湖南工業(yè)大學(xué)大學(xué)物理練習(xí)冊答案

1、湖南工業(yè)大學(xué)大學(xué)物理練習(xí)冊答案全解練習(xí)一：1-3：D B D；4、，5、；6、14rad, 15rad/s, 12rad/s27、解：（1）；（2）；（3）8、解分離變量： 兩邊積分得由題知，時，, 練習(xí)二：1、C；2、B； 3、，；4、，；5、，；6、7、解： 設(shè)人到船之間繩的長度為，此時繩與水面成角，由圖可知 將上式對時間求導(dǎo)，得 根據(jù)速度的定義，并注意到,是隨減少的， 即 或 將再對求導(dǎo)，即得船的加速度8、解：（1）由得：，（2）練習(xí)三1、C，2、A，3、D，4、，；5、6、解：取彈簧原長時m2所在處為坐標(biāo)原點，豎直向下為x軸，m1，m2的受力分析如上圖所示。設(shè)t時刻m2的坐標(biāo)為x，系統(tǒng)

2、加速度為，則有：（1） 由此得：（2）由得： （3）（4）彈簧達到最大伸長量時，m2減少的勢能全部轉(zhuǎn)化為彈性勢能，故有：7、 解：小球的受力分析如下圖，有牛頓第二定律可知： 分離變量及積分得：解得：練習(xí)四1-4、B，C，B，C，5、140，24；6、或，或；7、0，8、解：設(shè)子彈射出A時的速度為v，當(dāng)子彈留在B中時，A和B的速度分別為，方向水平向右，則對于子彈射入A至從A射出這個過程，動量守恒有：子彈射入B至留在B中這個過程由動量守恒有：以子彈為研究對象有：以A、B為研究對象有：對B有：聯(lián)合（1）（2）（3）（4）（5）解得：9、解：（1）有水平方向的動量守恒得（設(shè)子彈剛穿出時，M的水平速度為

3、V1）此時M物體的受力如右圖，且有：（2）練習(xí)五1-3、B，C，A；4、；5、6、解：受力分析如圖整理 7、解：受力分析如圖 （1） （2）（3） （4） (5) 聯(lián)立，練習(xí)六1-3、A，A，D；4、，5、6、，7、 8、解：設(shè)碰后物體m的速度為v，則摩擦力所做的功大小等于物體的動能，則有： 聯(lián)立上面四式解得：練習(xí)七1-5、A，D，C，B，C；6、7、解：由洛倫茲變換得：；得：8、解：A飛船的原長為：B飛船上觀測到A飛船的長度為：A飛船的船頭、船尾經(jīng)過B飛船船頭的時間為：則有：練習(xí)八1-4、C，C，C，A；5、，6、， 7、解：（1）（2）8、解：練習(xí)九1-3、B，C，C，4、5、6、解：（1

4、）由題知重物受力分析如圖，設(shè)掛重物平衡時，重物質(zhì)心所在位置為原點，向下為x軸建立坐標(biāo)如圖所示，設(shè)任意時刻重物坐標(biāo)為x，則有：且：故有：上式證明重物做簡諧振動。而時， ( 設(shè)向下為正)又 （2）處物體的加速度為：7、解：設(shè)振動方程的數(shù)值式為：由練習(xí)十：1-4、C，B，A，A；5、；6、或；7、解：（1）處在平衡位置時彈簧伸長，則：（2）8、解：取平衡位置為坐標(biāo)原點，向下為正，如圖建立坐標(biāo)軸，M在平衡位置時，彈簧已伸長，則有：設(shè)m在位置時，彈簧伸長，則有：聯(lián)立解得：，故物體做簡諧振動，其角頻率為：練習(xí)十一：1-4、C，B，B，D；5、，6、,125Hz， 7、解：（1）（2）（3）8、解：（1）（

5、2）B點的振動方程，以代入上式得：所求的波動方程為： 練習(xí)十二1-3、D，C，A，4、，1、3、5、7、9；0、2、4、6、8、10；5、6、解：如圖所示，取點為坐標(biāo)原點，、聯(lián)線為X軸，取點的振動方程 :（1）在和之間任取點A，坐標(biāo)為x因為兩波同頻率，同振幅，同方向振動，所以相干為靜止的點滿足：故得 這些點因干涉相消而靜止不動（2）若A點在左側(cè)，則有 所以，左側(cè)各點因干涉加強。（2）若A點在右側(cè)，則有所以，右側(cè)各點因干涉靜止。7、解：兩波在P點處最大限度地互相削弱，則：練習(xí)十三1-5、C，C，B，C，D，6、，7、8、解：（1）（2）9、（1）（2）（3）練習(xí)十四1、B，2、，3、，4、； ；

6、5、6、解：由圖知：則全過程中：A到B，等壓過程：B到A，絕熱過程，7、解：由圖知： （1）（2）（3）(4)以上計算對于過程中任意微小變化均成立則對于微過程有練習(xí)十五1、A，2、B，3、AM，AM和BM，4、（3）（1）（1），5、124J，-85J，6、7、解：（1） （2）氣體摩爾數(shù)為： 8、解：（1） （2）（3) 練習(xí)十六1、B，2、A，3、B，4、C，5、，6、400J7、解：（1）由得：故有：（2）8、解：聯(lián)合上述四式得：整個過程中，吸收的熱量為：放出的熱量為：故循環(huán)的效率為：自測題（一）：力學(xué)一：選擇題1-5：CBACB；6-9：ACAC二：填空題10、11、12、13、14、

7、三、計算題15、解：（1）由得 故軌跡方程為：（2）（3）（4）由16、解：設(shè)線下落至角時小球的速率為，由機械能守恒定律得：小球的受力如左圖，且有：17、解：（1）釋放時，細棒所受的重力對支撐點的力矩為： 由轉(zhuǎn)動定律得：（2）棒落到豎直位置時的角速度，由機械能守恒得18、解：設(shè)繞O點轉(zhuǎn)動的角速度為，由角動量守恒得：碰前的角動量為：碰后的角動量為：則有：19、解： 由洛倫茲變換可得： （1） (2) 由（1）式可得 由（2）式，可得： 自測題（二）：機械振動和機械波一、選擇題1-5：CADBD；6-10：DCBDC二、填空題11、；12、；13、；14、；16、三、計算題17、解：設(shè)t時刻m處于

8、x處，則有：即：說明質(zhì)點作簡諧振動，振動的角頻率為：，周期為：xOl0自平18、解：（1）以砝碼靜止時所在處為坐標(biāo)原點，豎直向下為x軸，設(shè)t時刻砝碼處于x處，由受力情況可知：設(shè)砝碼靜止時，彈簧的伸長量為，則有： T時刻：綜合上述三式得：-證明砝碼的振動時簡諧振動（2）振幅： 角頻率：頻率：（3）放手時，砝碼處于負向最大位移處，故振動方程為：19、解：（1）設(shè)坐標(biāo)原點處質(zhì)點的振動方程為：由圖知：推得：由旋轉(zhuǎn)矢量可得：即振動方程為（2）由圖知，波沿x軸負向傳播，且故波方程為：20、解：(1)由為波節(jié)，可得：入射波在處引起的振動為： 反射波在處引起的振動為： 故反射波方程為：（2）合成駐波表達式為：

9、（3）波節(jié)：波腹：21、解：設(shè)處質(zhì)點的振動方程為：由振動曲線和旋轉(zhuǎn)矢量知：故處質(zhì)點的振動方程為：則波動方程為：自測題（三）：熱學(xué)選擇題1-7：ABBACDC二、選擇題8、5：3，10：3；9、（1）分子的平均速率；（2）速率大于的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比；（3）速率大于的分子數(shù)；10、熱力學(xué)概率大的宏觀態(tài)，不可逆過程；11、三、計算題12、解：(1)由氣體狀態(tài)方程p=nkT 得n=p/(kT)=(11.01310)/(1.3810-23300) =2.451025 (2) 分子間的平均距離可近似計算(3) 分子的平均平動動能=(3/2)kT=(3/2)1.3810-23300=6.2110-2

10、1 J(4) 方均根速度13、解：設(shè)初始狀態(tài)時，狀態(tài)參量為（）狀態(tài)狀態(tài)參量為（）狀態(tài)狀態(tài)參量為（）狀態(tài)到狀態(tài)是等溫過程：狀態(tài)到狀態(tài)是等體過程：又由整個過程傳給氣體的熱量為：+得：14、證：該熱機循環(huán)的效率為其中，則上式可寫為在等壓過程BC和等體過程CA中分別有代人上式得證畢。15、解：(1) a-b等容過程中氣體不作功，內(nèi)能增量為在b-c等溫過程中內(nèi)能不變，體積從V0增加到場2V0，氫氣對外作功為在abc過程中氫氣吸收的熱量為（2） 在a-d等溫過程中內(nèi)能不變，氫氣對外作功為在d-c等容吸熱過程中氣體不作功，內(nèi)能增量為在adc過程中氫氣吸收的熱量為16、12：與溫度為T1的高溫?zé)嵩唇佑|，T1不

11、變， 體積由V1膨脹到V2，從熱源吸收熱量為:23：絕熱膨脹，體積由V2變到V3，吸熱為零34：與溫度為T2的低溫?zé)嵩唇佑|,T2不變，體積由V3壓縮到V4，從熱源放熱為:41：絕熱壓縮，體積由V4變到V1，吸熱為零。因此，在絕熱膨脹過程中，膨脹后的氣體壓強與膨脹前的氣體壓強之比為：模擬測試題（一）選擇題1-5、DACCA；6-10、BBBCD二、填空題11、；12、13、；14、100m/s15、分子數(shù)密度和溫度三、計算題16、解：（1）由牛頓運動定律知：（2）17、 (1) 用隔離法分別對各物體作受力分析，取如圖所示坐標(biāo)系 解得： 18、解：設(shè)地面為S系，飛船為S系。19、解：由圖可知，原點

12、處的振動方程為：y=Acos（）t=0s時 y=A/2 v0 可知其相位為= t=1s時 y=0 v0 可知其相位為可得：= T=2/=12/5則 y=0.5cos（-）cm （2）沿軸負方向傳播，波動表達式：20、解：（1）根據(jù)題意又根據(jù)物態(tài)方程再根據(jù)絕熱方程（2）先求各分過程的功 （3）整個過程吸收的總熱量，對abcd整個過程應(yīng)用熱力學(xué)第一定律：模擬測試題（二）選擇題1-5、AACAD；6-10、BDDBB二、填空題11、 ； 12、； 13、 ，-；14、，6.2110-21J；15、865.6 Hz ，826.2 Hz 三、計算題16、解：設(shè)此兩件事在S系中的時空坐標(biāo)為（1 ,0,0, ）和（2,0,0, ）由洛倫茲變換可得： （1） (2)由（1）式可得將v值代入（2）式，可得：17、解（1）由 得A = u = 50m/s = 1m =100 （2）由 得由 得（3）將代入波動方程得，處質(zhì)點的振動方程：振動曲線如下圖18、解： 根據(jù)分析，因AB、CD為等溫過程，循環(huán)過程中系統(tǒng)作的凈功為AB段等溫膨脹，吸收熱量DA段等體升溫，吸收熱量 故循環(huán)過程中系統(tǒng)吸收的熱量為故該循環(huán)的效率為：19、解