计算物理大作业

计算物理大作业

一、引言

物理学是一门研究自然界中物质和能量相互关系的科学，而计算物理作为物理学的一个重要分支，通过数值计算和模拟方法，解决实际问题并深入理解物理现象。本篇文章将围绕计算物理大作业展开讨论，旨在探讨计算物理在解决实际问题中的应用。

二、背景介绍

计算物理作为物理学的重要组成部分，通过建立数学模型和运用计算机技术，对物理现象进行数值模拟和计算。计算物理大作业作为计算物理课程的重要组成部分，旨在让学生通过实际操作和计算，深入理解和应用所学的计算物理知识。

三、计算物理大作业的重要性

计算物理大作业不仅是对课程知识的检验，更是学生综合运用所学知识解决实际问题的机会。通过完成大作业，学生可以提升自己的计算和模拟能力，加深对物理现象的理解，并培养解决实际问题的能力。

四、计算物理大作业的选择

在计算物理大作业中，学生可以选择感兴趣的物理现象进行模拟和计算。如电磁场的分布与变化、量子力学系统的模拟、流体动力学模拟等。通过选择适合的大作业题目，学生可以更好地发挥自己的

优势和兴趣，提高对物理现象的理解和应用能力。

五、计算物理大作业的实施步骤

1. 确定大作业题目：根据个人兴趣和所学知识，选择合适的物理现象进行模拟和计算。

2. 建立数学模型：根据所选物理现象，建立相应的数学模型，包括方程、边界条件等。

3. 编写计算程序：根据所建立的数学模型，使用编程语言编写计算程序，实现对物理现象的模拟和计算。

4. 运行计算程序：使用计算机运行编写好的计算程序，得到模拟和计算结果。

5. 分析和解释结果：对计算得到的结果进行分析和解释，与理论预期进行比较，深入理解物理现象。

6. 编写实验报告：根据实施步骤和结果，撰写实验报告，包括引言、实验方法、结果分析和结论等部分。

六、计算物理大作业的挑战与解决方法

1. 数值计算误差：计算物理中常常面临数值计算误差的问题，如舍入误差、截断误差等。可以通过增加计算精度、改进算法等方法来减小误差。

2. 计算复杂度：某些物理现象的计算复杂度较高，需要耗费较长的计算时间。可以通过优化算法、并行计算等方法来提高计算效率。

3. 程序编写问题：编写计算程序可能会遇到语法错误、逻辑错误等

问题。可以通过仔细调试、代码审查等方法来解决。

七、结论

计算物理大作业是计算物理课程中的重要环节，通过完成大作业，学生可以提升自己的计算和模拟能力，加深对物理现象的理解，并培养解决实际问题的能力。在实施大作业过程中，需要合理选择题目，建立数学模型，编写计算程序，并对结果进行分析和解释。尽管面临一些挑战，但通过改进算法、提高计算精度等方法，可以有效解决这些问题。希望通过本篇文章的介绍，能够对计算物理大作业有更清晰的认识，并在实践中取得优异的成绩。

物理计算题

功、机械效率、功率的计算题 1、一个重200N的物体静止在水平地面上，现用60N的水平力推动它匀速前进20m，则推力对物体做了多少焦的功？重力对物体做了多少焦的功？地面对物体的支持力做了多少焦的功？ 2、某人用一水平力将重500N的物体在水平地面上拉动了20m，若人对物体做了5000J的功，则人对物体的拉力是多少N？ 3、某农户家一台拖垃圾耕地时的牵引力是18000N，1小时内匀速行驶了1800m，那么拖垃圾每秒做功多少焦？ 4、上学时，小军同学背着重40N的书包进校门后，先在水平路上走了100m，又登上高约10m的四楼才到教室里坐下。他进校门后对书包所做的功约为多少焦？ 5、长春亚冬会的冰壶比赛中，某运动员用10N的力将重190N的冰壶推出，冰壶离开手后，在冰面上滑行了40m的距离才停止，在冰壶离开手后滑行的过程中，运动员对冰壶做了多少焦的功？ 6、公共汽车在离站10m的地方关闭了油门，摩擦阻力使它速度减慢，到站时刚好停下来，若摩擦力是2×103N，则摩擦阻力做了多 少焦的功？ 7、一台起重机将重为2×103kg的钢材吊起10m高， 又水平匀速移动了10m后，将刚才放在了施工现场， 在这个过程中，起重机对钢材做了多少功？ 8、如图所示，用动滑轮将重为600N的物体匀速提 升了4m，（不计滑轮重和绳子的摩擦）求：（1）拉力F 的大小。（2）拉力F做的功。 9、用如图所示的滑轮组把货物拉上货仓，货物重 500N，用350 N的力 F拉绳端使货物匀速上升1m,此过程有用功为多少焦？ 总功为多少焦？滑轮组的机械效率为多少焦？ 10、沿长6m、高2m的斜面把900N的物体匀速推向 顶端，若斜面光滑，则推力是多少N，若斜面不光滑， 所用的推力是350N，则斜面的机械效率是多少？ 11、某人用100N的力沿竖直方向将杠杆的一端拉下2m时，其另一端把320N 的重物提高了0.5m，他做的有用功是多少焦？总功是多少焦？机械效率是多少？

高一物理计算题(含答案解析)

高一物理计算题 1、在距地面10m高处，以10m/s的速度抛出一质量为1kg的物体，已知物体落地时的速度为16m/s，求：（g取10m/s2）（1）抛出时人对物体做功为多少？（2）飞行过程中物体克服阻力做的功是多少？ 2、汽车的质量为4×10 3㎏，额定功率为30kW，运动中阻力大小为车重的0.1倍。汽车在 水平路面上从静止开始以8×10 3 N的牵引力出发，求： （1）经过多长的时间汽车达到额定功率。 （2）汽车达到额定功率后保持功率不变，运动中最大速度多大？ （3）汽车加速度为0.5 m/s2 时速度多大？ 3、如图2所示，质量为m的物体静止在倾角为的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为， 在使斜面体向右水平匀速移动距离l，求： （1）摩擦力对物体做的功。 （2）斜面对物体的弹力做的功。 （3）斜面对物体做的功。 图2 4、如图所示，半径R=0.4m的光滑半圆环轨道处于竖直平面内，半圆环与粗糙的水平地面相切于圆环的端点A．一质量m=0.1kg的小球，以初速度v0=7m/s在水平地面上向左作加速度a=3m/s2的匀减速直线运动，运动4.0m后，冲上竖直半圆环，最后小球落在C点。求A、C 之间的距离（g=10 m/s2）

5、AB是竖直平面内的四分之一圆弧轨道，在下端B与水平直轨道相切，如图所示。一小球自A点起由静止开始沿轨道下滑。已知圆轨道半径为R，小球的质量为m，不计各处摩擦。求 （1）小球运动到B点时的动能 （2）小球下滑到距水平轨道的高度为 1 2 R时的速度大小 （3）小球经过圆弧轨道的B点和水平轨道的C点时，所 受轨道支持力N B、N C各是多大？ 6、如图所示，在光滑水平桌面上有一辆质量为M的小车，小车与绳子的一端相连，绳子另一端通过滑轮吊一个质量为m的砝码，砝码离地h高。若把小车静止开始释放，则在砝码着地瞬间，求：（1）小车的速度大小。 （2）在此过程中，绳子拉力对小车所做的功为多少？ 7、如图，斜面倾角，另一边与地面垂直，高为，斜面顶点有一个定滑轮，物块A 和B的质量分别为和，通过一根不可伸长的细线连结并跨过定滑轮，开始时两物块都位于距地面的垂直距离为的位置上，释放两物块后，A沿斜面无摩擦地上滑，B沿斜面的竖直边下落，且落地后不反弹。若物块A恰好能到达斜面的顶点，试求和的比值。（滑轮质量、半径及摩擦均忽略） O m A B C R

(完整word)大学物理习题册计算题及答案

大学物理习题册计算题及答案 三 计算题 1. 一质量m = 0.25 kg 的物体，在弹簧的力作用下沿x 轴运动，平衡位置在原点。 弹簧的劲度系数k = 25 N ·m -1 。 (1） 求振动的周期T 和角频率. (2) 如果振幅A =15 cm ，t = 0时物体位于x = 7.5 cm 处，且物体沿x 轴反向运动，求初速v 0及初相. （3) 写出振动的数值表达式。 解：（1) 1s 10/-==m k ω 63.0/2=π=ωT s （2） A = 15 cm ，在 t = 0时，x 0 = 7。5 cm,v 0 〈 0 由 2 020)/(ωv += x A 得 3.12 20-=--=x A ωv m/s π=-=-3 1)/(tg 001x ωφv 或 4/3 ∵ x 0 > 0 , ∴ π=3 1 φ （3) )31 10cos(10152π+⨯=-t x (SI ） 振动方程为)3 10cos(1015)cos(2π ϕω+ ⨯=+=-t t A x （SI ） ﹡2. 在一平板上放一质量为m =2 kg 的物体，平板在竖直方向作简谐振动，其振动周期为T = 2 1 s ，振幅A = 4 cm ，求 （1） 物体对平板的压力的表达式.(2) 平板以多大的振幅振动时，物体才能离开平板。 解：选平板位于正最大位移处时开始计时，平板的振动方程为 t A x π4cos = （SI) t A x ππ4cos 162-= （SI ） （1） 对物体有 x m N mg =- ① t A mg x m mg N ππ4cos 162+=-= （SI) ② 物对板的压力为 t A mg N F ππ4cos 162--=-= (SI ） t ππ4cos 28.16.192--= ③ (2) 物体脱离平板时必须N = 0，由②式得 04cos 162=+t A mg ππ (SI ） A q t 2164cos π- =π 若能脱离必须 14cos ≤t π （SI ） 即 221021.6)16/(-⨯=≥πg A m

初中物理计算题

初中物理计算题 1.一辆汽车以20m/s的速度驶向一座山崖，司机在一桥头鸣笛，4s 后听到回声（已知声音的传播速度为340m/s），则： （1）4s内汽车走过的路程是多少？ （2）4s内声音传播的距离是多少？ （3）该桥头离山崖多远？ 2. 有一节油车,装满了303m的石油,为了估算这节油车所装石油的质量,从中取出了303 cm石油,称得质量是24.6g,问:这节油车所装石油质量是多少kg

3.某人乘坐出租车在平直公路上匀速行驶,下图为他乘车到达目的地 时的车费发票。求: (1)出租车行驶的时间。 (2)出租车行驶的速度。 4. 制造铁质机件时，需要先做木模，然后根据木模做出空心的型腔，最后浇注铁水到型腔内部，形成最终的铁制品．某机械厂要铸造100个铁质机件，所用的木模密度为0.7g/cm3，每只木模的质量是4.2kg，求所铸造的铁质机件的总质量．（铁的密度为7.9×103kg/m3）

5. 制造铁质机件时，需要先做木模，然后根据木模做出空心的型腔，最后浇注铁水到型腔内部，形成最终的铁制品．某机械厂要铸造100个铁质机件，所用的木模密度为0.7g/cm3，每只木模的质量是4.2kg，求所铸造的铁质机件的总质量．（铁的密度为7.9×103kg/m3） 6. 有一捆质量为8.9kg，横截面积为2×10-5 m2粗细均匀的金属丝。沈青同学想知道这捆金属丝的长度，她选了一条同规格、同材料的短金属来间接测量这捆金属丝的长度，经测量得知短金属丝的长为1m，质量为0.178kg。求： （1）此金属丝的密度； （2）这捆金属丝的总长度。

7. 工人用图甲所示的滑轮组运送建材上楼, 每次运送量不定。滑轮组的机械效率随建材重量变化的图象如图乙，滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计，g 取10N/ kg。 （1）若某次运送建材的质量为50kg。则建材的重力是多少? （2）若工人在1min 内将建材匀速竖直向上提升了12m，作用在钢绳上的拉力为200N，求拉力的功率。 （3）当滑轮组的机械效率为60% 时，运送建材的重力是多大？

物理计算题20道+答案

物理计算题20道 1、一弹簧秤的秤盘质量m ．5kg，盘内放一质量为m2=10．5kg的 1=1 物体P，弹簧质量不计，其劲度系数为k=800N/m，系统处于静止状态，如图6所示。现给P施加一个竖直向上的力F，使P从静止开始向上做匀加速直线运动，已知在最初0．2s内F是变化的，在0．2s后是恒定的，求F的最大值和最小值各是多少？（g=10m/s2）

答案：()N g a m F 1682max =+=；()N a m m F 7221min =+= 2. 如图所示，水平地面上有一辆固定有竖直光滑绝缘管 的小车，管的底部有一质量m=0.2g 、电荷量q=8×10-5C 的小球，小球的直径比管的内径略小．在管口所在水平

面MN 的下方存在着垂直纸面向里、磁感应强度B 1= 15T 的匀强磁场，MN 面的上方还存在着竖直向上、场强E=25V/m 的匀强电场和垂直纸面向外、磁感应强度B 2=5T 的匀强磁场．现让小车始终保持v=2m/s 的速度匀速向右运动，以带电小球刚经过场的边界PQ 为计时的起点，测得小球对管侧壁的弹力F N 随高度h 变化的关系如图所 示．g 取10m/s 2 ，不计空气阻力．求： （1）小球刚进入磁场B 1时的加速度大小a ； （2）绝缘管的长度L ； （3）小球离开管后再次经过水平面MN 时距管口的距离△x ． h

解析：（1）以小球为研究对象，竖直方向小球受重力和恒定的洛伦兹力f 1，故小球在管中竖直方向做匀加速直 线运动，加速度设为a ，则2 1 1 2m/s f mg qvB mg a m m --=== （2）在小球运动到管口时，F N ＝2.4×10－3 N ，设v 1为小 球竖直分速度，由11N F qv B =，则1 1 2m/s N F v qB == 由 2 1 2v aL =得2 1m 2v L a = = （3）小球离开管口进入复合场，其中qE ＝2×10－3N ，mg ＝2×10－3N ． 故电场力与重力平衡，小球在 复合场中做匀速圆周运动，合 速度v '与MN 成45°角，轨道半径为R ，m 22 ='=qB v m R ，小球离开管口开始计时，到再次经过 MN 所通过的水平距离1 2m x = 对应时间s 4 24 12 ππ===qB m T t 小车运动距离为x 2，2 m 2 x vt π == 3. 在水平光滑的绝缘桌面内建立如图所示的直角坐标系，将第Ⅰ、Ⅱ象限称为区域一，第Ⅲ、Ⅳ象限称为区域二，其中一个区域内只有匀强电场，另一个区域内只有大小为2×10－2T 、方向垂直桌面的匀强磁场．把一个 荷质比为m q =2×108C ／kg 的正电荷从坐标为(0，－l)的A 点处由静止释放，电荷以一定的速度从坐标为(1，0)的C

八下物理计算题带答案

1.一列长200米的火车一54千米/时的速度通过一个长700米的山东需要多少时间? 答4km/h=15m/s t=s/v=(200+700)/15=60s 2.蝴蝶飞翔的速度是5米/秒,要非到距出发点0.6千米的花园,它要花多少时间? 答t=s/v=600/5=120s 3.甲、乙两车在同一平直公路上同向形式,甲车速度为10千米/小时,乙车的速度是30千米/小时,乙车发现到追上甲车形式了15千米,求乙车发现甲车时两车相距多少千米 答设相距X. t=15/10=1.5s 30*1.5=10*1.5+x 4.甲乙两抵相距70千米,一辆汽车从甲地向乙地开出,速度是15米/秒,一辆自行车同时从乙地出发驶向甲地,他们在离甲地54千米处相遇.求自行车的速度是多少千米/时 答15m/s=54km/h t=54/54=1h v=s/t=(70-54)/1=16m/s 5.一艘巡洋舰用70千米/小时的速度追赶在它前面10千米的一艘战斗舰,巡洋舰追了210千米,恰好赶上战斗舰,求战斗舰的速度. 答t=s/v=210/70=3h 设速度为V 210=3*V+10 6 用一只玻璃杯、水和天平测定石子密度，实验记录如下：杯子装满水后的总质量m1＝200g，放入石子后，杯子、水、石子总质量m2＝215g，取出石子后，杯子和水的总质量为m3＝190g，求石子密度。 答m石=m2-m3=215g-190g=25g v石=v水=倒出水的质量/倒出水的密度=200g-190g/1g/cm3=2.5g/cm3 7 甲乙两同学分别在一跟铁管2侧，铁管长153米，甲在其一端敲击了一下，乙同学听见了两次声音。已知听到两次声音的间隔为0.42秒。求声音在铁管中传播的速度。 解：T空=S空÷V空=153M÷340M/S=0.45S T铁=T空-0.42S=0.45S-0.42S=0.03S V铁=S÷T铁=153M÷0.03S=5100M/S 答：声音在铁管中传播速度为5100米/秒。 8 题目：有一山峡宽1200米，两旁都是竖直徒壁，有一人在山峡内放一枪，头两次回声间

物理计算题

1、用弹簧测力计测石块，其重为9．8N，若把石块的一半浸没于水中，弹簧测力计的读数为7．84N，(ρ煤油=0.8×103kg/m3)则： ⑴.此石块所受到的浮力是多大? ⑵.这种石块的密度是多少? ⑶.若把石块全部浸入煤油中，弹簧测力计的读数将变为多大? 2、把一个外观体积为17.8cm3的空心铜球放入水中，它恰好处于悬浮状态，已知铜的密度是8.9×103kg/m3，g取10N/kg。求： （1）空心铜球的重力；（2）铜球空心部分的体积。 3、弹簧秤下挂一个物体，在空气中读数是1.65 N，当物体全部浸入水中时，弹簧秤示数是0.9 N.求： （1）物体受到的浮力； （2）物体的体积； （3）物体的密度.（g =10 N/kg） 4、一个物块浮在水面上，它没入水中部分的体积是50cm3，露在水面上的部分体积是25cm3。 (1)物块受到的浮力多大? (2)物块的质量是多大? (3)物块的密度是多大?

5、小明将一块冰放到一杯冷水中，他测出某时刻冰块露出水面的体积是1.0×10－6m3，占整个冰块体积的十分之一，同时测出了杯中水的深度为0.15m。求： （1）水对杯子底部的压强； （2）此时冰块受到的浮力； （3）冰块的密度。（g取10N/kg、ρ水＝1.0×103kg/m3） 6、弹簧测力计下吊着一重为1.47N的石块，当石块全部浸入水中时，弹簧测力计的示数为0.98N。 求：（1）石块受到的浮力；（2）石块的体积；（3）石块的密度。 7、将边长是10cm的实心立方体木块轻轻地放入盛满水的大水槽内．待木块静止时，从水槽中溢出了600g水，g取10N／kg，求： (1)木块受到的浮力； (2)木块的密度； (3)木块下表面受到的水的压强． 8、密度是0.6×103 kg/ m3的木块，体积是4 m3当它浮在水面上时，取g=10 N/kg，求： （1）木块重力；（2）木块受到的浮力； （3）木块排开水的体积；（4）木块露出水面的体积.

物理计算题及答案

1.容器重1N ，装重20N的水，放置在水平桌面上，若水深为20cm，容器地面积为30cm2，求：（1）水对容器的压力和压强（2）容器对桌面的压力和压强。 2.一艘飞艇，容积为2×103m3，自身重为6×103N，已知充入氦气的密度为 0.18kg/m3，空气密度为1.29kg/m3，那么飞艇受到的空气浮力多大？飞艇最多能吊多重的货物匀速升空？ 4.一根均匀木棍AB重为24N，长为40cm，将其放在桌边，有30cm露出桌沿.为使木棍与桌面保持水平，加在B点的拉力F应为多大?（B端露出桌面） 5.一个不规则到实心物体，质量为55千克，放入装满纯水的烧杯中，沉入底部，排开0.5牛的水，然后向烧杯中加盐并搅拌，直到物体悬浮为止。(1)物体在纯水中随受到浮力。（2）物体到体积。 6.抗洪人员穿的救生衣是用泡沫做成的，为了安全必须使人的头部露出水面，某抗洪人员的体重为600牛，头部体积占总体积的十分之一，泡沫材料的密度为10kg每立方米，则此人救生衣的体积不得少于多少？（人体密度为1.06乘以10的三次方每立方米，g=10牛每千克） 7.一根长为60CM的轻质硬棒AB,距A点20CM的O处支起,B端为一重G=175N的物体M,其中一部分侵入水中,A端施一向下的拉力F=250N,杠杆在水平位置平衡,求物体M侵入水中部分的体积(g取10N/KG) 8.小军同学利用浮力做了个木筏，其质量为50kg,体积为0.60m3，（g取10N/kg）求：（1）救生艇漂浮在水面受的浮力？（2）10名同学在救生伐上，救生筏刚好完全浸没水中，求这10位同学平均质量？ 1、解:(1) P=ρgh=1000kg/m^3×9.8N /kg×20cm=1960Pa F=PS=1.96*10^3Pa*30*10^-4m^2=5.88N (2)F2=G总=G容+G水=1N+20N=21N P2=F2/S=21N/30*10^-4m^2=7*10^3pa 2、解:飞艇受到的浮力: F = ρ * V * g = 1.29 * 2000 * 9.8 = 25284N 氦气重: G = ρ * V * g = 0.18 * 2000 * 9.8 = 3528N 充氦飞艇总重: G = 6000 + 3528 =9528N 可吊重量: = 25284-9528 =15756N 3、解:(1)p=ρgh=1.0*10^3kg/m^3*9.8N/kg*0.2m=1.96*10^3Pa F=PS=1.96*10^3Pa*30*10^-4m^2=5.88N (2)F2=G总=G容+G水=1N+20N=21N

计算物理学练习题及参考解答

计算物理学练习题及参考解答 1．计算物理学的英文表示：computatioal physics 或者computer physics 2．什么是计算物理学它与理论物理、实验物理有什么区别和联系 答：计算物理是指以计算机及计算机技术为工具和手段，运用计算数学的方法解决复杂物理问题的一门应用科学。 计算物理方法是除理论方法和实验方法之外的第三种研究手段，计算物理现已成为物理学研究的三大支柱之一，它与实验物理和理论物理的关系如下图： 3．计算物理学是物理学、数学、计算机科学三者结合的产物，它也是物理学的一个分支，与理论物理、实验物理有着密切的联系。 4．计算机在物理学中有哪些应用 答：计算机数值分析、计算机符号处理、计算机模拟、计算机实时控制 5．计算机技术有各种各样的算法，可以概括为最基本的两类：串行计算和并行计算。 6．理论物理在实际计算中遇到许多困难：非线性问题求解和非对称问题的求解；自变量较多问题求解；非规则界面问题求解等。 7．计算物理的优点有：省时省钱；具有更大的自由度和灵活性；能够模拟极端条件下的实验。 8．第一原理方法是基于量子力学基本原理建立起来的；分子动力学方法是基于经典力学基本原理建立起来的；蒙特卡罗方法是基于统计力学基本原理建立来的。 9．计算机模拟一般有哪两种类型 答：随机模拟和确定性模拟，比如蒙特卡罗模拟和分子动力学模拟。 10．什么是蒙特卡罗模拟它的应用一般有哪三种形式 答：通过不断产生随机数序列来模拟过程。直接蒙特卡罗模拟、蒙特卡罗积分、Metropolis蒙特卡罗模拟。11．蒙特卡洛方法的理论依据 答： （1）大数法则：人们发现，在一个随机事件中，随着试验次数的增加，事件发生的频率趋于一个稳定值；人们同时也发现，在对物理量的测量实践中，测定值的算术平均也具有稳定性。大数法则反映了大量随机数之和的性质。 （2）中心极限定理：中心极限定理，是概率论中讨论随机变量和的分布以正态分布为极限的一组定理。这组定理是数理统计学和误差分析的理论基础，指出了大量随机变量近似服从正态分布的条件。中心极限定理告诉我们：在有足够大，但又有限的抽样数n的情况下，蒙特卡洛估计值是如何分布的。12．请简述著名的巴夫昂（Buffon）投针实验。并写出用Matlab实现的代码。（给出方程、算法框图、程序） l 的细针，那么从针与平行线相答：在平滑桌面上画一组相距为s的平行线，向此桌面随意地投掷长度s

大学物理计算题

25 真空中两条平行的“无限长”均匀带电直线相距为ａ，其电荷线密度分别为－λ和＋λ．试求： （１）在两直线构成的平面上，两线间任一点的电场强度（选ＯＸ轴如图所示，两线的中点为原点）． （２）两带电直线上单位长度之间的相互吸引力． 26

若电荷以相同的面密度ζ均匀分布在半 径分别为ｒ 1 ＝10ｃｍ和ｒ 2 ＝20ｃｍ的两个 同心球面上，设无穷远处电势为零，已知球心 电势为 300Ｖ，试求两球面的电荷面密度ζ 的值．（ε o ＝8.85×10-12Ｃ2 ／Ｎ·ｍ2 ）27 电荷以相同的面密度ζ分布在半径为ｒ 1 ＝10ｃｍ和ｒ 2 ＝20ｃｍ的两个同心球面上．设无限远处电势为零，球心处的电势为Ｕo ＝300Ｖ． （１）求电荷面密度ζ． （２）若要使球心处的电势也为零，外球面上应放掉多少电荷？ ［ε o ＝8.85×10-12Ｃ2 ／（Ｎ·ｍ2 ）］28 一质子从Ｏ点沿ＯＸ轴正向射出，初速度 ｖ o ＝106 ｍ／ｓ．在质子运动范围内有一匀强静电场，场强大小为Ｅ＝3000Ｖ／ｍ，方向沿ＯＸ轴负向．试求该质子能离开Ｏ点的最大距离． （质子质量ｍ＝1.67×10-27 ｋｇ，基本电荷ｅ＝1.6×10-19Ｃ）

29 真空中Ａ、Ｂ两点间相距为ｄ，其上分别放置电量为－Ｑ与＋Ｑ的点电荷，如图．在ＡＢ连线中点Ｏ处有一质量为ｍ、电量为＋ｑ的 向Ａ点运动．求此带电粒子粒子，以速度ｖ o 运动到达距离Ａ点ｄ／４处的Ｐ点时的速度（重力可忽略不计）． 30 真空中一＂无限大＂均匀带电平面，其电荷面密度为ζ（＞０）．在平面附近有一质量为ｍ、电量为ｑ（＞０）的粒子．试求当带电

物理计算题及答案

物理计算题及答案 物理计算题在高中物理学习中占有很重要的地位。很多同学在 学习时往往会遇到许多计算题，需要掌握一定的解题技巧和方法。本文将为大家介绍几种常见的物理计算题及答案。 一、力学计算题 1. 一个质量为2kg的物体在水平面上受到一个8N的牵引力推动，其所受到的摩擦力为3N，求物体的加速度。 解题思路：根据牛顿第二定律，物体受到的合力等于物体的质 量乘以加速度。即 F = ma。根据此公式，我们可以列出方程：8N - 3N = 2kg × a。解方程得到a = 2.5m/s²，即物体的加速度为 2.5m/s²。 2. 一个线密度为10m/kg的细绳，悬挂在两个被固定在水平方 向上的小球间，两个小球的重量分别为2N和5N，求细绳的张力。 解题思路：根据牛顿第三定律，细绳两端所受的张力大小相等，方向相反。即T1 = T2。又因为细绳受到的张力沿着细绳的方向，

所以可以写出平衡方程，即T1 + T2 = (2+5)N。即2T1 = 7N，因此 T1 = T2 = 3.5N。所以细绳的张力为3.5N。 二、热力学计算题 1. 一个质量为1kg的物体，温度从100℃降至75℃，所放出的 热量是Q，求Q的大小。 解题思路：根据等热量定律，所放出的热量等于物体的热容乘 以温度变化量。即Q = mcΔt，其中m为物体的质量，c为物体的 比热容，Δt为温度变化量。根据题意，Δt = 100℃ - 75℃ = 25℃。 由于题目没有给出物体的材料，我们可以使用常见物体的比热容值，如：水的比热容为4200J/kg·℃，铁的比热容为460J/kg·℃等。假设该物体的比热容为2000J/kg·℃，则可以得出Q = 1kg × 2000J/kg·℃ × 25℃ = 50000J，即所放出的热量为50000J。 2. 一氧化碳燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为 CO+O2 → CO2+H2O。当8g的一氧化碳完全燃烧时，生成的二氧 化碳和水的分量分别为多少？

计算物理学试卷

计算物理学试卷 计算物理学试卷 题目一：力学 1. 一个质点以初速度v0沿直线运动，经过时间t后速度变为v。求加速度a。 2. 一个质点以初速度v0沿直线做匀加速运动，经过时间t 后速度变为v。求加速度a和位移s。 3. 一个质点以速度v做匀速圆周运动，半径为r。求质点的加速度和向心力。 4. 一个质点以速度v做匀速圆周运动，半径为r。求质点的角速度和周期。 5. 一个质点以速度v做匀速圆周运动，半径为r。求质点的角加速度和角位移。 题目二：热力学 1. 一个物体的质量为m，温度为T。求物体的热能。 2. 一个物体的质量为m，温度为T。求物体的内能。 3. 一个物体的质量为m，温度为T。求物体的热容量。 4. 一个物体的质量为m，温度为T。求物体的比热容。 5. 一个物体的质量为m，温度为T1，经过一定时间后温度变为T2。求物体的热传递量。 题目三：电磁学 1. 一个电荷为q的粒子在电场E中受到的力为F。求电荷的电势能。 2. 一个电荷为q的粒子在电场E中受到的力为F。求电场的电势差。

3. 一个电荷为q的粒子在电场E中受到的力为F。求电势 差和电势能的关系。 4. 一个电流为I的导线在磁场B中受到的力为F。求导线 的磁势能。 5. 一个电流为I的导线在磁场B中受到的力为F。求磁场 的磁感应强度。 题目四：光学 1. 一个光源发出的光经过透镜后会发生折射，求折射角。 2. 一个光源发出的光经过透镜后会发生折射，求透镜的焦距。 3. 一个光源发出的光通过一个平面镜反射，求反射角。 4. 一个光源发出的光通过一个平面镜反射，求镜面的反射率。 5. 一个光源发出的光通过一个凸透镜成像，求像的放大率。 题目五：量子力学 1. 一个粒子的波函数为ψ(x) = Ae^(ikx)。求粒子的动量。 2. 一个粒子的波函数为ψ(x) = Ae^(ikx)。求粒子的能量。 3. 一个粒子的波函数为ψ(x) = Ae^(ikx)。求粒子的频率。 4. 一个粒子的波函数为ψ(x) = Ae^(ikx)。求粒子的波长。 5. 一个粒子的波函数为ψ(x) = Ae^(ikx)。求粒子的概率 密度。 注：以上题目仅供参考，具体试卷的难易程度、题型和题 目数量可以根据实际需求进行调整。

计算流体力学大作业

计算流体力学大作业 流体力学是研究流体运动和力学性质的物理学分支，广泛应用于各个 领域，例如天气预报、航空航天工程、水力工程等。本文将介绍流体力学 的基本概念，并结合具体的应用案例进行分析和计算。 首先，我们来了解流体力学的一些基本概念。流体是一种由分子或离 子组成的具有流动性质的物质，包括气体和液体。流体力学研究流体的运 动规律和受力情况。流体力学的研究对象主要包括流体的运动状态、速度场、压力场和力学性质。 流体力学的基本方程包括质量守恒方程、动量守恒方程和能量守恒方程。质量守恒方程描述了流体质量的守恒原则，即流体的质量既不会凭空 消失也不会凭空增加。动量守恒方程描述了流体的动量守恒原则，即流体 在受力作用下会改变其速度和方向。能量守恒方程描述了流体的能量守恒 原则，即流体在受力作用下会改变其热能和动能。 接下来，我们将结合具体的应用案例进行流体力学的计算。以水力工 程为例，假设有一个水泵，流入口直径为15厘米，流出口直径为10厘米，水泵的转速为2000转/分钟。我们需要计算水泵的流量和水速。 首先，我们可以使用质量守恒方程来计算流量。根据质量守恒方程， 流体的质量流量是恒定的。我们可以根据流入口和流出口的横截面积和水 速来计算质量流量。假设流入口的水速为v1，流出口的水速为v2，流入 口的横截面积为A1，流出口的横截面积为A2，则有以下公式：质量流量1=质量流量2 ρ*A1*v1=ρ*A2*v2

其中，ρ为水的密度，A1和A2分别为流入口和流出口的横截面积， v1和v2分别为流入口和流出口的水速。 我们可以通过这个公式计算出水泵的流量。 其次，我们可以使用动量守恒方程来计算水速。根据动量守恒方程， 流体在受力作用下会改变其速度和方向。假设水泵在流出口施加了一个压力，我们可以通过动量守恒方程来计算出水速。假设流入口的速度为v1，流出口的速度为v2，流入口的压力为P1，流出口的压力为P2，则有以下 公式： ρ*A1*v1+P1=ρ*A2*v2+P2 其中，ρ为水的密度，A1和A2分别为流入口和流出口的横截面积， v1和v2分别为流入口和流出口的水速，P1和P2分别为流入口和流出口 的压力。 我们可以通过这个公式计算出水泵的水速。 综上所述，流体力学是研究流体运动和力学性质的物理学分支，广泛 应用于各个领域。通过质量守恒方程和动量守恒方程，我们可以计算出流 体的流量和水速。今天我们以水力工程为例，介绍了流体力学的基本概念，并结合具体的应用案例进行了计算。希望这篇文章对你的学习和研究有所 帮助。

物理计算题练习试题集

物理计算题练习试题答案及解析 1.我市某座桥全长约300m．一辆质量为1.8×103kg、车轮着地总面积为0.06m2的小汽车，从桥 头匀速行驶至桥尾，所用时间为20s，所受阻力是2.0×103N．（不考虑车长，g取10N/Kg） （1）小汽车从桥头匀速行驶至桥尾速度是多大？ （2）小汽车从桥头匀速行驶至桥尾牵引力所做的功是多大？ （3）当小汽车静止在水平地面上时，对地面产生的压强为多少Pa？ 【答案】（1）小汽车从桥头匀速行驶至桥尾速度是15m/s；（2）小汽车从桥头匀速行驶至桥尾 牵引力所做的功是6×105J；（3）当小汽车静止在水平地面上时，对地面产生的压强为3×105Pa 【解析】解： （1）小汽车从桥头匀速行驶至桥尾速度： v===15m/s； （2）∵小汽车匀速行驶， ∴小汽车受到的牵引力： F=f=2.0×103N， 牵引力所做的功： W=Fs=2.0×103N×300m=6×105J； （3）∵小汽车静止在水平地面上， ∴小汽车对地面的压力： F=G=mg=1.8×103kg×10N/kg=1.8×104N； 小汽车对地面的压强： p===3×105Pa 2.如图是利用滑动变阻器控制电流的电路，其中电阻R为100欧姆，它与滑动变阻器串联在电路中，通过电阻的电流可在10毫安～100毫安范围内调节。 (1)、选用电源的电压应为多大？ （2）、变阻器的总电阻为多大？额定电流至少要多大？ （3）、上述电路能否使电阻R两端的电压调为零？请说明理由。 【答案】（1）10伏（2）900欧，100毫安 （3）不能，由U可知当R滑增大时，U将减小，当R滑达到最大值900欧时， U取到最小值1V，不能取到0 【解析】（1）由于电阻R的大小为100Ω ，当滑变接入为0Ω 时，电流表示数最大为100毫安，则电源电压为U=RI=10V （2）当滑动变阻器最大时，电流表示数最小， 则R总=U/I=10V/0.01A=1000Ω， R滑=R总-R=1000-100-900Ω 由于电流表可在10毫安～100毫安范围内调节，则滑动变阻器的额定电流至少需要100毫安。（3）不能，由U可知当R滑增大时，U将减小，当R滑达到最大值900欧时， U取到最小值1V，不能取到0 此题为滑动变阻器变化计算，同时考查了学生对电流表变化范围，额定电流的理解和运用。最后 一问对学生的实际应用能力要求较高。此类滑变问题为考试热点。第(1)(2)问难度适中，第（3） 问稍难。 3.如图所示，小灯泡标有“6V 3.6W”，电源电压为9V．闭合开关S，把滑动变阻器的滑片P移到

物理学计算题

一、计算题 1、长为L 的均匀直棒，质量为M ，一端用光滑水平轴吊起而使之能在竖直面内转动。今把直杆拉到水平位置由静止释放，当下摆到竖直位置时下端与质量为m 、静止于光滑水平面 2、如图所示，无限长直导线载有电流I ，请用安培环路定 理求其周围空间磁场分布。若其旁边在同一平面内有一矩 形线圈，长宽分别为a 、b ，以速度 v 向右匀速平动，则求 矩形线圈中的感应电动势。 3、杨氏双缝干涉实验中，两缝相距为1.5mm ，用λ=5896A 的单色光照射，在离双缝2.4m 处 的屏幕上观察干涉条纹。求：（1）相邻两亮纹的间距为多大？（2）若改用波长为λ′的单色光照射，若在屏幕上测得中央明纹两侧第5条暗纹之间的距离为9.11mm ，求λ′。 4、质量为M=16kg 的实心滑轮，半径为R 。一根细绳 绕在滑轮上，一端挂一质量为m=8kg 的物体,求 （1）由静止开始1秒钟后，物体下降的距离; （2）绳子的张力。（ g =10 m.s -2 ） 5、一长直空心圆柱状导体，内外半径分别为1R 和2R ，其中通有电流I ，并且在 其横截面上电流密度均匀分布。求导体内、外磁感应强度的分布。 6、空气中一薄玻璃片，厚度为0.4μm ，折射率为1.50，用白光垂直照射，问在可见光范围内，哪些波长的光在反射中加强 ，哪些波长的光在透射中加强？ （可见光波长范围为0.77-0.40μm ） 7、一根质量为m ，长为 l 的均匀细杆，可绕 一水平光滑的转轴 o 转动。杆在重力的作用下 从水平位置摆下来，求杆摆动到竖直位置时的 角速度。

8、一半径为R 的带电球体，电荷分布的体密度为)1(0R r - =ρρ，其中0ρ为一常数，r 为球上一点到球心的距离，试求此带电球体内、外的场强分布。 9、波长为λ的光垂直照在底边长度为L 的折射率为n 的直角三角形玻璃劈尖上，测得m 条明纹间距为a ，求劈尖的高度h (h<

【大题】工科物理大作业04-刚体定轴转动

【大题】工科物理大作 业04-刚体定轴转动 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

04 04 刚体定轴转动 班号 学号 姓名 成绩 一、选择题 （在下列各题中，均给出了4个~5个答案，其中有的只有1个是正确答案，有的则有几个是正确答案，请把正确答案的英文字母序号填在题后的括号内） 1．某刚体绕定轴作匀变速转动，对刚体上距转轴为r 处的任一质元来说，在下列关于其法向加速度n a 和切向加速度τa 的表述中，正确的是： A ．n a 、τa 的大小均随时间变化； B ．n a 、τa 的大小均保持不变； C ．n a 的大小变化，τa 的大小保持恒定； D ．n a 的大小保持恒定，τa 大小变化。 （C ） [知识点］刚体匀变速定轴转动特征，角量与线量的关系。 [分析与题解] 刚体中任一质元的法向、切向加速度分别为 r a n 2 ω=，r a τβ= 当β = 恒量时，t βωω+=0 ，显然r t r a n 2 02)(βωω+==，其大小随时间而变，r a τβ=的大小恒定不变。 2. 两个均质圆盘A 和B ，密度分别为ρA 和ρB ，且B ρρ>A ，但两圆盘的质量和厚度相同。若两盘对通过盘心且与盘面垂直的轴的转动惯量分别为A I 和B I ，则 A ．B I I >A ； B. B I I ， 所以2 2B A R R < 且转动惯量22 1 mR I = ，则B A I I <

人教版八年级物理计算专题1——速度计算(2)

人教版八年级物理计算专题1——速度计算（2） 一、计算题 1．一个物体沿一条直线运动，其路程s和时间t和关系图象如图所示，利用你所学知识分析计算： （1）物体运动的平均速度是多少？ （2）物体在2s时运动的平均速度是多少？ （3）前3s内物体通过的路程是多少？ 2．小明从家中出发到学校，其中前半段路程步行，用时为25min；后半段路程骑自行车，用时为5min。其前半段路程-时间图像如图所示，求： （1）小明步行的速度是多少m/s？ （2）小明家到学校的路程是多少？ （3）小明从家到学校的平均速度是多少m/s？ 3．小明同学某天上学过程中，由于道路拥挤，前一段路程推着自行车步行，后一段路程骑自行车，全程的路程与时间图象如图所示，求： （1）小明同学步行的速度； （2）小明同学全程的平均速度。 4．猎豹是动物世界中的短跑之王，它奔跑的速度最高可达120km/h。如图甲所示，草原上正在进行着一场

激烈的捕食战，猎豹和野兔在草地上沿直线同向匀速奔跑，其运动的s-t图像如图乙所示。求： （1）追赶过程中猎豹的速度是多少？ （2）t=0时，野兔在猎豹前方300m处，猎豹追上野兔还需要多长时间？ 5．甲、乙两物体从同一地点、同时、同向出发做直线运动，图甲、乙分别是甲的s-t和乙的v-t图像。求：（1）甲车4~6秒的速度； （2）乙车运动2min通过的路程； （3）请你分析说明并计算：从出发开始，甲、乙两物体第一次相遇时，乙运动的时间。 6．某学习小组对一辆在平直公路上做直线运动的小车进行观测研究。他们记录了小车在某段时间内通过的路程与所用的时间，并根据记录的数据绘制了路程与时间的关系的图像如图所示。求： （1）小车在2~7s内通过的路程； （2）小车在0~2s内的平均速度； （3）小车在0~7s内的平均速度。（保留两位小数） 7．甲、乙两物体分别从P、Q两点同时往相同的方向做匀速直线运动，它们的s t 图像分别如图（a）、（b）所示，经过6s乙物体刚好追上甲物体，求： （1）乙物体的速度； （2）甲物体匀速运动15m所需要的时间；

大一下物理50道计算题

1．5 一质点沿半径为0.10m 的圆周运动，其角位置（以弧度表示）可用公式表示：θ = 2 + 4t 3．求： （1）t = 2s 时，它的法向加速度和切向加速度； （2）当切向加速度恰为总加速度大小的一半时，θ为何值？ （3）在哪一时刻，切向加速度和法向加速度恰有相等的值？ [解答]（1）角速度为ω = d θ/d t = 12t 2 = 48(rad·s -1)， 法向加速度为 a n = rω2 = 230.4(m·s -2)； 角加速度为 β = d ω/d t = 24t = 48(rad·s -2)， 切向加速度为 a t = rβ = 4.8(m·s -2)． （2）总加速度为a = (a t 2 + a n 2)1/2， 当a t = a /2时，有4a t 2 = a t 2 + a n 2 ，即n a a =． 由此得2r r ω= 22(12)24t = 解得 3 6t = ． 所以 3 242(13)t θ=+=+=3.154(rad)． （3）当a t = a n 时，可得rβ = rω2， 即： 24t = (12t 2)2， 解得 ： t = (1/6)1/3 = 0.55(s)． 1．6 一飞机在铅直面内飞行，某时刻飞机的速度为v = 300m·s -1，方向与水平线夹角为30°而斜向下，此后飞机的加速度为a s -2，方向与水平前进方向夹角为30°而斜向上，问多长时间后，飞机又回到原来的高度？在此期间飞机在水 平方向飞行的距离为多少？ [解答]建立水平和垂直坐标系，飞机的初速度的大小为 v 0x = v 0cos θ， v 0y = v 0sin θ． 加速度的大小为a x = a cos α， a y = a sin α． 运动方程为2012x x x v t a t =+ ， 201 2y y y v t a t =-+． 即 201 cos cos 2x v t a t θα=⋅+⋅， 201 sin sin 2 y v t a t θα=-⋅+⋅． 令y = 0，解得飞机回到原来高度时的时间为：t = 0（舍去） ；02sin sin v t a θ α = =． 将t 代入x 的方程求得x = 9000m ． 1．8 一升降机以加速度1.22m·s -2上升，当上升速度为2.44m·s -1时，有一螺帽自升降机的天花板上松落，天花板与升降机的底面相距2.74m ．计算： （1）螺帽从天花板落到底面所需的时间； （2）螺帽相对于升降机外固定柱子的下降距离． [解答]在螺帽从天花板落到底面时，升降机上升的高度为 2101 2 h v t at =+； 螺帽做竖直上抛运动，位移为2 2012 h v t gt =-． 由题意得h = h 1 - h 2，所以21 ()2 h a g t =+， 解得时间为t = ． 算得h 2 = -0.716m ，即螺帽相对于升降机外固定柱子的下降距离为0.716m ． v

高三物理计算题练习试题集

高三物理计算题练习试题答案及解析 ，固定在绝缘的支1.如图所示，真空中有两个可视为点电荷的小球，其中A带正电，电量为Q 1 架上，B质量为m，用长为L的绝缘细线悬挂，两者均处于静止状态，悬线与竖直方向成θ角，且两者处在同一水平线上．相距为R，静电力常量为K，重力加速度为g． 求：（1）B带正电荷还是负电荷？ （2）B球带电量绝对值Q2为多少？ 【答案】（1）负电（2） 【解析】：（1）对B受力分析，根据平衡条件，可知，电场力方向水平向右，因此B球带负电荷； （2）由库仑定律，则有：， 对球B，受力处理，根据力的平行四边形定则，结合三角函数，则有：， 解得：。 【考点】考查了库伦定律的应用 2.（19分）如图所示，在平面坐标系xoy内，第Ⅱ、Ⅲ象限内存在沿y轴正方向的匀强电场，第Ⅰ、Ⅳ象限内存在半径为L的圆形匀强磁场，磁场圆心在M（L，0）点，磁场方向垂直于坐标平 沿x轴正方向射出，恰好从面向外，一带正电粒子从第Ⅲ象限中的Q（－2L，－L）点以速度v 坐标原点O进入磁场，从P（2L，0）点射出磁场。不计粒子重力。求： （1）电场强度与磁感应强度的大小之比； （2）粒子在磁场与电场中运动的时间之比。 【答案】 【解析】带电粒子在电场中做类似平抛运动的时间： 2分 沿y轴方向有： 3分 解得： 1分 带电粒子到达O点时， 1分 所以v方向与x轴正方向的夹角 1分 1分 带电粒子进入磁场后做匀速圆周运动 由得 2分 由几何关系得 2分

圆心角为90° 1分 解得 1分 在磁场中的时间 2分 1分 【考点】本题考查带电粒子在匀强电场和在匀强磁场中的运动。 3.(18分)某校兴趣小组制作了一个游戏装置，其简化模型如图所示，在A点用一弹射装置可将静止的小滑块以水平速度弹射出去，沿水平直线轨道运动到B点后，进入半径R=0.1m的光滑竖直圆形轨道，运行一周后自B点向C点运动，C点右侧有一陷阱，C、D两点的竖直高度差 h=0.2m，水平距离s=0.6m，水平轨道AB长为L 1=0.5m，BC长为L 2 =1.5m，小滑块与水平地面 间的动摩擦因数μ=0.4，重力加速度g=10m/s2。 （1）若小滑块恰能通过圆形轨道的最高点，求小滑块在A点弹射出的速度大小； （2）若游戏规则为小滑块沿着圆形轨道运行一周离开圆形轨道后只要不掉进陷阱即为胜出。求小滑块在A点弹射出的速度大小范围。 （3）若小滑块是与从光滑斜轨道E点静止释放的小球发生完全非弹性碰撞后，离开A点的（小球质量与小滑块的质量相等，且均可视为质点，斜轨道与水平地面平滑连接），求当满足（2）中游戏规则时，释放点E与过A水平面的竖直高度H的大小范围。 【答案】见试题分析 【解析】解：小滑块恰能通过圆轨道最高点的速度为v，由牛顿第二定律： ①（1分） 由B到最高点小滑块机械能守恒得：②（1分） 由A到B动能定理：③（1分） 由以上三式解得A点的速度为：（1分） （2）若小滑块刚好停在C处，则A到C动能定理：④（2分） 解得A点的速度为（1分） 若小滑块停在BC段，应满足（1分） 若小滑块能通过C点并恰好越过壕沟，利用平抛运动则有： 竖直方向：⑤（1分） 水平方向：⑥（1分） 从A到C由动能定理：⑦（2分） 解得：（1分） 所以初速度的范围为：和（1分） （3）以小球和小滑块为系统，依据题意在A点完全非弹性碰撞前、后系统动量守恒： ⑧（2分） 小球从E点到光滑斜面底端，由动能定理：⑨（1分）