物理學第六版上冊答案

1、【篇一：大學物理學(第3版.修訂版)北京郵電大學出版社上冊第六章習題6答案】題(1)一平面簡諧波在彈性媒質(zhì)中傳播，在媒質(zhì)質(zhì)元從平衡位置運動到最大位移處的過程中：它的動能轉化為勢能.它的勢能轉化為動能.im(d)它把自己的能量傳給相鄰的一段質(zhì)元，其能量逐漸減小.答案：d(2)某時刻駐波波形曲線如圖所示，則a,b兩點位相差是答案：a設聲波在媒質(zhì)中的傳播速度為U,聲源的頻率為vs若聲源S不動，而接收器R相對于媒質(zhì)以速度vb沿著S、R連線向著聲源S運動，則位于S、R連線中點的質(zhì)點P的振動頻率為(a)vs(b)u?vbvsu(c)uuvs(d)vsu?vbu?vb答案：a6.2填空題頻率為100hz,傳

2、播速度為300m/s的平面簡諧波，波線上兩點振動的相位答案：0.5m橫波的波動方程是y?002sin2?(100t?04x)(si),貝U振幅是，波長是，頻率是，波的傳播速度是。答案：0.02m;2.5m;100hz;250m/s設入射波的表達式為y1?acos2?(?t?x?)?，波在x=0處反射，反射點為一固定端，則反射波的表達式為，駐波的表達式為，入射波和反射波合成的駐波的波腹所在處的坐標為答案：y2?acos2?(?t?x?)；2acos(2?)cos(2?t?)?22x?x?(2k?1)?4產(chǎn)生機械波的條件是什么？兩列波疊加產(chǎn)生干涉現(xiàn)象必須滿足什么條件？滿足什么條件的兩列波才能疊加后

3、形成駐波？在什么情況下會出現(xiàn)半波損失？答：產(chǎn)生機械波必須具備兩個條件：有作機械振動的物體即波源；有連續(xù)的介質(zhì)。兩列波疊加產(chǎn)生干涉現(xiàn)象必須滿足三個相干條件：頻率相同，振動方向相同，在相遇點的位相差恒定。LEEJ小兩列波疊加后形成駐波的條件除頻率相同、振動方向相同、在相遇點的位相差恒定三個相干條件外，還要求兩列波振幅相同，在同一直線上沿相反方向傳播。出現(xiàn)半波損失的條件是：波從波疏媒質(zhì)入射并被波密媒質(zhì)反射，對于機械波，還必須是正入射。波長、波速、周期和頻率這四個物理量中，哪些量由傳播介質(zhì)決定？哪些量由波源決定？答：波速由傳播介質(zhì)決定；周期和頻率由波源決定。波速和介質(zhì)質(zhì)元的振動速度相同嗎？它們各表示什

4、么意思？波的能量是以什么速度傳播的？答：波速和介質(zhì)質(zhì)元的振動速度不相同。波速是振動狀態(tài)在介質(zhì)中的傳播速度，而質(zhì)元的振動速度是質(zhì)元在其平衡位置附近運動的速度。波的能量傳播的速度即為波速。振動和波動有什么區(qū)別和聯(lián)系？平面簡諧波波動方程和簡諧振動方程有什么不同？又有什么聯(lián)系？振動曲線和波形曲線有什么不同？行波和駐波有何區(qū)別？答:(a)振動是指一個孤立的系統(tǒng)(也可是介質(zhì)中的一個質(zhì)元)在某固定平衡位置附近所做的往復運動，系統(tǒng)離開平衡位置的位移是時間的周期性函數(shù)，即可表示為y?f(t)；波動是振動在連續(xù)介質(zhì)中的傳播過程，此時介質(zhì)中所有質(zhì)元都在各自的平衡位置附近作振動，因此介質(zhì)中任一質(zhì)元離開平衡位置的位移既

5、是坐標位置x,又是時間t的函數(shù)，即y?f(x,t)在諧振動方程y?f(t)中只有一個獨立的變量時間t,它描述的是介質(zhì)中一個質(zhì)元偏離平衡位置的位移隨時間變化的規(guī)律；平面諧波方程y?f(x,t)中有兩個獨立變量，即坐標位置x和時間t，它描述的是介質(zhì)中所有質(zhì)元偏離平衡位置的位移隨坐標和時間變化的規(guī)律當諧波方程y?acos?(t?)中的坐標位置給定后，即可得到該點的振動方程，而波源持續(xù)不斷地振動又是產(chǎn)生波動的必要條件之一振動曲線y?f(t)描述的是一個質(zhì)點的位移隨時間變化的規(guī)律，因此，其縱軸為y，橫軸為t；波動曲線y?f(x,t)描述的是介質(zhì)中所有質(zhì)元的位移隨位置，隨時間變化的規(guī)律，其縱軸為y,橫軸為

6、x每一幅圖只能給出某一時刻質(zhì)元的位移隨坐標位置x變化的規(guī)律，即只能給出某一時刻的波形圖，不同時刻的波動曲線就是不同時刻的波形圖兩列頻率相同、振動方向相同、在相遇點的位相差恒定、振幅相同、在同一直線上沿相反方向的行波疊加后才會形成駐波。行波伴隨有能量的傳播，而駐波沒有能量的傳播。波源向著觀察者運動和觀察者向著波源運動都會產(chǎn)生頻率增高的多普勒效應，這兩種情況有何區(qū)別？解:波源向著觀察者運動時，波面將被擠壓，波在介質(zhì)中的波長，將被壓縮變短，(如題6.7圖所示)，因而觀察者在單位時間內(nèi)接收到的完整數(shù)目(u/?)會增多，所以接收頻率增高；而觀察者向著波源運動時，波面形狀不變，但觀察者測到的波速增大，即u

7、?u?vb，因而單位時間內(nèi)通過觀察者完整波的數(shù)目xuu?也會增多，即接收頻率也將增高簡單地說，前者是通過壓縮波面(縮短波長)使頻率增高，后者則是觀察者的運動使得單位時間內(nèi)通過的波面數(shù)增加而升高頻率題6.7圖多普勒效應已知波源在原點的一列平面簡諧波，波動方程為y=acos(bt?cx)，其中a，b，c為正值恒量求：波的振幅、波速、頻率、周期與波長；寫出傳播方向上距離波源為l處一點的振動方程；任一時刻，在波的傳播方向上相距為d的兩點的位相差.解:(1)已知平面簡諧波的波動方程y?acos(bt?cx)(x?0)將上式與波動方程的標準形式y(tǒng)?acos(2?t?2?比較，可知：波振幅為a,頻率?？波長

8、？x?)b,2?2?b,波速u?,cc12?波動周期t?b將x?l代入波動方程即可得到該點的振動方程y?acos(bt?cl)因任一時刻t同一波線上兩點之間的位相差為?將x2?x1?d，及？?2?(x2?x1)2?代入上式，即得c?cd=J6.9沿繩子傳播的平面簡諧波的波動方程為y=0.05cos(10?t?4?x),式中x,y以米計，t以秒計求：(1)繩子上各質(zhì)點振動時的最大速度和最大加速度；求x=02m?處質(zhì)點在t=1s時的位相，它是原點在哪一時刻的位相?這一位相所代表的運動狀態(tài)在t=125s時刻到達哪一點？解:(1)將題給方程與標準式=J相比，得振幅a?005m，圓頻率?10?,波長？?

9、05m，波速?u?25m?s?12?繩上各點的最大振速,最大加速度分別為y?acos(?t?2?x)vmax?a?10?0.05?0.5?m?s?1amax?2a?(10?)2?0.05?5?2m?s?2(2)x?0.2m處的振動比原點落后的時間為x0.2?0.08su2.5設這一位相所代表的運動狀態(tài)在t?1.25s時刻到達x點，貝yx?x1?u(t?t1)?0.2?2.5(1.25?1.0)?0.825m6.10如題610圖是沿x軸傳播的平面余弦波在t時刻的波形曲線.(1)若波沿x軸正向傳播，該時刻o,a,b,c各點的振動位相是多少?(2)若波沿x軸負向傳播,上述各點的振動位相又是多少?解:

10、(1)波沿x軸正向傳播，則在t時刻，有題6.10圖對于o點:Vyo?0,vo?0,A?o?2對于a點：.ya?a,va?0,.？a?0對于b點：yb?0,vb?0,？b?23?對于c點：.yc?0,vc?0,？c?2(取負值：表示a、b、c點位相，應落后于o點的位相)波沿x軸負向傳播，則在t時刻，有?O,vo?0,?o?對于o點：.yo?2?對于a點：.y?a?a,va?O,？a?0?對于b點：y?b?0,vb?0,？b?23?0,vc?0,.？c?對于c點：yc2(此處取正值表示a、b、c點位相超前于o點的位相)【篇二：普通物理練習題第6版上冊】p?1、一質(zhì)點的運動方程為r(t)?2i?4t

11、j?5t2k,則它的速度v(t)=,?加速度a(t)=。4j?10tk,10k12、一飛輪邊緣上一點的路程與時間的關系為s?v0t?bt2，v0、b都是正的常量，2已知飛輪的半徑為r,時刻t的法向加速度為，切向加速度為。(v0?bt)2,-br3、圓周運動切向加速度的大小表示質(zhì)點小表示質(zhì)點變化的快速率,速度方向4、一質(zhì)點沿軌道abcde運動，圖中各點處的運動速率將不變化的是:()da、ab、bc、cd、dv0d二、選擇題1、下列敘述正確的是：()da運動物體的加速度越大,物體的速度也越大；b運動物體的速度越大，物體的加速度也越大；c物體在直線上運動前進時,如果物體向前的加速度減小了,物體前進的

12、速度也減小了；d物體加速度的值很大，物體速度的值可以不變2、下述對于物體的曲線運動說法正確的是：()aa物體作曲線運動時,必有加速度,加速度的法向分量一定不等于零；b物體作曲線運動時速度方向一定在運動軌道的切線方向,法向分速度恒等于零,因此其法向加速度也一定等于零；c在圓周運動中，加速度的方向一定與速度方向垂直；d任意曲線運動的加速度一定不與速度方向垂直。3、如圖所示，質(zhì)量為m的物塊用平行于斜面的細線固結于光滑的斜面上。若斜面向左方作加速運動，當加速度a為多大時，物塊開始脫離斜面。)cagsin?；bgcos?；cgctg?；dgtg?三、簡述題1、位移和路程有何區(qū)別？在什么情況下兩者的量值相

13、等？在什么情況下兩者的量值并不相等？答：位移表示位置的變化，是矢量；路程是位置變化的過程量，是標量。無往返的直線運動中，兩者的量值相等；曲線運動中，兩者的量值并不相等2、兩個物體相互接觸，或有聯(lián)系時，彼此間是否一定存在彈性力？答：彈性力是產(chǎn)生在直接接觸的物體之間，并以物體的形變?yōu)橄葲Q條件。四、計算題1、已知m=2kg的質(zhì)點，其運動方程的正交分解式為?5t?(8t2?2)(si)。求：(1)質(zhì)點在任意時刻t的加速度矢量的正交分解式；(2)質(zhì)點在任意時刻t所受的合力。?dd1?5?16t(ms)?16j解：(1)?，?dtdt?(2)?f?ma?32j(n)第二章一、填空1、一物體只具有機械能而無

14、動量；一物體(填可以或不可以)可以；可以2、物體的動能發(fā)生變化，它的動量發(fā)生變化；物體的動量發(fā)生了變化，它的動能發(fā)生變化(填一定或不一定)。一定,不一定3、凡是相對一個慣性系作4、凡是相對慣性系作二、選擇題1、用錘壓釘不易將釘壓入木塊內(nèi)，用錘擊釘則很容易將釘擊入木塊這是因為()da前者遇到的阻力大，后者遇到的阻力小；b前者動量守恒，后者動量不守恒；c后者錘的動量變化大，給釘?shù)淖饔昧痛?；d后者錘的動量變化率大，給釘?shù)淖饔脹_力就大。2、下列說法哪個正確？（）（a）a作用力的沖量與反作用力的沖量總是等值反向b系統(tǒng)的非保守內(nèi)力能改變系統(tǒng)的總動量c物體受到的沖量的方向與物體的動量方向相同d力恒作用于物

15、體時，時間越長，物體的動量將變得越大3、一個質(zhì)點在幾個力同時作用下的位移為？r?（4i?5j?6k）m。其中一個力為恒力f?（?3i?5j?9k）n,則這個力在該位移過程中所作的功為（）aa67jb91jc17jd-67j4、下列說法哪個正確？（）ba、系統(tǒng)內(nèi)力可以改變系統(tǒng)的運動狀態(tài)。b、保守力作功是以減少系統(tǒng)的勢能為代價的。c、作用力的功與反作用力的功的數(shù)值一定相等。d、非保守力作的功總是負的。三、簡述題1、簡述“系統(tǒng)的功能原理”。2、一個系統(tǒng)的動量守恒和角動量守恒的條件有什么不同？答：系統(tǒng)合外力為零動量就守恒；系統(tǒng)合外力矩為零角動量就守恒3、重心和質(zhì)心的區(qū)別。答：一個物體的質(zhì)心，是物體運動

16、中由其質(zhì)量分布所決定的一個特殊的點。它的位置在平均意義上代表著質(zhì)量分布的中心。重心則是地球對物體各部分引力的合力（即重力）的作用點，兩者的定義是不同的。當物體遠離地球，不受重力的作用，重心這個概念便失去意義，而質(zhì)心卻依然是存在的。第三章一、填空1、剛體是指受外力作用時，物體內(nèi)任何兩質(zhì)點間保持不變的物體。距離2、轉動慣量是剛體在轉動中大小的量度。轉動慣性3、有一棒直徑4cm,長為3m,質(zhì)量8kg,以通過棒的中心且與棒垂直的軸線轉動時，轉動慣量=。6kg.m2二、選擇題1、兩個物體圍繞同一轉軸轉動的轉動慣量相同，當二者轉動角速度之比2：1時，則兩物體的轉動動能之比：（）aa）4：1b）1：4c）2

17、:1d）1:22、甲乙兩個同樣大小的輪子，質(zhì)量也相同，它們繞同一轉軸轉動。甲的質(zhì)量均勻分布，乙的質(zhì)量主要集中在輪緣。如果作用在它們上面的外力矩相同，則（）ba甲的轉動慣量較大，乙轉動的角加速度較大b乙的轉動慣量較大，甲轉動的角加速度較大c甲的轉動慣量較大，甲轉動的角加速度較大d乙的轉動慣量較大，乙轉動的角加速度較大3、下述說法，正確表述是（）。da如果剛體轉動的角速度很大，那么作用在它上面的力一定很大b如果剛體轉動的角速度的變化率很大，那么作用在它上面的力一定很大c如果剛體轉動的角速度很大，那么作用在它上面的力矩一定很大d如果剛體轉動的角速度的變化率很大，那么作用在它上面的力矩一定很大三、簡述

18、題1、在花樣滑冰運動員旋轉的時候，往往先把兩臂張開旋轉，然后迅速收攏兩臂，這時運動員的轉速就明顯地加快了。用相應原理解釋這一現(xiàn)象。答：因為沒有外力矩作用，運動員對自身體中央豎直軸的角動量應保持不變，角動量守恒。迅速收攏兩臂，轉動慣量迅速減小，所以旋轉速度加快。2、影響轉動慣量大小的因素有哪些？答：剛體的總質(zhì)量；質(zhì)量的分布；給定軸的位置。四、計算題1、質(zhì)量為m,長為l的均勻細棒，對通過其一端點且與棒垂直的軸的轉動慣量。1312m22解：設線密度？，dm?dx，j?rdm?xdx?l?mll3302、一根質(zhì)量為0.5臨、長為0.4m的的均勻細棒，可繞通過其一端的光滑軸o在豎直平面內(nèi)轉動，今使棒從水

19、平位置開始自由下擺，求（1）細棒開始轉動時的角加速度（2）細棒擺到豎直位置時其中心點的速度。（g=10m/s2）l123g?36.75（1）m?j?mg,j?ml,?232l112（2）按功能轉換關系mg?j?,221?mgl3gl1?5,v?gl?1.715jl22五、證明題如圖所示，一質(zhì)量為m、半徑r的實心滑輪,，一根細繩繞在其上繩端掛有質(zhì)量為m的物體。當物體由靜止下落高度h時，其速度證明：tr?1111222j?2?j?0,mgh?th?mv?mvO,2222h?r?,v?r?v0?0,?0?0,j?mgh1mr2，解得：v?22m?2m【篇三：大學物理答案上冊（趙近芳第二版）第六單元】

20、在平衡態(tài)時有何特征?氣體的平衡態(tài)與力學中的平衡態(tài)有何不同?答：氣體在平衡態(tài)時，系統(tǒng)與外界在宏觀上無能量和物質(zhì)的交換；系統(tǒng)的宏觀性質(zhì)不隨時間變化力學平衡態(tài)與熱力學平衡態(tài)不同當系統(tǒng)處于熱平衡態(tài)時，組成系統(tǒng)的大量粒子仍在不停地、無規(guī)則地運動著，大量粒子運動的平均效果不變，這是一種動態(tài)平衡而個別粒子所受合外力可以不為零而力學平衡態(tài)時，物體保持靜止或勻速直線運動，所受合外力為零6-2氣體動理論的研究對象是什么?理想氣體的宏觀模型和微觀模型各如何?答：氣體動理論的研究對象是大量微觀粒子組成的系統(tǒng)是從物質(zhì)的微觀結構和分子運動論出發(fā)，運用力學規(guī)律，通過統(tǒng)計平均的辦法，求出熱運動的宏觀結果，再由實驗確認的方法從

21、宏觀看，在溫度不太低，壓強不大時，實際氣體都可近似地當作理想氣體來處理，壓強越低，溫度越高，這種近似的準確度越高理想氣體的微觀模型是把分子看成彈性的自由運動的質(zhì)點6-3何謂微觀量?何謂宏觀量?它們之間有什么聯(lián)系?答：用來描述個別微觀粒子特征的物理量稱為微觀量如微觀粒子（原子、分子等）的大小、質(zhì)量、速度、能量等描述大量微觀粒子（分子或原子）的集體的物理量叫宏觀量，如實驗中觀測得到的氣體體積、壓強、溫度、熱容量等都是宏觀量氣體宏觀量是微觀量統(tǒng)計平均的結果nv?niii21?10?4?20?6?30?8?40?2?5021?4?6?8?2890?21.7m?s?141?方均根速率2?nvnii2i2

22、1?102?4?202?6?103?8?402?2?50221?4?6?8?2?25.6m?s?16-5速率分布函數(shù)f(v)的物理意義是什么？試說明下列各量的物理意義(n為分子數(shù)密度，n為系統(tǒng)總分子數(shù))(1)f(v)dv(2)nf(v)dv(3)nf(v)dv(4)?vf(v)dv(5)?f(v)dv(6)?nf(v)dv?v2v1解：f(v)：表示一定質(zhì)量的氣體，在溫度為t的平衡態(tài)時，分布在速率v附近單位速率區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比.f(v)dv：表示分布在速率v附近，速率區(qū)間dv內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比nf(v)dv：表示分布在速率v附近、速率區(qū)間dv內(nèi)的分子數(shù)密度.nf(v)

23、dv：表示分布在速率v附近、速率區(qū)間dv內(nèi)的分子數(shù).(4)?vf(v)dv：表示分布在v1v2區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比.?f(v)dv：表示分布在0?的速率區(qū)間內(nèi)所有分子，其與總分子數(shù)的比值是1.?(6)?v2v1nf(v)dv：表示分布在v1v2區(qū)間內(nèi)的分子數(shù).6-6最概然速率的物理意義是什么?方均根速率、最概然速率和平均速率，它們各有何用處?答：氣體分子速率分布曲線有個極大值，與這個極大值對應的速率叫做氣體分子的最概然速率物理意義是：對所有的相等速率區(qū)間而言，在含有vp的那個速率區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比最大分布函數(shù)的特征用最概然速率vp表示；討論分子的平均平動動能用方均根速

24、率，討論平均自由程用平均速率6-7容器中盛有溫度為t的理想氣體，試問該氣體分子的平均速度是多少?為什么?答：該氣體分子的平均速度為0.在平衡態(tài)，由于分子不停地與其他分子及容器壁發(fā)生碰撞、其速度也不斷地發(fā)生變化，分子具有各種可能的速度，而每個分子向各個方向運動的概率是相等的，沿各個方向運動的分子數(shù)也相同從統(tǒng)計看氣體分子的平均速度是0.6-8在同一溫度下，不同氣體分子的平均平動動能相等，就氫分子和氧分子比較，氧分子的質(zhì)量比氫分子大，所以氫分子的速率一定比氧分子大，對嗎?答：不對，平均平動動能相等是統(tǒng)計平均的結果分子速率由于不停地發(fā)生碰撞而發(fā)生變化，分子具有各種可能的速率，因此，一些氫分子的速率比氧

25、分子速率大，也有一些氫分子的速率比氧分子速率小6-9如果盛有氣體的容器相對某坐標系運動，容器內(nèi)的分子速度相對這坐標系也增大了，溫度也因此而升高嗎?答：宏觀量溫度是一個統(tǒng)計概念，是大量分子無規(guī)則熱運動的集體表現(xiàn)，是分子平均平動動能的量度，分子熱運動是相對質(zhì)心參照系的，平動動能是系統(tǒng)的內(nèi)動能溫度與系統(tǒng)的整體運動無關只有當系統(tǒng)的整體運動的動能轉變成無規(guī)則熱運動時，系統(tǒng)溫度才會變化.6-10題6-10圖(a)是氫和氧在同一溫度下的兩條麥克斯韋速率分布曲線，哪一條代表氫？題6-10圖(坊是某種氣體在不同溫度下的兩條麥克斯韋速率分布曲線，哪一條的溫度較高?答：圖(a)中(1)表示氧，表示氫；圖(b)中(2

26、)溫度高.題6-10圖答：溫度是大量分子無規(guī)則熱運動的集體表現(xiàn)，是一個統(tǒng)計概念，對個別分子無意義溫度微觀本質(zhì)是分子平均平動動能的量度6-12下列系統(tǒng)各有多少個自由度：(1)在一平面上滑動的粒子；(2)可以在一平面上滑動并可圍繞垂直于平面的軸轉動的硬幣；(3)一彎成三角形的金屬棒在空間自由運動解：(1)2，(2)3，(3)66-13試說明下列各量的物理意義(1)13ikt(2)kt(3)kt222i3mirt(5)rt(6)rt22mmol2(4)解：(1)在平衡態(tài)下，分子熱運動能量平均地分配在分子每一個自由度上的能量均為(2)在平衡態(tài)下，分子平均平動動能均為1kt23kt.2ikt.2在平衡態(tài)

27、下，自由度為i的分子平均總能量均為由質(zhì)量為m,摩爾質(zhì)量為mmol，自由度為i的分子組成的系統(tǒng)的內(nèi)能為(5)1摩爾自由度為i的分子組成的系統(tǒng)內(nèi)能為mirt.mmol21rt.23(6)1摩爾自由度為3的分子組成的系統(tǒng)的內(nèi)能rt,或者說熱力學體系內(nèi)，1摩爾分子的23平均平動動能之總和為rt.26-14有兩種不同的理想氣體,同壓、同溫而體積不等,試問下述各量是否相同?分子數(shù)密度；(2)氣體質(zhì)量密度；(3)單位體積內(nèi)氣體分子總平動動能；(4)單位體積內(nèi)氣體分子的總動能解：(1)由p?nkt,n?p知分子數(shù)密度相同；kt由?(3)由nmmmolp?知氣體質(zhì)量密度不同；vrt3kt知單位體積內(nèi)氣體分子總平動動能相同；2i(4)由nkt知單位體積內(nèi)氣體分子的總動能不一定相同26-15何謂理想氣體的內(nèi)能?為什么理想氣體的內(nèi)能是溫度的單值函數(shù)?解：在不涉及化學反應，核反應，電磁變化的情況下，內(nèi)能是指分子的熱運動能量和分子間相互作用勢能之總和對于理