大學物理復習題答案(同濟大學課件)

1、第一章 質(zhì)點運動學1、；，；，2、在運動函數(shù)中消去t，可得軌道方程為由，得，可得在時，在時，3、，4、以投出點為原點，建立直角坐標系。，以表示著地點坐標，則。將此值和，值一并代入得解之得，和。取正數(shù)解。著地點離投射擊點的水平距離為：5、，由于均勻減速，翼尖的角加速恒定，負號表示切向加速度的方向與速度方向相反。，6、 則：（1）時： 方向都沿X軸正方向（2）在內(nèi)，則在內(nèi)， 方向沿X軸正方向（3）在內(nèi)，F(xiàn)所做的功：由動能定理得：第二章 牛頓運動定律1、小球下落過程中受重力和空氣阻力作用。垂直于地面的坐標軸oy取向下為正方向。取時。有：，因為，故，2、當珠子擺下角度為時，等式兩邊同乘以，；因為：，；

2、，；第三章 動量和角動量1、對人和船這一系統(tǒng)在水平方向質(zhì)心的坐標不變。，2、慧星運行受的引力指向太陽，所以它對太陽的角動量守恒，第四章 功和能1、小球從0度旋轉(zhuǎn)到的過程中，合外力所做的功為用動能定理，由于,得：，2、當砝碼的速度達到最大時，砝碼受到的重力與彈力相等，即在砝碼下落的過程中，由砝碼、彈簧及地球組成的系統(tǒng)機械能守恒，設砝碼的速度達到最大時，彈簧被壓縮的長度為x，即由以上兩式解之得，第五章 剛體的定軸轉(zhuǎn)動1、（1），轉(zhuǎn)（2）（3），2、(1)棒在q 位置時所受的力矩：由轉(zhuǎn)動定律可得，不著3、外力矩為零系統(tǒng)角動量守恒：選擇棒最低端：解之間：4、繩中拉力用T表示，對定滑輪M，由轉(zhuǎn)動定律，對

3、于軸O有：對于m，由牛頓第二定律，沿y方向，有：滑輪和物體的運動學關(guān)系為：由以上三式，可得物體下落的加速度為：第六章 狹義相對論基礎1、依題意，在地面實驗室中觀察介子的壽命：這段時間內(nèi)它走過的距離為：2、設S系為速度是的飛船在其中靜止的參考系，則地面對此參考系以運動。以地面為參考系，則另一飛船相對于系的速度為，則3、以M表示合成小球的相對論的質(zhì)量，Mo表示它的靜止質(zhì)量。依據(jù)動量守恒得：，解得M=2.67mo，V=0.5c，Mo=2.31mo第七章 溫度和氣體動理論1、2、根據(jù)狀態(tài)方程，可得到單位體積內(nèi)的分子數(shù)為（2）由狀態(tài)方程得出氮氣的密度：（3）氮氣分子的質(zhì)量為：（4）分子的平均平動動能：3

4、、根據(jù)題意，所給氣體中，氦為單原子分子i=3，氫、氧為雙原子分子i=5，氨、二氧化碳為多原子分子i=6，溫度T=273K。各種理想氣體的內(nèi)能分別為：單原子分子氣體：；雙原子分子氣體：多原子分子氣體：當溫度升高時，內(nèi)能增加為，所以當溫度升高時，各種氣體的內(nèi)能增加分別為：單原子分子氣體：；雙原子分子氣體：多原子分子氣體：4、（1）（2）第八章 熱力學1、由（P1、V1、T1）變化到（P2、V2、T2）的直線過程所做的功是PV圖上曲線與V軸圍成的面積，由題知是膨脹過程，所做的功：（1）（2）系統(tǒng)內(nèi)能的改變（3）吸收的熱量（4）摩爾熱容量，2、由題目中的已知條件可判，理想氣體在狀態(tài)A和狀態(tài)C的溫度相同

5、，故 在此過程中對外所做的功： 由熱力學第一定律：3、（1）等溫過程，（2）等壓過程，4、（1）對卡諾熱機（2）對卡諾制冷機5、（1）由圖得：（2）由理想氣體狀態(tài)方程得： ，由熱力學第一定律得：第九章 靜電場1、包含點電荷所在的頂點的三個面的電通量為0，其它三個面的電通量為2、由高斯定理：，3、，4、球外一點（）；球體內(nèi)（）5、設場點P1在球面內(nèi)，場點P2在球面外。由高斯定理可知球面內(nèi)的電場強度，球面外的電場強度為。所以，6、由高斯定理可求，第十章 電容器和電介質(zhì)1、并聯(lián)，總耐壓值等于三個電容器中耐壓最小的電容器的耐壓，即10V。三個電容器儲存的能量：，串聯(lián)，所以，串聯(lián)電容器組的耐壓是三個電容

6、器儲存的能量：，2、由平行板電容器電容計算式 ，設后來兩板之間的距離為d1，代入數(shù)據(jù)解之得：所以需要按下的距離為：第十一章 磁場和電磁感應1、可將線圈分為AB、BC、CD、DA四段來考慮，各段在O點產(chǎn)生的磁感應強度分別為、。因為BC和DA的延長線通過O點，故等于一圓形電流在圓心處的，即由于與的方向相反，故O點的磁感應強度為 方向：垂直紙面向外2、由于金屬棒處在通電導線的非均交磁場中，因此必須將金屬棒分成很多長度元dx，這樣在每一個dx處的磁場可以看作是均勻的，其磁感應強度的大小為式中x為長度元dx與長直導線之間的距離，在dx小段上的動生電動勢為所以金屬棒中的總電動勢為指向是從B到A。即A端電勢

7、高，B端電勢低。3、解：(1)在兩導線所在平面內(nèi)與兩導線等距離處的P點磁感應強度大小為P點磁感應強度方向垂直紙面向里(2)所求磁通量為 4、線圈向右作勻速運動時，上下兩邊不產(chǎn)生動生電動勢設線圈左邊導線產(chǎn)生的動生電動勢為，線圈右邊導線產(chǎn)生的動生電動勢為，整個線圈內(nèi)的感應電動勢為，則有，第十二章 振動和波動1、解：已知，時，代入振動方程得，因時，為負值，只能為正，故從而求得該物體的振動方程為時，物體的位置為負號說明此時物體在平衡位置的負方向。這時物體的速度為負號說明此時物體的速度指向負方向。這時物體的加速度為其方向沿正方向。2、波長：，（1）原點處質(zhì)點的振動表達式：（2）波動表達式：（3）離原點1

8、0cm處質(zhì)點的振動表過式：（4）該兩點間的距離，相位差為：3、由處質(zhì)點的振動函數(shù)可得，則，任意處的質(zhì)元振動的相和處的相位差為 這樣，沿軸正向傳播的波函數(shù)是4、（1）由振幅A、頻率f、波長的定義可知：； （2）原點處質(zhì)點的振動方程為：（3）該簡諧波的波動方程為：第十三章 波動光學1、(1)根據(jù)雙縫干涉明紋的條件：把和代入上式，得：所以：(2)當時，相鄰兩明紋間的距離為：2、由得照射光的波長為同樣中央明紋寬度為（暗）=3、由可得對第一和第二級暗紋中心有因此第一級和第二級暗紋中心在屏上的位置分別為由此得中央亮紋寬度為=第一級亮紋的寬度為4、（1）兩縫之間的距離為（2）由于，按計算，則應取12，由于上下兩側(cè)的明紋關(guān)于中央明紋對稱，所以在中央明紋兩側(cè)還能看見24條明紋。5、（1）由題意可求光柵常數(shù)由光柵方程，可求（2）第二級明紋對應的角度為（3）譜線的最大可能角位置為，由光柵方程可知級次的最大值