2014大學(xué)物理學(xué)習(xí)指導(dǎo)上朱善華答案.doc

參考答案練習(xí)一：1-2、DD 3、， 4、 ， 5解：（1）； （2）； （3） 6 解： 分離變量： 兩邊積分得 由題知，時(shí)，, 練習(xí)二：1-2、CB 3、，； 4、， 5、解：（1）由得：， 6、當(dāng)滑至斜面底時(shí)，則,物運(yùn)動(dòng)過(guò)程中又受到的牽連運(yùn)動(dòng)影響，因此，對(duì)地的速度為 練習(xí)三：1-3、BCB 4、s； 5、6、解： 設(shè)人到船之間繩的長(zhǎng)度為，此時(shí)繩與水面成角，由圖可知 將上式對(duì)時(shí)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(duì)求導(dǎo)，即得船的加速度7、解： 練習(xí)四：1-2 AC 3、解： (1)于是質(zhì)點(diǎn)在時(shí)的速度(2)4、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：5、解：取彈簧原長(zhǎng)時(shí)m2所在處為坐標(biāo)原點(diǎn)，豎直向下為x軸，m1，m2的受力分析如上圖所示。設(shè)t時(shí)刻m2的坐標(biāo)為x，系統(tǒng)加速度為，則有：（1） 由此得：（2）由得： （3）6、，練習(xí)五1-2、BC； 3、140，24； 4、6.14或，35.5或；5、解： 子彈穿過(guò)第一木塊時(shí), 兩木塊速度相同,均為v1子彈穿過(guò)第二木塊后, 第二木塊速度變?yōu)関2解得: 6、解：（1）由水平方向的動(dòng)量守恒得（設(shè)子彈剛穿出時(shí)，M的水平速度為V1）此時(shí)M物體的受力如右圖，且有：（2）練習(xí)六：1-2：C B； 3、0J，18J，17 J； 4、5、 6、解：框架靜止時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)l=0.1m，由平衡條件mg=kl,求得：k=mg/l=0.29.8/0.1=19.6N/m 鉛塊落下h=30cm 后的速度v0 ， 可由能量守恒方程求出： 設(shè)鉛快與框架碰后的共同速度為 v，由動(dòng)量守恒： 設(shè)框架下落的最大距離為 x，由機(jī)械能守恒：（設(shè)彈性勢(shì)能零點(diǎn)為彈簧的自由身長(zhǎng)處，而以?huà)焐享来a盤(pán)平衡時(shí)，砝碼盤(pán)底部為重力勢(shì)能零點(diǎn)。） 進(jìn)行整理并代入數(shù)據(jù)，可得x 的一元二次方程：解得：x = 0.3m 練習(xí)七：1-3、 D C B；4、解 參見(jiàn)圖，在a附近dt時(shí)間內(nèi)張力的元沖量為，在與a對(duì)稱(chēng)的一點(diǎn)b附近dt時(shí)間內(nèi)的元沖量為由對(duì)稱(chēng)性分析可知，和沿x方向的分量大小相等，符號(hào)相反，沿y方向的分量等值同號(hào)對(duì)其他對(duì)稱(chēng)點(diǎn) 作同樣的分析，即可得知過(guò)程中張力的沖量沿y軸正方向 對(duì)質(zhì)點(diǎn)m應(yīng)用動(dòng)量定理，則有 m繞行一周，則，因此 上式表明，張力沖量與重力沖量大小相等，方向相反這樣，張力沖量就可通過(guò)重力沖量求出重力是恒力，求它的沖量比求變力張力的沖量簡(jiǎn)單得多重力mg的方向豎直向下，與y軸正方向相反擺球繞行一周的時(shí)間為，因此，在圖示坐標(biāo)中，重力在一個(gè)周期內(nèi)的沖量為 因而一個(gè)周期內(nèi)張力的沖量為 表明是沿y軸正方向，與上面的定性分析一致 說(shuō)明 應(yīng)用動(dòng)量定理較多的場(chǎng)合是解決打擊或碰撞過(guò)程從本題可見(jiàn)，圓錐擺中也有動(dòng)量問(wèn)題，這對(duì)讀者進(jìn)一步理解動(dòng)量、沖量和動(dòng)量定理可能是有益的另外，解題中的對(duì)稱(chēng)性分析，以及求變力7的沖量轉(zhuǎn)化為求恒力mg的沖量的方法也是很有用的5、解：（1）當(dāng)A和B開(kāi)始分離時(shí)，兩者具有相同的速度，根據(jù)能量守恒，可得到：，所以：;（2）分離之后，A的動(dòng)能又將逐漸的轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能，所以： ，則： 6、解: 取木塊壓縮彈簧至最短處的位置為重力勢(shì)能零點(diǎn)，彈簧原長(zhǎng)處為彈性勢(shì)能零點(diǎn)。則由功能原理，有式中，再代入有關(guān)數(shù)據(jù)，解得再次運(yùn)用功能原理，求木塊彈回的高度代入有關(guān)數(shù)據(jù)，得 ,則木塊彈回高度練習(xí)八：1-2、B A ；3、-5N.m ；4、5、解： 物體、和滑輪的受力分析如下圖，且 設(shè)m1下落的加速度大小為a，滑輪的角加速度為，則有： 由牛頓第二定律和轉(zhuǎn)動(dòng)定律可得： 聯(lián)立上述方程，得 6、解：（1）設(shè)桿的線(xiàn)，在桿上取一小質(zhì)元考慮對(duì)稱(chēng)（2）根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)定律所以練習(xí)九：1-2、A A ； 3、； 4、， 5、解：子彈射入滑塊瞬間，因?qū)俜菑椥耘鲎玻鶕?jù)動(dòng)量守恒定律有 （1）在彈簧的彈力作用下，滑塊于子彈一起運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，若將彈簧包括在系統(tǒng)內(nèi)，則系統(tǒng)滿(mǎn)足機(jī)械能守恒定律，有 （2）又在滑塊繞固定點(diǎn)作弧線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中，喜糖滿(mǎn)足角動(dòng)量守恒定律，故有： （3）式中為滑塊速度方向與彈簧線(xiàn)之間的夾角。聯(lián)立解上述三式，可得：6、解：（1）設(shè)當(dāng)人以速率沿相對(duì)圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)相反的方向走動(dòng)時(shí)，圓盤(pán)對(duì)地的繞軸角速度為，則人對(duì)與地固結(jié)的轉(zhuǎn)軸的角速度為，且：人與盤(pán)看做一個(gè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)的角動(dòng)量守恒，設(shè)盤(pán)的質(zhì)量為，則人的質(zhì)量為，由角動(dòng)量守恒得：解得：（2）欲使盤(pán)對(duì)地靜止，則即則有： 練習(xí)十：1-3、D C C；4、； 5、6、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(dòng)能，則有： 聯(lián)立上面四式解得：練習(xí)十一1-3、B，C，3、1，,5s; 4、5、解：由題知：（1）由旋轉(zhuǎn)矢量得：故振動(dòng)方程為：（2）由旋轉(zhuǎn)矢量得：故振動(dòng)方程為：（3）由旋轉(zhuǎn)矢量得：故振動(dòng)方程為：（4）由旋轉(zhuǎn)矢量得：故振動(dòng)方程為：6、（1）平衡時(shí)，設(shè)t時(shí)刻物體處于y處，物體受力如圖，由牛頓第二定律得：物體做簡(jiǎn)諧振動(dòng)（2）下拉至0.1m處由靜止釋放，振動(dòng)方程為：（3）物體在平衡位置上方5cm處的加速度為：練習(xí)十二：1-2、C，B，3、2，2，4，1， 4、5、解：取向下為正，平衡時(shí)物體所在位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立坐標(biāo)（1）由得：由題知：故振動(dòng)方程為：（2）平衡時(shí)：物體在平衡位置的上方5 cm 時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量為，方向豎直向上。（3）由旋轉(zhuǎn)矢量知：次越過(guò)平物體從第一衡位置時(shí)刻起到它運(yùn)動(dòng)到上方5 cm處轉(zhuǎn)過(guò)的角度為：6、解：由得：設(shè)火車(chē)耽誤速度為v，當(dāng)時(shí)，會(huì)使火車(chē)達(dá)到危險(xiǎn)速度練習(xí)十三1-2、B，D；3、 ； 4、0.8m,0.2m,125Hz，5、解：（1）（2）（3）6、解：（1）（2）B點(diǎn)的振動(dòng)方程，以代入上式得：所求的波動(dòng)方程為：練習(xí)十四1-2、B，C，3、頻率相同、振動(dòng)方向相同、由恒定相位差的兩波源；有些點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)，有些點(diǎn)振動(dòng)減弱；4、；5、解：設(shè)S2的振動(dòng)方程為： S1的振動(dòng)傳至P點(diǎn)，在P點(diǎn)引起的振動(dòng)方程為：S2的振動(dòng)傳至P點(diǎn)，在P點(diǎn)引起的振動(dòng)方程為: 干涉相消的條件：故S2的振動(dòng)方程為：6、解：如圖所示，取點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，、聯(lián)線(xiàn)為X軸，取點(diǎn)的振動(dòng)方程 :（1）在和之間任取點(diǎn)A，坐標(biāo)為x因?yàn)閮刹ㄍl率，同振幅，同方向振動(dòng)，所以相干為靜止的點(diǎn)滿(mǎn)足：故得 這些點(diǎn)因干涉相消而靜止不動(dòng)（2）若A點(diǎn)在左側(cè)，則有 所以，左側(cè)各點(diǎn)因干涉加強(qiáng)。（2）若A點(diǎn)在右側(cè)，則有所以，右側(cè)各點(diǎn)因干涉靜止。練習(xí)十五1-2、B，C，3、554.5HZ；4、，1、3、5、7、9；0、2、4、6、8、105、解：設(shè)火車(chē)的速度為由多普勒效應(yīng)得接收頻率為：解得：6、解：（1）設(shè)原點(diǎn)處波源的振動(dòng)方程為：原點(diǎn)處波源在由題知：故振動(dòng)方程為：波動(dòng)方程為：（2）（3）練習(xí)十六1-4、C，B，D， D，5、 6、， 7、； ；練習(xí)十七1-3、D，C，B， 4、，5、，6、解：（1）（2）7、解：由題得 故有：1氣體 練習(xí)十八1-2、A，D， 3、等壓過(guò)程4、124J，-85J，5、6、解：(1)等體過(guò)程由熱力學(xué)第一定律得Q=E吸熱 =E=CV(T-T)=(i/2)R(T-)=E=5(3/2)8.31(300-290)=623 J對(duì)外作功 A=0(2)等壓過(guò)程=Cp（T-T）=(i+2)/2R(TT)吸熱 =5(5/2)8.31(300-290)=1038.5 JE=CV(TT)內(nèi)能增加 E=5(3/2)8.31(300-290)=623 J對(duì)外作功 A=Q-E=1038.5-623=415.5 J(3)絕熱過(guò)程由熱力學(xué)第一定律得A=E做功與內(nèi)能的變化均為 A=E=CV(T-T)=(i/2)R(T-)A=E=5(3/2)8.31(300-290）=623 J吸熱 Q=07、解：由圖知：則全過(guò)程中：A到B，等壓過(guò)程：B到A，絕熱過(guò)程，練習(xí)十九1-2、B，B，3、AM，AM和BM 4、（3）（1）（1） 5、解：等