作功为a3?

p1v1ln?

p1v1ln4

则在整个循环过程中，系统对外作功和吸收的净热量分别为

在等压过程2?

3中吸热为

q吸?

mmmm

cp?

t3?

3?

ln4?

p1v1q?

p1v1?

在等压过程4?

1中放热为

q放?

t4?

所以，?

q放q吸

t4?

t1t3?

t2

由于在绝热过程1?

2和3?

4中，相关状态参量存在如下关系，即

p2p2

t2t3

p1p1

t1

（（

t1t2t4t3

）

（

p1p2p1p2

-1

t4

（）

由水两式，得

t1t2

t4t3

从而证得所述循环的效率为

p1?

t2p?

第十章气体分子动理论解答

1．d2．c3．b4．c5．a6．d7．c8．a

二、填空题1．6.21?

10

j；

9.936?

10pa

2．

（1）等压；

（2）等体；

（3）等温

3．462；

1.2?

104．

（2）；

（1）5．1:

116:

6．温度；

分子的平均动能；

1mol气体分子的内能；

质量为m千克气体分子的内能7．1.3?

10s；

8．20.2j?

k

12

21?

6?

cm

pv?

rt

r也相等。

由题给条件可知两种气体p、v、t都相等，因此，两种气体的即

mh2m

r?

mhem

h2he

104?

he

所以质量比

mh2mhe

内能比为

eh2ehe

mh

h2?

rt?

mhe?

he?

35?

23?

（1）n?

pkt

1?

101.38?

16

23

300

2.42?

3

25

n?

10mm?

1mm?

（2）分子的平均平动动能为

1332?

21

kt?

1.38?

10?

300?

6.21?

10j222

（3）分子平均速率

m32?

（4）平均每个分子占据的空间为1/n，设此空间为正方体，则分子间平均距离等于该正方体的边长，即

1.60

8.31?

446.59m?

l?

1

n

2.42?

3.46?

9

尽管分子间平均距离很小，但比起氧分子自身线度（～10m）来说，分子间的平均距离还是很大的（前者约为后者的10倍），即分子间存在很大的活动空间。

（5）分子平均碰撞频率为

dn?

3.14?

3.56?

10（6）分子运动的平均自由程为

446.59?

6.07?

9

s

dn

m1mv

7.36?

8

（1）e?

5m2m

rtkt

p?

2e5v

6.75?

102.0?

1.35?

362k

（2）p?

nkt?

3?

2e5nk

6.75?

5?

5.4?

mv

32

kt?

362

7.5?

nv0?

f（v）?

（0?

v0）（v0?

2v0）（v?

2v0）

2n3v0

f（v）dv?

1?

（2）1.5v0?

2.0v0之间的分子数可由图中面积算得，即（3）?

13

vf（v）dv?

av

nv0

dv?

avn

119

第十三、十四章相对论解答

1．a2．b3．c4．c5．b6．d7．c8．a

1．物理定律对所有惯性系都具有相同的表达形式，即所有惯性系都是等价的；

在所有惯性系中，真空中的光速都等于c，且与光源运动无关；

运动；

相对；

缩短；

慢。

2．

xv

；

xvuc

vc

3．14．

mls

259（mls）

5．4.33?

86．

7．0.93c；

c；

32cc

8．0.128mev

题中计算时，应用了伽利略速度变换式求两把尺子的相对速度，即v?

v0?

（?

v0）?

2v0，这显然是错误的。

应采用相对论速度变换式求相对速度，即

v02v0

v0v0

22

cc

则l?

l0?

2v0?

v2c2?

c?

l0222

cc?

v0

53

10m?

8?

x1

x1?

vt1?

x2

x2?

vt2?

x?

x2?

x1?

8

65?

m=

1.34?

10m

【篇三：

同济版大学物理上册第一章练习题】

dvdv

1.一质点作抛体运动,忽略空气阻力,在运动过程中,该质点的和的变化情

dtdt

况为

[]（a）的大小和的大小都不变（b）

dvdv（c）的大小和的大小均改变（d）

dvdv的大小改变,的大小不变dtdt

dvdv的大小不变,的大小改变dtdt

2.一质点在平面上作一般曲线运动,其瞬时速度为v,瞬时速率为v,平均速度为,

平均速率为v,它们之间的关系必定为

[]（a）v?

v?

v（b）v?

vv?

（c）v?

（d）v?

3.下面各种判断中,错误的是

[]（a）质点作直线运动时,加速度的方向和运动方向总是一致的

（b）质点作匀速率圆周运动时,加速度的方向总是指向圆心（c）质点作斜抛运动时,加速度的方向恒定

（d）质点作曲线运动时,加速度的方向总是指向曲线凹的一边

4.一抛射物体的初速度为v0,抛射角为?

如图所示．则该抛物线最高点处的曲率半径为

[]（a）?

（b）0

v02v02

（c）（d）cos2?

gg

5.质点作曲线运动,r表示位置矢量的大小,s表示路程,a表示加速度大小,则下列各

式中正确的是[]（a）

drdv

a（b）?

vdtdt

dsdv（c）?

v（d）?

6.质点作变速直线运动时,速度及加速度的关系为

[]（a）速度为0,加速度一定也为0

（b）速度不为0,加速度也一定不为0（c）加速度很大,速度也一定很大

（d）加速度减小,速度的变化率也一定减小

7.一质点在平面上运动,已知质点位置矢量的表示式为r?

ati?

btj（其中a、b为

常量）,则该质点作

[]（a）匀速直线运动（b）变速直线运动（c）抛物曲线运动（d）一般曲线运动

8.一质点在xoy平面内运动,其运动方程为x?

rt,

r,式中r、?

均为常数．当y达到最大值时该质点的速度为[]（a）vx?

0,vy?

0（b）vx?

2r?

vy?

（c）vx?

（d）vx?

9.某物体的运动规律为

kv2t,式中k为常数．当t=0时，初速度为v0．则dt

速度v与时间t的函数关系是

121

v0（b）v?

kt2?

v0221kt211kt21

（c）（d）?

v2v0v2v0

10.某人骑自行车以速率v向正西方行驶,遇到由北向南刮的风（设风速大小也为v）,则他感到风是从

[]（a）东北方向吹来（b）东南方向吹来

（c）西北方向吹来（d）西南方向吹来

1.一质点沿x轴作直线运动,在t=0时,质点位于x0=2m处.该质点的速度随时间变化的规律为v?

12?

3t（t以s计）．当质点瞬时静止时，其所在位置为速度为．

2.已知一个在xoy平面内运动的物体的速度为v?

2i?

8tj．已知t=0时它通过（3,-7）

位置．则该物体任意时刻的位置矢量为．

3.距河岸（看成直线）300m处有一艘静止的船，船上的探照灯以转速为n?

1r?

min?

5.一物体作如图1-2-15所示的斜抛运动，测得在轨道a点

第一章补充习题答案

一、选择

bdadcdbbcc

二、填空

1.x?

18m?

a?

12m?

s-22.（2t?

3）i?

（4t2?

7）j3.62.8m?

s-1

g22

5.?

2，3g