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大学物理练习册习题及答案4

大学物理练习册习题及答案4
大学物理练习册习题及答案4

习题及参考答案

第3章 刚体力学

参考答案

思考题

3-1刚体角动量守恒的充分而必要的条件是 (A )刚体不受外力矩的作用。 (B )刚体所受合外力矩为零。

(C)刚体所受的合外力和合外力矩均为零。 (D)刚体的转动惯量和角速度均保持不变。 答:(B )。

3-2如图所示,A 、B 为两个相同的绕着轻 绳的定滑轮。A 滑轮挂一质量为M 的物体, B 滑轮受拉力F ,而且F =Mg 。设A 、B 两 滑轮的角加速度分别为βA 和βB ,不计滑轮 轴的摩擦,则有

(A )βA = βB (B )βA > βB

(C )βA < βB (D )开始时βA = βB ,以后βA < βB 答:(C )。

3-3关于刚体对轴的转动惯量,下列说法中正确的是

(A )只取决于刚体的质量,与质量的空间分布和轴的位置无关。 (B)取决于刚体的质量和质量的空间分布,与轴的位置无关。 (C )取决于刚体的质量、质量的空间分布和轴的位置。 (D)只取决于转轴的位置,与刚体的质量和质量的空间分布无 答:(C )。

3-4一水平圆盘可绕通过其中心的固定铅直轴转动,盘上站着一个人,初始时整个系统处于静止状态,当此人在盘上随意走动时,若忽略轴的摩擦,则此系统

(A)动量守恒; (B)机械能守恒; (C)对转轴的角动量守恒;

(D)动量、机械能和角动量都守恒; (E)动量、机械能和角动量都不守恒。 答:(C )。

3-5光滑的水平桌面上,有一长为2L 、质量为m 的匀质细杆,可绕过其中点o 且垂直于

杆的竖直光滑固定轴自由转动,其转动惯量为2

13mL

起初杆静止,桌面上有两个质量均为m 的小球,各自在 垂直于杆的方向上,正对着杆的一端,以相同速率v 相向 运动,如图所示,当两小球同时与杆的两个端点发生完全

非弹性碰撞后,就与杆粘在一起转动,则这一系统碰撞后的转动角速度应为

A

M

F

思考题3-2图

v

思考题3-5图

(A)23L v (B)45L v (C)67L v (D)89L v (E)127L v

答:(C )。

3-6一飞轮以600rev/min 的转速旋转,转动惯量为2. 5kg·m 2,现加一恒定的制动力矩使飞轮在1s 内停止转动,则该恒定制动力矩的大小M =___________

答:157Nm 。

3-7质量为m 的质点以速度v 沿一真线运动,则它对直线外垂直距离为d 的一点的角动量大小是_。

答:mvd 。

3-8哈雷慧星绕太阳的轨道是以太阳为一个焦点的椭圆。它离太阳最近的距离是r 1 = ×1010m ,此时它的速率是v 1= ×104m·s -1。它离太阳最远的速率是v 2= ×102m·s -1,这时它离太阳的距离是r 2 =____________

答:×1012m 。

3-9两个滑冰运动员的质量各为70kg ,以·s -1的速率沿相反的方向滑行,滑行路线间的垂直距离为l0m,当彼此交错时各抓住一l0m 长的绳索的一端,然后相对旋转,则抓住绳索之后各自对绳中心的角动量L =_;它们各自收拢绳索,到绳长为5m 时,各自的速率v =__

答:2275kgm 2s -

1;13m/s 。

三 习题

3-1两个匀质圆盘,一大一小,同轴地粘贴在一起,构成组合轮。小圆盘的半径为r ,质量为m ;大圆盘的半径r’ = 2r ,质量m '=2m 。组合轮可绕通过其中心垂直于盘面的光滑水平固定轴o 转动,对o 轴的转动惯量J =9mr 2/2.两圆盘边缘上分别绕有轻质绳,细绳下端各悬挂质量为m 的物体A 和B ,如图所示,这一系统从静止开始运动,绳与盘无相对滑动,绳的长度不变。已知r =10cm,求:

(1)组合轮的角加速度

(2)当物体A 上升h =40cm 时,组合轮的角速度。

3-2电风扇在开启电源后,经过t 1,时间达到了额定转速,此时相应角速度为ω0。当关闭电源后,经过t 2时间风扇停转。已知风扇转子的转动惯量为J ,并假定摩擦阻力矩和电机的电磁力矩均为常数,试根据已知量推算电机的电磁力矩。

3-3一块宽L =、质量M = 1kg 的均匀薄木板,可绕水平固定轴oo’无摩擦地自由转动。当木板静止在平衡位置时,有一质量为m =10×10-3kg 的子弹垂直击中木板A 点,A 离转轴oo’距离l =,子弹击中木板的速度为500m·s -1,穿出木板后的速度为200 m·s -1。求:

(1)子弹给予木板的冲量; (2)太板获得的角速度。

(已知木板绕oo’袖的转动惯量2

1

3J ML )

3-4一匀质细棒长为2L ,质量为m ,以与棒长方向相垂直的速度v 0在光滑水平面内平动时,

与前方一固定的光滑支点o 发生完全非弹性碰撞。碰撞点位于棒中心的一方L /2处,如图所示。求棒在碰撞后的瞬时绕o 点转动的角速度。(细棒绕通过其端点且与其垂直的轴转动时的转动

习题3-3图

惯量为mL 2/3,式中的m 和L 分别为棒的质量和长度。)

3-5有一质量为m 1、长为l 的均匀细棒,静止平放在滑动摩擦为μ的水平桌面上,它可绕通过其端点o 且与桌面垂直的固定光滑轴转动。另有一水平运动的质量为m 2的小滑块,从侧面垂直于棒与棒的另一端A 相碰撞,设碰撞时间极短。已知小滑块在碰撞前后的速度分别为v 1和v 2,如图所示。求碰撞后从细棒开始转动到停止转动的过程所需的时间。(已知棒绕o 点的转动惯量J =m 1l 2/3

3-6飞轮的质量m =60kg,半径R =,绕其水平中心轴o 转动,转速为900rev/min.现利用一制动用的闸杆,在闸杆的一端加一竖直方向的制动力F ,可使飞轮减速。已知闸杆的尺寸如图所示,闸瓦与飞轮之间的摩擦系数μ=0. 4,飞轮的转动惯量可按匀质圆盘计算,

(1)设F =100N ,问可使飞轮在多长时间内停止转动在这段时间里,飞轮转了几转

(2)如要在2s 内使飞轮转速减为一半,需加多大的制动力F

3-7 一长L =0. 4m ,质量M =的均匀细木棒,由其上端的光滑水平轴o 吊起而处于静止,如图所示。今有一质量m =的子弹以v =200m/s 的速率水平射人棒中,射人点在轴下d = 3L /4处。求:

(1)在子弹射人棒中的瞬时棒的角速度, (2)子弹射人棒的最大偏转角。

3-8 一个轻质弹簧的倔强系数K =m ,它的一端固定,另一端通过一条细绳绕过一个定滑轮和一个质量为m =80g 的物体相连,如图所示。定滑轮可看作均匀圆盘,它的质量M =100g ,半径r =。先用手托住物体m ,使弹簧处于其自然长度,然后松手。求物体m 下降h =0. 5m 时的速度为多大忽略滑轮轴上的摩擦,并认为绳在轮边缘上不打滑。

习题3-4图 v 0

o

A

v 0

B 2

121o

A

m 2

m 1,l

习题3-5图

习题3-6图

习题3-7图

v

m

习题3-8图

第3章 刚体力学

参考答案

思考题

3-1 答:(B ) 3-2答:(C ) 3-3答:(C )。 3-4答:(C )。 3-5答:(C )。 3-6答:157Nm 。 3-7答:mvd 。 3-8答:×1012m 。

3-9答:2275kgm 2s -

1;13m/s 。

习题

3 -1解:(1)各物体受力情况如图所示。

)

2(

9)2('''

'

r a r a Tr r T ma

T mg ma mg T ββ===-=-=-由上述方程组解得

2/3.10)19/(2s rad r g ==β

(2)设θ为组合轮转过的角度,则

2/,

2h r θωβθ==

所以 rad /s 08.9)/2(2/1==r h βω

3-2 解:假定电机产生得电磁力矩为M ,系统得阻力力矩为r M ,则根据转动定律得: 开启时 1r M M J β-= 关闭时 r M J β-= 则有 12()M J ββ=- 其中 011022,0t t ωβωβ=+= 故 101202/,

/t t βωβω==-

由此可得 )1

1(

210t t J M +=ω

3-3解:(1)子弹受到的冲量为

0()

I Fdt m ==-?v v

子弹对木块的冲量为 ''0()3N s

I F dt Fdt m ==-=-=???v v

方向与0v 相同

习题3-1解图

(2)根据角动量定理

'()

Mdt l F dt lm ==-??v

v

02

3()

9rad/s lm mL ω-=

=v v

3-4解:碰撞前瞬时,杆对o 点的角动量为

3/2

/2

200000

12

L L xdx xdx L m L

ρρρ-==?

?

v v v v

式中ρ为杆的线密度。

碰撞后瞬时,杆对o 的角动量为

ω

ωω2

2

21272141234331mL L m L m J =?????????

?? ??+??

? ??=

由角动量守恒

2071

122mL m L

ω=v

067L ω∴=v 3-5解:对棒和滑块系统,在碰撞过程中,由于碰撞时间很短,所以棒所受的摩擦力矩远小于滑块的冲力矩。故可以认为合外力矩为零,系统角动量守恒,即

2212211

3m l m l m l ω

=-+v v (1)

碰撞后棒在转动过程中所受的摩擦力矩为

gl

m dx l m g

x M l

f 10121

μμ-=-=? (2) 由角动量定理 ω210310l m dt M t f -=? (3)

由式(1),(2),(3)可得

12

2

12t m m g μ+=v v 3-6解:(1)设杆与轮间的正压力为N ,120.5m,0.75l l ==m ,由杠杆平衡条件:

121()F l l Nl +=

又由摩擦力 N F r μ=,

由转动定律2

1

,2M I I mR β==,有

340

-=-

=I R F r β

停止转动时间

s 06.70

=-

=βωt

转过的角度 201

53.12rad

2t t θωβπ?=+=?

(2)s 2,300πω=内减半,知

02

7.5rad/s

t

ωωβπ-==-

则动力为

112177N

()mRl F l l β

αμ-=

=+

3-7解:(1)由角动量守恒

22(/3)m d ML md ω=+v

22

88.8rad/s

1

3

mvd

ML md

ω==

+

(2)设棒的最大偏转角为θ,则由机械能守恒:

222

11

()(1cos)(1cos)

232

L

md ML Mg mgd

ωθθ

+=-+-

'

16

94o

=

θ

3-8解:由于只有保守力作功,所以由弹簧、滑轮和物体组成的系统机械能守恒,故有:

222

111

222

mgh kh I m

ω

=++v

r

ω

=

v,

2

2

1

Mr

I=

所以

1.48m/s

==

v

大学物理(第四版)课后习题及答案质点

大学物理(第四版)课 后习题及答案质点 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

题1.1:已知质点沿x 轴作直线运动,其运动方程为 3322)s m 2()s m 6(m 2t t x --?-?+= 。求(l )质点在运动开始后s 0.4内位移的大小; (2)质点在该时间内所通过的路程。 题1.1解:(1)质点在4.0 s 内位移的大小 m 3204-=-=?x x x (2)由 0)s m 6()s m 12(d d 232=?-?=--t t t x 得知质点的换向时刻为 s2=P t (t 0不合题意) 则:m 0.8021=-=?x x x m 40x 242-=-=?x x 所以,质点在4.0 s 时间间隔内的路程为 m 4821=?+?=x x s 题1.2:一质点沿x 轴方向作直线运动,其速度与时间的关系如图所示。设0=t 时,0=x 。试根据已知的图t v -,画出t a -图以及t x -图。 题1.2解:将曲线分为AB 、BC 、CD 三个过程,它们对应的加速度值分别为 2A B A B AB s m 20-?=--= t t v v a (匀加速直线运动) 0BC =a (匀速直线) 2C D C D CD s m 10-?-=--= t t v v a (匀减速直线运动) 根据上述结果即可作出质点的a -t 图 在匀变速直线运动中,有

2002 1at t v x x + += 由此,可计算在0~2和4~6 s 时间间隔内各时刻的位置分别为 t /s 0 0.5 1 1.5 2 4 4.5 5 5.5 6 x /m 5.7- 10- 5.7- 0 40 48.7 55 58.7 60 用描数据点的作图方法,由表中数据可作0~2 s 和4~6 s 时间内的x -t 图。在2~4 s 时间内,质点是作v = 201s m -?的匀速直线运动,其x -t 图是斜率k = 20的一段直线。 题1.3:如图所示,湖中有一小船。岸上有人用绳跨过定滑轮拉船靠岸。设滑轮距水面高度为h ,滑轮到原船位置的绳长为0l ,试求:当人以匀速v 拉绳,船运动的速度v '为多少? 题1.3解1:取如图所示的直角坐标系,船的运动方程为 ()()()j i r h t x t -+= 船的运动速度为 ()i i i r v t r r h h r t t t x t d d 1d d d d d d 2 /12 2 2 2 -??? ? ? ?-=-= ==' 而收绳的速率t r v d d - =,且因vt l r -=0,故 ()i v 2 /12 021-??? ? ? ?-- -='vt l h v 题1.3解2:取图所示的极坐标(r ,θ),则 θr r r d d d d d d d d d d e e e e r v t r t r t r t r t θ+=+== ' r d d e t r 是船的径向速度,θd d e t r θ是船的横向速度,而 t r d d 是收绳的速率。由于船速v '与径向速度之间夹角位θ ,所以

大学物理下册选择题练习题

( 1 ) 边长为l 的正方形,在其四个顶点上各放有等量的点电荷.若正方形中心O处的场 强值和电势值都等于零,则:(C) (A)顶点a、b、c、d处都是正电荷. (B)顶点a、b处是正电荷,c、d处是负电荷. (C)顶点a、c处是正电荷,b、d处是负电荷. (D)顶点a、b、c、d处都是负电荷. (3) 在阴极射线管外,如图所示放置一个蹄形磁铁,则阴极射线将 (B) (A)向下偏. (B)向上偏. (C)向纸外偏. (D)向纸内偏. (4) 关于高斯定理,下列说法中哪一个是正确的? (C) (A)高斯面内不包围自由电荷,则面上各点电位移矢量D 为零. (B)高斯面上处处D 为零,则面内必不存在自由电荷. (C)高斯面的D 通量仅与面内自由电荷有关. (D)以上说法都不正确. (5) 若一平面载流线圈在磁场中既不受力,也不受力矩作用,这说明:(A) (A)该磁场一定均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向平行. (B)该磁场一定不均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向平行. (C)该磁场一定均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向垂直. (D)该磁场一定不均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向垂直. (6) 关于电场强度与电势之间的关系,下列说法中,哪一种是正确的? (C)

(A)在电场中,场强为零的点,电势必为零 . (B)在电场中,电势为零的点,电场强度必为零 . (C)在电势不变的空间,场强处处为零 . (D)在场强不变的空间,电势处处相等. (7) 在边长为a的正方体中心处放置一电量为Q的点电荷,设无穷远处为电势零点,则 在一个侧面的中心处的电势为: (B) (A)a Q 04πε. (B)a Q 02πε. (C)a Q 0πε. (D)a Q 022πε. (8) 一铜条置于均匀磁场中,铜条中电子流的方向如图所示.试问下述哪一种情况将会 发生? (A) (A)在铜条上a、b两点产生一小电势差,且Ua >Ub . (B)在铜条上a、b两点产生一小电势差,且Ua <Ub . (C)在铜条上产生涡流. (D)电子受到洛仑兹力而减速. : (9) 把A,B两块不带电的导体放在一带正电导体的电场中,如图所示.设无限远处为电势 零点,A的电势为UA ,B的电势为UB ,则 (D) (A)UB >UA ≠0. (B)UB >UA =0. (C)UB =UA . (D)UB <UA .

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大学物理下试题库 TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】

大学物理(下)试题库第九章静电场 知识点1:电场、电场强度的概念 1、、【】下列说法不正确的是: A:只要有电荷存在,电荷周围就一定存在电场; B?:电场是一种物质; C:电荷间的相互作用是通过电场而产生的; D:电荷间的相互作用是一种超距作用。 2、【】电场中有一点P,下列说法中正确的是: A:若放在P点的检验电荷的电量减半,则P点的场强减半; B:若P点没有试探电荷,则P点场强为零; C:P点的场强越大,则同一电荷在P点受到的电场力越大; D:P点的场强方向为就是放在该点的电荷受电场力的方向 3、【】关于电场线的说法,不正确的是: A:沿着电场线的方向电场强度越来越小; B:在没有电荷的地方,电场线不会中止; C:电场线是人们假设的,用以形象表示电场的强弱和方向,客观上并不存在: D:电场线是始于正电荷或无穷远,止于负电荷或无穷远。 4、【】下列性质中不属于静电场的是: A:物质性; B:叠加性; C:涡旋性; D:对其中的电荷有力的作用。

5、【 】在坐标原点放一正电荷Q ,它在P 点(x=+1, y=0)产生的电场强度为E .现 在,另外有一个负电荷-2Q ,试问应将它放在什么位置才能使P 点的电场强度等于零? (A) x 轴上x>1. (B) x 轴上00 6、真空中一点电荷的场强分布函数为:E = ___________________。 7、半径为R ,电量为Q 的均匀带电圆环,其圆心O 点的电场强度E=_____ 。 8、【 】两个点电荷21q q 和固定在一条直线上。相距为d ,把第三个点电荷3q 放在 21,q q 的延长线上,与2q 相距为d ,故使3q 保持静止,则 (A )212q q = (B )212q q -= (C )214q q -= (D )2122q q -= 9、如图一半径为R 的带有一缺口的细圆环,缺口长度为d (d<

大学物理学 答案

作业 1-1填空题 (1) 一质点,以1-?s m π的匀速率作半径为5m 的圆周运动,则该质点在5s 内,位移的大 小是 ;经过的路程 是 。 [答案: 10m ; 5πm] (2) 一质点沿x 方向运动,其加速度随时间 的变化关系为a=3+2t (SI),如果初始时刻 质点的速度v 0为5m 2s -1,则当t 为3s 时, 质点的速度v= 。 [答案: 23m 2s -1 ] 1-2选择题 (1) 一质点作直线运动,某时刻的瞬时 速度s m v /2=,瞬时加速度2/2s m a -=,则 一秒钟后质点的速度 (A)等于零 (B)等于-2m/s (C)等于2m/s (D)不能确定。 [答案:D] (2) 一质点沿半径为R 的圆周作匀速率运 动,每t 秒转一圈,在2t 时间间隔中,其

平均速度大小和平均速率大小分别为 (A)t R t R ππ2,2 (B) t R π2,0 (C) 0,0 (D) 0,2t R π [答案:B] (3)一运动质点在某瞬时位于矢径) ,(y x r 的端点处,其速度大小为 (A)dt dr (B)dt r d (C)dt r d || (D) 22)()(dt dy dt dx + [答案:D] 1-4 下面几个质点运动学方程,哪个是匀变速直线运动? (1)x=4t-3;(2)x=-4t 3+3t 2+6;(3) x=-2t 2+8t+4;(4)x=2/t 2-4/t 。 给出这个匀变速直线运动在t=3s 时的 速度和加速度,并说明该时刻运动是加速 的还是减速的。(x 单位为m ,t 单位为s ) 解:匀变速直线运动即加速度为不等于

大学物理(第四版)课后习题及答案 质点

题1.1:已知质点沿x 轴作直线运动,其运动方程为3322)s m 2()s m 6(m 2t t x --?-?+= 。求(l )质点在运动开始后s 0.4内位移的大小;(2)质点在该时间内所通过的路程。 题1.1解:(1)质点在4.0 s 内位移的大小 m 3204-=-=?x x x (2)由 0)s m 6()s m 12(d d 232=?-?=--t t t x 得知质点的换向时刻为 s2=P t (t = 0不合题意) 则:m 0.8021=-=?x x x m 40x 242-=-=?x x 所以,质点在4.0 s 时间间隔内的路程为 m 4821=?+?=x x s 题1.2:一质点沿x 轴方向作直线运动,其速度与时间的关系如图所示。设0=t 时,0=x 。试根据已知的图t v -,画出t a -图以及t x -图。 题1.2解:将曲线分为AB 、BC 、CD 三个过程,它们对应的加速度值分别为 2A B A B AB s m 20-?=--=t t v v a (匀加速直线运动) 0BC =a (匀速直线) 2C D C D CD s m 10-?-=--= t t v v a (匀减速直线运动) 根据上述结果即可作出质点的a -t 图 在匀变速直线运动中,有 2002 1at t v x x + += 间内,质点是作v = 201s m -?的匀速直线运动,其x -t 图是斜率k = 20的一段直线。 题1.3:如图所示,湖中有一小船。岸上有人用绳跨过定滑轮拉船靠岸。设滑轮距水面高度为h ,滑轮到原船位置的绳长为0l ,试求:当人以匀速v 拉绳,船运动的速度v '为多少?

精选新版2019年大学物理实验完整考试题库200题(含标准答案)

2019年《大学物理》实验题库200题[含参考答案] 一、选择题 1.用电磁感应法测磁场的磁感应强度时,在什么情形下感应电动势幅值的绝对值最大 ( ) A :线圈平面的法线与磁力线成?90角; B :线圈平面的法线与磁力线成?0角 ; C :线圈平面的法线与磁力线成?270角; D :线圈平面的法线与磁力线成?180角; 答案:(BD ) 2.选出下列说法中的正确者( ) A :牛顿环是光的等厚干涉产生的图像。 B :牛顿环是光的等倾干涉产生的图像。 C :平凸透镜产生的牛顿环干涉条纹的间隔从中心向外逐渐变密。 D :牛顿环干涉条纹中心必定是暗斑。 答案:(AC ) 3.用三线摆测定物体的转动惯量实验中,在下盘对称地放上两个小圆柱体可以得到的结果:( ) A :验证转动定律 B :小圆柱的转动惯量; C :验证平行轴定理; D :验证正交轴定理。 答案:(BC) 4.测量电阻伏安特性时,用R 表示测量电阻的阻值,V R 表示电压表的内阻,A R 表示电流表的内阻,I I ?表示内外接转换时电流表的相对变化,V V ?表示内外接转换时电压表的相对变化,则下列说法正确的是: ( ) A:当R <?时宜采用电流表内接;

D :当V V I I ?>?时宜采用电流表外接。 答案:(BC ) 5.用模拟法测绘静电场实验,下列说法正确的是: ( ) A :本实验测量等位线采用的是电压表法; B :本实验用稳恒电流场模拟静电场; C :本实验用稳恒磁场模拟静电场; D :本实验测量等位线采用电流表法; 答案:(BD ) 6.时间、距离和速度关系测量实验中是根据物体反射回来的哪种波来测定物体的位置。 ( ) A :超声波; B :电磁波; C :光波; D :以上都不对。 答案:(B ) 7.在用UJ31型电位差计测电动势实验中,测量之前要对标准电池进行温度修正,这是 因为在不同的温度下:( ) A :待测电动势随温度变化; B :工作电源电动势不同; C :标准电池电动势不同; D :电位差计各转盘电阻会变化。 答案:(CD ) 8.QJ36型单双臂电桥设置粗调、细调按扭的主要作用是:( ) A:保护电桥平衡指示仪(与检流计相当); B:保护电源,以避免电源短路而烧坏; C:便于把电桥调到平衡状态; D:保护被测的低电阻,以避免过度发热烧坏。 答案:(AC ) 9.声速测定实验中声波波长的测量采用: ( ) A :相位比较法 B :共振干涉法; C :补偿法; D :;模拟法 答案:(AB ) 10.电位差计测电动势时若检流计光标始终偏向一边的可能原因是: ( ) A :检流计极性接反了。 B :检流计机械调零不准

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大学物理(下)试题库 第九章 静电场 知识点1:电场、电场强度的概念 1、、【 】下列说法不正确的是: A : 只要有电荷存在,电荷周围就一定存在电场; B :电场是一种物质; C :电荷间的相互作用是通过电场而产生的; D :电荷间的相互作用是一种超距作用。 2、【 】 电场中有一点P ,下列说法中正确的是: A : 若放在P 点的检验电荷的电量减半,则P 点的场强减半; B :若P 点没有试探电荷,则P 点场强为零; C : P 点的场强越大,则同一电荷在P 点受到的电场力越大; D : P 点的场强方向为就是放在该点的电荷受电场力的方向 3、【 】关于电场线的说法,不正确的是: A : 沿着电场线的方向电场强度越来越小; B : 在没有电荷的地方,电场线不会中止; C : 电场线是人们假设的,用以形象表示电场的强弱和方向,客观上并不存在: D :电场线是始于正电荷或无穷远,止于负电荷或无穷远。 4、【 】下列性质中不属于静电场的是: A :物质性; B :叠加性; C :涡旋性; D :对其中的电荷有力的作用。 5、【 】在坐标原点放一正电荷Q ,它在P 点(x=+1, y=0)产生的电场强度为E .现在,另外有一个负电荷-2Q ,试问应将它放在什么位置才能使 P 点的电场强度等于零? (A) x 轴上x>1. (B) x 轴上00 6、真空中一点电荷的场强分布函数为:E = ___________________。 7、半径为R ,电量为Q 的均匀带电圆环,其圆心O 点的电场强度E=_____ 。 8、【 】两个点电荷21q q 和固定在一条直线上。相距为d ,把第三个点电荷3q 放在2 1,q q 的延长线上,与2q 相距为d ,故使 3q 保持静止,则 (A )21 2q q = (B )212q q -= (C ) 214q q -= (D )2122q q -= 9、如图一半径为R 的带有一缺口的细圆环,缺口长度为d (d<

赵近芳版《大学物理学上册》课后答案

1 习题解答 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 ?1 2r r -=,1 2r r r -=?; (2) t d d r 是速度的模,即 t d d r = =v t s d d .t r d d 只是速度在径向上的分量. ∵有r r ?r =(式中r ?叫做单位矢),则t ?r ?t r t d d d d d d r r r += 式中t r d 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 t r d ?d d ?d 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 =2 2y x +,然后根据v = t r d d ,及a = 2 2d 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 = 2 2d d d d ?? ? ??+??? ??t y t x 及a = 2 22222d 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 +=, j t y i t x t r a j t y i t x t r v 222222d d d d d d d d d d d d +==+==∴ 故它们的模即为

大学物理选择题大全

第一章 质点运动学 习题(1) 1、下列各种说法中,正确的说法是: ( ) (A )速度等于位移对时间的一阶导数; (B )在任意运动过程中,平均速度 2/)(0t V V V +=; (C )任何情况下,;v v ?=? r r ?=? ; (D )瞬时速度等于位置矢量对时间的一阶导数。 2、一质点作直线运动,某时刻的瞬时速度 m/s 2=v ,瞬时加速度2m/s 2-=a ,则一秒钟后质点的速度为: ( ) (A)等于0m/s ; (B)等于 -2m/s ; (C)等于2m/s ; (D)不能确定。 3、 一物体从某一确定高度以 0V 的速度水平抛出(不考虑空气阻力),落地时的速 度为t V ,那么它运动的时间是: ( ) (A) g V V t 0 -或g V V t 2 02- ; (B) g V V t 0 -或 g V V t 2202- ; (C ) g V V t 0 - 或g V V t 202- ; (D) g V V t 0 - 或g V V t 2202- 。 4、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 ,某一段时间内的平均速度为V ,平均速率为V , 它们之间的关系必定是 ( ) (A) V V V V == ,;(B) V V V V =≠ ,;(C)V V V V ≠= ,;(D) V V V V ≠≠ ,。 5、下列说法正确的是: ( ) (A )轨迹为抛物线的运动加速度必为恒 量; (B )加速度为恒量的运动轨迹

可能是抛物线; (C )直线运动的加速度与速度的方向一 致; (D )曲线运动的加速度必为变量。 第一章 质点运动学 习题(2) 1、 下列说法中,正确的叙述是: ( ) a) 物体做曲线运动时,只要速度大小 不变,物体就没有加速度; b) 做斜上抛运动的物体,到达最高点 处时的速度最小,加速度最大; (C )物体做曲线运动时,有可能在某时刻法向加速度为0; (D )做圆周运动的物体,其加速度方向一定指向圆心。 2、质点沿半径为R 的圆周的运动,在自然 坐标系中运动方程为 22 t c bt s -=,其中 b 、 c 是常数且大于0,Rc b >。其切向加速度和法向加速度大小达到相等所用 最短时间为: ( ) (A) c R c b + ; (B) c R c b - ; (C) 2cR c b -; (D) 22cR cR c b +。 3、 质点做半径为R 的变速圆周运动时的加 速度大小为(v 表示任一时刻质点的速率) ( ) (A ) t v d d ; (B )R v 2 ; (C ) R v t v 2 +d d ; (D ) 2 22)d d (??? ? ??+R v t v 。 第二章 牛顿定律 习题 1、水平面上放有一质量m 的物体,物体与水平面间的滑动摩擦系数为μ,物体在图示 恒力F 作用下向右运动,为使物体具有最大的加速度,力F 与水平面的夹角θ应满 足 : ( ) (A )cosθ=1 ; (B )sinθ=μ ; (C ) tan θ=μ; (D) cot θ=μ。

大学物理试题库及答案详解【考试必备】

第一章 质点运动学 1 -1 质点作曲线运动,在时刻t 质点的位矢为r ,速度为v ,速率为v,t 至(t +Δt )时间内的位移为Δr , 路程为Δs , 位矢大小的变化量为Δr ( 或称Δ|r |),平均速度为v ,平均速率为v . (1) 根据上述情况,则必有( ) (A) |Δr |= Δs = Δr (B) |Δr |≠ Δs ≠ Δr ,当Δt →0 时有|d r |= d s ≠ d r (C) |Δr |≠ Δr ≠ Δs ,当Δt →0 时有|d r |= d r ≠ d s (D) |Δr |≠ Δs ≠ Δr ,当Δt →0 时有|d r |= d r = d s (2) 根据上述情况,则必有( ) (A) |v |= v ,|v |= v (B) |v |≠v ,|v |≠ v (C) |v |= v ,|v |≠ v (D) |v |≠v ,|v |= v 分析与解 (1) 质点在t 至(t +Δt )时间内沿曲线从P 点运动到P′点,各量关系如图所示, 其中路程Δs =PP′, 位移大小|Δr |=PP ′,而Δr =|r |-|r |表示质点位矢大小的变化量,三个量的物理含义不同,在曲线运动中大小也不相等(注:在直线运动中有相等的可能).但当Δt →0 时,点P ′无限趋近P 点,则有|d r |=d s ,但却不等于d r .故选(B). (2) 由于|Δr |≠Δs ,故t s t ΔΔΔΔ≠r ,即|v |≠v . 但由于|d r |=d s ,故t s t d d d d =r ,即|v |=v .由此可见,应选(C). 1 -2 一运动质点在某瞬时位于位矢r (x,y )的端点处,对其速度的大小有四种意见,即 (1)t r d d ; (2)t d d r ; (3)t s d d ; (4)2 2d d d d ?? ? ??+??? ??t y t x . 下述判断正确的是( ) (A) 只有(1)(2)正确 (B) 只有(2)正确

大学物理学(第三版)课后习题参考答案

习题1 1.1选择题 (1) 一运动质点在某瞬时位于矢径),(y x r 的端点处,其速度大小为 (A)dt dr (B)dt r d (C)dt r d | | (D) 22)()(dt dy dt dx + [答案:D] (2) 一质点作直线运动,某时刻的瞬时速度s m v /2=,瞬时加速度2 /2s m a -=,则 一秒钟后质点的速度 (A)等于零 (B)等于-2m/s (C)等于2m/s (D)不能确定。 [答案:D] (3) 一质点沿半径为R 的圆周作匀速率运动,每t 秒转一圈,在2t 时间间隔中,其平均速度大小和平均速率大小分别为 (A) t R t R ππ2, 2 (B) t R π2,0 (C) 0,0 (D) 0,2t R π [答案:B] 1.2填空题 (1) 一质点,以1 -?s m π的匀速率作半径为5m 的圆周运动,则该质点在5s 内,位移的大小是 ;经过的路程是 。 [答案: 10m ; 5πm] (2) 一质点沿x 方向运动,其加速度随时间的变化关系为a=3+2t (SI),如果初始时刻质点的 速度v 0为5m ·s -1 ,则当t 为3s 时,质点的速度v= 。 [答案: 23m ·s -1 ] (3) 轮船在水上以相对于水的速度1V 航行,水流速度为2V ,一人相对于甲板以速度3V 行走。如人相对于岸静止,则1V 、2V 和3V 的关系是 。 [答案: 0321=++V V V ]

1.3 一个物体能否被看作质点,你认为主要由以下三个因素中哪个因素决定: (1) 物体的大小和形状; (2) 物体的内部结构; (3) 所研究问题的性质。 解:只有当物体的尺寸远小于其运动范围时才可忽略其大小的影响,因此主要由所研究问题的性质决定。 1.4 下面几个质点运动学方程,哪个是匀变速直线运动? (1)x=4t-3;(2)x=-4t 3+3t 2+6;(3)x=-2t 2+8t+4;(4)x=2/t 2 -4/t 。 给出这个匀变速直线运动在t=3s 时的速度和加速度,并说明该时刻运动是加速的还是减速的。(x 单位为m ,t 单位为s ) 解:匀变速直线运动即加速度为不等于零的常数时的运动。加速度又是位移对时间的两阶导数。于是可得(3)为匀变速直线运动。 其速度和加速度表达式分别为 2 2484 dx v t dt d x a dt = =+== t=3s 时的速度和加速度分别为v =20m/s ,a =4m/s 2 。因加速度为正所以是加速的。 1.5 在以下几种运动中,质点的切向加速度、法向加速度以及加速度哪些为零哪些不为零? (1) 匀速直线运动;(2) 匀速曲线运动;(3) 变速直线运动;(4) 变速曲线运动。 解:(1) 质点作匀速直线运动时,其切向加速度、法向加速度及加速度均为零; (2) 质点作匀速曲线运动时,其切向加速度为零,法向加速度和加速度均不为零; (3) 质点作变速直线运动时,其法向加速度为零,切向加速度和加速度均不为零; (4) 质点作变速曲线运动时,其切向加速度、法向加速度及加速度均不为零。 1.6 |r ?|与r ? 有无不同?t d d r 和d d r t 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 t s d d . t r d d 只是速度在径向上的分量. ∵有r r ?r =(式中r ?叫做单位矢),则 t ?r ?t r t d d d d d d r r r += 式中 t r d d 就是速度在径向上的分量,

大学物理课后习题答案(全册)

《大学物理学》课后习题参考答案 习 题1 1-1. 已知质点位矢随时间变化的函数形式为 )ωt sin ωt (cos j i +=R r 其中ω为常量.求:(1)质点的轨道;(2)速度和速率。 解:1) 由)ωt sin ωt (cos j i +=R r 知 t cos R x ω= t sin R y ω= 消去t 可得轨道方程 222R y x =+ 2) j r v t Rcos sin ωωt ωR ωdt d +-== i R ωt ωR ωt ωR ωv =+-=2 122 ])cos ()sin [( 1-2. 已知质点位矢随时间变化的函数形式为j i r )t 23(t 42++=,式中r 的单位为m ,t 的单位为s .求: (1)质点的轨道;(2)从0=t 到1=t 秒的位移;(3)0=t 和1=t 秒两时刻的速度。 解:1)由j i r )t 23(t 42++=可知 2t 4x = t 23y += 消去t 得轨道方程为:2)3y (x -= 2)j i r v 2t 8dt d +== j i j i v r 24)dt 2t 8(dt 1 1 +=+==??Δ 3) j v 2(0)= j i v 28(1)+= 1-3. 已知质点位矢随时间变化的函数形式为j i r t t 22+=,式中r 的单位为m ,t 的单

位为s .求:(1)任一时刻的速度和加速度;(2)任一时刻的切向加速度和法向加速度。 解:1)j i r v 2t 2dt d +== i v a 2dt d == 2)21 22 12)1t (2] 4)t 2[(v +=+= 1 t t 2dt dv a 2 t +== n a == 1-4. 一升降机以加速度a 上升,在上升过程中有一螺钉从天花板上松落,升降机的天花板与底板相距为d ,求螺钉从天花板落到底板上所需的时间。 解:以地面为参照系,坐标如图,升降机与螺丝的运动方程分别为 2012 1 at t v y += (1) 图 1-4 2022 1 gt t v h y -+= (2) 21y y = (3) 解之 t = 1-5. 一质量为m 的小球在高度h 处以初速度0v 水平抛出,求: (1)小球的运动方程; (2)小球在落地之前的轨迹方程; (3)落地前瞬时小球的t d d r ,t d d v ,t v d d . 解:(1) t v x 0= 式(1) 2gt 2 1 h y -= 式(2) j i r )gt 2 1 -h (t v (t)20+= (2)联立式(1)、式(2)得 2 02 v 2gx h y -= (3) j i r gt -v t d d 0= 而 落地所用时间 g h 2t =

大学物理题库之近代物理答案

大学物理题库------近代物理答案 一、选择题: 01-05 DABAA 06-10 ACDBB 11-15 CACBA 16-20 BCCCD 21-25 ADDCB 26-30 DDDDC 31-35 ECDAA 36-40 DACDD 二、填空题 41、见教本下册p.186; 42、c ; 43. c ; 44. c , c ; 45. 8106.2?; 46. 相对的,相对运动; 47. 3075.0m ; 48. 181091.2-?ms ; 49. 81033.4-?; 51. s 51029.1-?; 52. 225.0c m e ; 53. c 23, c 2 3; 54. 2 0) (1c v m m -= , 202c m mc E k -=; 55. 4; 56. 4; 57. (1) J 16109?, (2) J 7105.1?; 58. 61049.1?; 59. c 32 1; 60. 13108.5-?, 121004.8-?; 61. 20 )(1l l c -, )( 02 0l l l c m -; 62. 1 1082.3?; 63. λ hc hv E ==, λ h p = , 2 c h c m νλ = = ; 64. V 45.1, 151014.7-?ms ; 65. )(0v c e h -λ ; 66. 5×1014,2; 67. h A /,e h /)(01νν-; 68. 5.2,14 100.4?; 69. 5.1; 70. J 261063.6-?,1341021.2--??ms kg ; 71. 21E E >, 21s s I I <; 72. 5.2,14100.4?; 73. π,0; 74. 负,离散; 75. 定态概念, 频率条件(定态跃迁); 76. —79. 见教本下册p.246--249; 80. (1)4,1;(2)4, 3; 81. J m h E k 21 2 210 29.32?== λ;

大学物理下网上考试题答案

第2 期考试在线评卷 选择题(共 10 道,每题 10 分) 1、一劲度系数为k的轻弹簧截成三等份,取出其中的两根,将它们并联在一起,下面挂一质量为m的物体,则振动系统的频率为: (正确答案:B 提交答案:B 判题:√得分:10分) A、 B、 C、 D、 2、 已知一质点沿y轴作简谐振动,其振动方程为,与之对应的振动曲线是() (正确答案:B 提交答案:B 判题:√得分:10分) A、

上图中的答案A B、上图中的答案B C、上图中的答案C D、上图中的答案D 3、两个质点各自作谐振动,它们的振幅相同,周期也相同。设第一个质点的振动方程为,当第一个质点从相对平衡位置的x位置坐标处回到平衡位置时,第二个质点恰在正向最大坐标位置处。则第二个质点的振动方程为: (正确答案:B 提交答案:B 判题:√得分:10分) A、 B、 C、 D、 4、一弹簧振子作简谐振动,总能量为E1。如果谐振动的振幅增加为原来的两倍,重物的质量增加为原来的4倍,则它的总能量E1变为: (正确答案:D 提交答案:D 判题:√得分:10分) A、E1/4 B、E1/2 C、2E1 D、4E1 5、 一个质点作谐振动,振幅为A,在起始时刻质点的位移为且向x轴的正方向运动,代表此谐振动的旋转矢量图为()

(正确答案:B 提交答案:B 判题:√得分:10分) A、参见上图中的A B、参见上图中的B C、参见上图中的C D、参见上图中的D 6、倔强系数为k的轻弹簧,下端挂一质量为m的物体,系统的振动周期为,若将此弹簧截去一半的长度,下端挂一质量为m/2的物体,则系统振动周期等于 (正确答案:C 提交答案:C 判题:√得分:10分) A、 B、 C、 D、 7、有两个周期相同的谐振动,在下面哪个条件下两个振动合成为零 (正确答案:D 提交答案:D 判题:√得分:10分) A、两者在同一直线上即可 B、两者在同一直线上且振幅相等 C、两者在同一直线上振幅相等且位相差恒定 D、两者在同一直线上振幅相等且位相差恒为π 8、一质点作简谐振动,已知振动周期为T,则其振动动能变化的周期是 (正确答案:B 提交答案:B 判题:√得分:10分) A、T/4

大学物理学上册习题解答

大学物理学习题答案 习题一答案 习题一 1.1 简要回答下列问题: (1) 位移和路程有何区别?在什么情况下二者的量值相等?在什么情况下二者的量值不相等? (2) 平均速度和平均速率有何区别?在什么情况下二者的量值相等? (3) 瞬时速度和平均速度的关系和区别是什么?瞬时速率和平均速率的关系和区别又是什么? (4) 质点的位矢方向不变,它是否一定做直线运动?质点做直线运动,其位矢的方向是否一定保持不变? (5) r ?v 和r ?v 有区别吗?v ?v 和v ?v 有区别吗?0dv dt =v 和0d v dt =v 各代表什么运动? (6) 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 = dr v dt = 及 22d r a dt = 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 = 及 a = 你认为两种方法哪一种正确?两者区别何在? (7) 如果一质点的加速度与时间的关系是线性的,那么,该质点的速度和位矢与时间的关系是否也是线性 的? (8) “物体做曲线运动时,速度方向一定在运动轨道的切线方向,法向分速度恒为零,因此其法向加速度 也一定为零.”这种说法正确吗? (9) 任意平面曲线运动的加速度的方向总指向曲线凹进那一侧,为什么? (10) 质点沿圆周运动,且速率随时间均匀增大,n a 、t a 、a 三者的大小是否随时间改变? (11) 一个人在以恒定速度运动的火车上竖直向上抛出一石子,此石子能否落回他的手中?如果石子抛出后,火车以恒定加速度前进,结果又如何? 1.2 一质点沿x 轴运动,坐标与时间的变化关系为224t t x -=,式中t x ,分别以m 、s 为单位,试计算:(1)在最初s 2内的位移、平均速度和s 2末的瞬时速度;(2)s 1末到s 3末的平均加速度;(3)s 3末的瞬时加速度。 解: (1) 最初s 2内的位移为为: (2)(0)000(/)x x x m s ?=-=-= 最初s 2内的平均速度为: 0(/)2 ave x v m s t ?= ==?

大学物理(第四版)课后习题及答案 磁场

习 题 题10.1:如图所示,两根长直导线互相平行地放置,导线内电流大小相等,均为I = 10 A ,方向 相同,如图所示,求图中M 、N 两点的磁感强度B 的大小和方向(图中r 0 = 0.020 m )。 题10.2:已知地球北极地磁场磁感强度B 的大小为6.0?10-5 T 。如设想此地磁场是由地球赤道上 一圆电流所激发的(如图所示),此电流有多大?流向如何? 题10.3:如图所示,载流导线在平面内分布,电流为I ,它在点O 的磁感强度为多少? 题10.4:如图所示,半径为R 的木球上绕有密集的细导线,线圈平面彼此平行,且以单层线圈 覆盖住半个球面,设线圈的总匝数为N ,通过线圈的电流为I ,求球心O 处的磁感强度。 题10.5:实验中常用所谓的亥姆霍兹线圈在局 部区域内获得一近似均匀的磁场,其装置简图如图所示,一对完全相同、彼此平行的线圈,它们的半径均为R ,通过的电流均为I ,且两线圈中电流的流向相同,试证:当两线圈中心之间的距离d 等于线圈的半径R 时,在两线圈中心连线的中点附近区域,磁场可看成是均匀磁场。(提示:如以两线圈中心为坐标原点O ,两线圈中心连线为x 轴,则中点附近的磁场可 看成是均匀磁场的条件为x B d d = 0;0d d 22=x B )

题10.6:如图所示,载流长直导线的电流为I,试求通过矩形面积的磁通量。 题10.7:如图所示,在磁感强度为B的均匀磁场中,有一半径为R的半球面,B与半球面轴线的夹角为 ,求通过该半球面的磁通量。 题10.8:已知10 mm2裸铜线允许通过50 A电流而不会使导线过热。电流在导线横截面上均匀分布。求:(1)导线内、外磁感强度的分布;(2)导线表面的磁感强度。 题10.9:有一同轴电缆,其尺寸如图所示,两导体中的电流均为I,但电流的流向相反,导体的磁性可不考虑。试计算以下各处的磁感强度:(1)rR3。画出B-r图线。 题10.10:如图所示。N匝线圈均匀密绕在截面为长方形的中空骨架上。求通入电流I后,环内外磁场的分布。 题10.11:设有两无限大平行载流平面,它们的电流密度均为j,电流流向相反,如图所示,求:(1)两载流平面之间的磁感强度;(2)两面之外空间的磁感强度。 题10.12:测定离子质量的质谱仪如图所示,离子源S产生质量为m,电荷为q的离子,离子的初速很小,可看作是静止的,经电势差U加速后离子进入磁感强度为B的均匀磁场,并沿一半

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大 学物理(下)试题库 第九章 静电场 知识点1:电场、电场强度的概念 1、、【 】下列说法不正确的是: A :?只要有电荷存在,电荷周围就一定存在电场; ?B?:电场是一种物质; ?C?:电荷间的相互作用是通过电场而产生的; ?D :电荷间的相互作用是一种超距作用。 2、【 】?电场中有一点P ,下列说法中正确的是: ?A :?若放在P 点的检验电荷的电量减半,则P 点的场强减半; ?B :若P 点没有试探电荷,则P 点场强为零; ?C :?P 点的场强越大,则同一电荷在P 点受到的电场力越大; ?D :?P 点的场强方向为就是放在该点的电荷受电场力的方向 3、【 】关于电场线的说法,不正确的是:? A :?沿着电场线的方向电场强度越来越小; ?B :?在没有电荷的地方,电场线不会中止; ?C :?电场线是人们假设的,用以形象表示电场的强弱和方向,客观上并不存在: ?D :电场线是始于正电荷或无穷远,止于负电荷或无穷远。? 4、【 】下列性质中不属于静电场的是: A :物质性; B :叠加性; C :涡旋性; D :对其中的电荷有力的作用。 5、【 】在坐标原点放一正电荷Q ,它在P 点(x=+1, y=0)产生的电场强度为E .现在,另外有一个负电荷 -2Q ,试问应将它放在什么位置才能使P 点的电场强度等于零? (A) x 轴上x>1. (B) x 轴上00 6、真空中一点电荷的场强分布函数为:E = ___________________。 7、半径为R ,电量为Q 的均匀带电圆环,其圆心O 点的电场强度E=_____ 。 8、【 】两个点电荷 21q q 和固定在一条直线上。相距为d ,把第三个点电荷3q 放在21,q q 的延长线上,与 2q 相距为d ,故使3q 保持静止,则 (A )21 2q q = (B )212q q -= (C ) 214q q -= (D )2122q q -= 9、如图一半径为R 的带有一缺口的细圆环,缺口长度为d (d<

大学物理上册答案详解

大学物理上册答案详解 习题解答 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 t s d d . t r d d 只是速度在径向上的分量. ∵有r r ?r =(式中r ?叫做单位矢),则 t ?r ?t r t d d d d d d r r r += 式中 t r d 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 t r d ?d d ?d 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 =2 2 y x +,然后根据v =t r d d ,及a =22d d t r 而求 得结果;又有人 v =2 2 d d d d ?? ? ??+??? ??t y t x 及a = 2 222 22d 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 +=, j t y i t x t r a j t y i t x t r v 22 2222d d d d d d d d d d d d +==+==∴ 故它们的模即为 2 222 22222 2 2 2d 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 t r v == 其二,可能是将22d d d d t r t r 与误作速度与加速度的模。在1-1题中已说明 t r d d 不是速度的模,而只是速度在径向上的分量,同样,22d d t r 也不是加速

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