




版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
1、第九章第九章 氣體動理論(一)氣體動理論(一)2 溫度、壓強(qiáng)相同的氦氣和氧氣,它們分子的平均平動動能t和平均動能有如下關(guān)系: (A) 和 都相等t (B) 相等,而 不相等t (C) 相等,而 不相等t (D) 和 都不相等tkTt23分析:kTi28 . 一定量的理想氣體,在體積不變的條件下,當(dāng)溫度升高時,分子的平均碰撞頻率 和平均自由程 的變化情況是: Z不變增大,)(ZA增大不變,)(ZB都增大和)(ZC都不變和)(ZDnZ2分析nZ21mkT82. 已知某容器罐內(nèi)的真空度為 ,溫度為27oC ,則此時1cm3空氣內(nèi)平均的分子個數(shù)為_個分析:VnN 24kTpV個24分子個數(shù)只能是整數(shù)!
2、分子個數(shù)只能是整數(shù)!2 有210-3 m3剛性雙原子分子理想氣體,其內(nèi)能為6.75102 J (1) 試求氣體的壓強(qiáng); (2) 設(shè)分子總數(shù)為 5.41022個,求分子的平均平動動能及氣體的溫度 解:(1)RTE25pV25VEp52Pa51035. 1(2)kTt23np23)/(23VNpJ21105 . 7kTt23kTt32K3623許多星球的溫度達(dá)到108 K在這溫度下原子已經(jīng)不存在了,而氫核(質(zhì)子)是存在的若把氫核視為理想氣體,求: (1) 氫核的方均根速率是多少? (2) 氫核的平均平動動能是多少? mol2/12/3vMRT解:(1)而氫核kgMm3101sm/1058. 16k
3、Tt23(2)J151007. 2eV41029. 1第九章 氣體動理論(二)2. 一定量的理想氣體貯于某一容器中,溫度為T,氣體分子的質(zhì)量為m根據(jù)理想氣體的分子模型和統(tǒng)計假設(shè),分子速度在x方向的分量平方的平均值 mkTx3vA2)(mkTx331vB2)(mkTx3vC2)(mkTx2vD)(分析:2231vxmkT331mkT1兩個容器容積相等,分別儲有相同質(zhì)量的N2和O2氣體,它們用光滑細(xì)管相連通,管子中置一小滴水銀,兩邊的溫度差為 40 K,當(dāng)水銀滴在正中不動時,N2和O2的溫度為 , 。 2NT2OT 分析:RTPVRTMMm又因兩種氣體的體積,壓強(qiáng),質(zhì)量都相同,所以有:2222mN
4、NmOOMTMT4022NOTT并且KT2802NKTO32023儲有氫氣的容器以某速度v作定向運動,假設(shè)該容器突然停止,氣體的全部定向運動動能都變?yōu)闅怏w分子熱運動的動能,此時容器 中 氣 體 的 溫 度 上 升 0 . 8 K , 則 容 器 作 定 向 運 動 的 速 度v=_m/s,容器中氣體分子的平均動能增加了_ J2.7610-23 分析:Tkm25212mTk5mMTR5128.9 Tkk254 在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,氮氣分子平均碰撞頻率為5.42108 s-1,分子平均自由程為610-6 cm,若溫度不變,氣壓降為 0.1 atm (1atm =101325Pa),則分子的平均碰撞頻率變
5、為_;平均自由程變?yōu)開 vnZ2分析nZv21nkTp mkT85.42107 s-1610-5 cmnZ2解:1 . 某種理想氣體在溫度300K時,分子的平均碰撞頻率若保持壓強(qiáng)不變,當(dāng)溫度升到800K時,求分子的平均碰撞頻率-191s100 . 6 Z2ZmkTkTp82所以保持壓強(qiáng)不變時,兩種狀態(tài)平均碰撞頻率之比表示為:2112TTZZmkTp142112TTZZ 19s1067. 3 2 有N個粒子,其速率分布函數(shù)為: f ( v ) = c ( 0v v 0) f ( v ) = 0 ( vv 0) 試求其速率分布函數(shù)中的常數(shù)c和粒子的平均速率(均通過v0表示) 1vvdvd)v(0v
6、000ccf1vd)v(0f解:(1) 根據(jù)歸一化條件 即得 c = 1 / v0 0v0vdvc0v00vdv1v0vd)v(vfv(2)粒子的平均速率2v0第十一章第十一章 振振 動動(一一) 1一質(zhì)點沿一質(zhì)點沿x軸作簡諧運動,振動方程為軸作簡諧運動,振動方程為從從t0時刻起,到質(zhì)點位置在時刻起,到質(zhì)點位置在x2.5cm處,且向處,且向x軸正方向運動的最短時間間隔為軸正方向運動的最短時間間隔為 (A)1/8 s (B)1/4 s (C)1/2 s (D)1/3 s (E)1/6 s(SI),解:解:經(jīng)歷最短時間后的相位為:經(jīng)歷最短時間后的相位為:343t2) s (21t x3/433t=
7、0t) 3/2cos(1052tx2一簡諧運動曲線如圖所示,則振動周期是(A)3.43s (B)4.80s (C)4.4s (D)4.0s 42x(m)t(s)O2解:在2s時間內(nèi)振動的相位改變量為:322T2) s (4.8524Txt=03t=26用余弦函數(shù)描述一簡諧振動已知振幅為A,周期為T,初相位,則振動曲線為: tx12TA12A12AoAtxA12A12T12AoBtx12TA12A12AoCtx12TA12A12AoD0in0sA3 8 一彈簧振子和一個單擺(只考慮小幅度擺動),在地面上的固有振動周期分別為T1和T2。將它們拿到月球上去,相應(yīng)的周期分別為T1和T2.則有: (A)
8、 T1 T1且T2 T2 (B) T1 T1且T2 T2 分析:glT2單擺kmT2振子月地gg3一簡諧振動用余弦函數(shù)表示,其振動曲線如圖所示,則此簡諧振動的三個特征量為A 10m12sT 解:從圖中可知:rad/s6T2rad/s6/3)arccos(1/2x/xarccosm00sinA0/3/3O14710105x(m)t(s)4一系統(tǒng)作簡諧振動, 周期為T,以余弦函數(shù)表達(dá)振動時,初相為零在0tT/2范圍內(nèi),系統(tǒng)在t =_時刻動能和勢能相等解: 由已知條件可得到振動方程TtAx2cos2222k21212cosk21k21ATtAx因動能和勢能相等212cosTt在0tT/2范圍內(nèi)解上方
9、程有:4/34/2Tt8/3T8/TtT/8和3T/86一豎直懸掛的彈簧振子系統(tǒng)如圖所示。今將物體下拉使彈簧的伸長量為3mg/k,然后由靜止釋放,則要使振子的動能達(dá)到m2g2/k,至少需要經(jīng)歷的時間t= _解:該振子的元頻率mk振幅kmgkmgA3kmg2若以振子所在平衡位置,豎直向下為為x軸正向,并以振子釋放時間為時間0點,基于此推得初相位00振子振動方程為tAxcos振子動能221xmEKtmA222sin21tkgm222sin2kgm22在 即 范圍內(nèi)求解得40Tt 20t4tkm43假想沿地球的南北極直徑開鑿一條貫通地球的隧道,且將地球當(dāng)作一密度r = 5.5 g/cm3的均勻球體
10、(1) 若不計阻力,試證明一物體自靜止由地面落入此隧道后的運動為簡諧振動 (2) 求此物體由地球表面落至地心的時間t (萬有引力常量G =6.6710-11 Nm2kg-2)232/)3/4(/xmxGxGMmFr3/4xGmr03/4xGxr 3/4rG2/1)/3(4/32/2rrGGT解:(1) 選地心為x坐標(biāo)原點,向上為x軸正方向質(zhì)量為m的物體在地球內(nèi)部距地心為x處受到的地球的萬有引力指向地心,大小為 xmxGm 3/4Fr由牛頓第二定律得 顯然物體作簡諧振動,圓頻率(2) 物體從地面落到地心的時間 t = T/4 = 1.27103 s第十一章第十一章 振振 動動(二二) 1. 質(zhì)點
11、P、Q各自作簡諧振動,它們的振幅相同、周期相同。質(zhì)點P的振動方程為 當(dāng)質(zhì)點P從相對于其平衡位置的正位移處回到平衡位置時,質(zhì)點Q正在最大正位移處則質(zhì)點Q的振動方程為 )21cos( )A(2tAx)21cos( )B(2tAx)23cos( )C(2tAx)cos( )D(2tAx分析:分析: 某時刻某時刻P質(zhì)點的質(zhì)點的x1=0,u10,所以O(shè)點此時相位為2322平移波形圖.解:從波形圖知該波的波長4m.s/rad2u/2T224如圖所示為一平面簡諧波在t = 2 s時刻的波形圖,該簡諧波的波函數(shù)是 。P處質(zhì)點的振動方程是 。 (該波的振幅A、波速u與波長 為已知量) x (m) O u A P
12、 y (m) 平移波形曲線。從圖可見原點O在t=2s時有:y=0,v0,其相位為2/ 解:圓頻率表示為:uT22 波源位于坐標(biāo)原點,且向x軸方向傳播的簡諧波函數(shù)表示為:)(cos0uxtAy2)2(2cosuxtuA2)2(2costuAyP將x=/2 代入上式得P振動方程即有:2/20O點初相2-2/07 如圖所示,S1和S2為同相位的兩相干波源,相距為L,P點距S1為r;波源S1在P點引起的振動振幅為A1,波源S2在P點引起的振動振幅為A2,兩波波長都是 ,則P點的振幅A = _ S1S2PLr)22cos(2212221rLAAAAA8兩列平面簡諧波在一根長的弦線上傳播,設(shè)其方程為: 解
13、: )(SI21020cos51xty)(SI21020cos52xty)(SI20cos210cos1021txyyy則弦線上波腹的位置為 . 則弦線上波腹的位置滿足方程 210kx 510 kx , 2 , 1 , 0k)SI)(2154cos(01. 0)2154cos(01. 0tty5 在彈性媒質(zhì)中有一沿x軸正向傳播的平面波,其表達(dá)式為)214cos(01. 0 xty且在分界面處反射波相位突變,設(shè)反射波的強(qiáng)度不變,試寫出反射波的表達(dá)式(SI)若在x = 5.00 m處有一媒質(zhì)分界面, 5 x (m) O x )SI)(214cos(01. 0or xt解:從已知條件得反射波波源位于
14、x=5m處,其振動方程為: 反射波表達(dá)式為 215)5(4cos01. 0 x-ty)SI)(21104cos(01. 0 xt第十二章第十二章 波動(二)波動(二)12541 某時刻駐波波形曲線如圖所示,則a、b兩點的位相差是(B) (C) (D) 0 (A) yOx2AAab分析:駐波中相鄰兩段反相2 在弦線上有一簡諧波,其表達(dá)式是 (SI) 為了在此弦線上形成駐波,并且在x = 0處為一波節(jié),此弦線上還應(yīng)有一簡諧波,其表達(dá)式為: 3)2002. 0(2cos100 . 221xty)()(SI3)2002. 0(2cos100 . 2A22xty)()(SI32)2002. 0(2cos100 . 2B22xty)()(SI34)2002. 0(2cos100 . 2C22xty)()(SI3)2002. 0(2cos100 . 2D22xty分析:因在x = 0處為一波節(jié),所以入射波和反射波在此處反相3. 在真空中沿著負(fù)z軸方向傳播的平面電磁的磁場強(qiáng)度為則它的電場強(qiáng)度為Ey=_(真空介電常量 真空磁導(dǎo)率 ) 分析:據(jù)已知條件知O點處的磁場強(qiáng)度只有x方向振動,因電振動和磁振動相互垂直,且都垂直于電磁波的傳播方向,所以此處的電場強(qiáng)度只有y方向振動.HE由xyHE00)
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 2025租賃協(xié)議合同范文
- 2025煤炭行業(yè)集體勞動合同新版(合同版本)
- 2025年上海市房地產(chǎn)買賣合同(正式版)
- 2025年北京市電子產(chǎn)品代理銷售合同
- 2025市場部經(jīng)理聘請合同(合同樣本)
- 2025年北京市購房自行成交版合同
- 2025海鮮制品供銷合同模板
- 2025電子競技俱樂部贊助合同「標(biāo)準(zhǔn)版」
- 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)運行與維護(hù)規(guī)范
- 《2025年攪拌車租賃合同》
- 商品無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料混合材料出廠合格證
- 現(xiàn)代詩摘抄四年級下冊短詩
- MT 181-1988煤礦井下用塑料管安全性能檢驗規(guī)范
- 骨轉(zhuǎn)移瘤課件
- 三下語文作業(yè)樣例(第三單元)
- 護(hù)士注冊健康體檢表下載【可直接打印版本】
- 地源熱泵空調(diào)技術(shù)應(yīng)用介紹
- 雙星與多星問題
- 五年級下冊音樂教案-1編花籃-湘教版
- ESS嗜睡量表評分標(biāo)準(zhǔn)(Epworth 嗜睡量表(ESS))
- 住建部《建筑業(yè)10項新技術(shù)(2017版)》解讀培訓(xùn)課件
評論
0/150
提交評論