（建筑工程管理）西安建筑科技大學(xué)大學(xué)物理作業(yè)答案

2一.選擇題：得：故船為變加速直線運(yùn)動(dòng)。,二.填空題：1.解：∵,∴2.解：⑴∵∴3.解：總加速度與半徑夾45°角時(shí)，切向加速,得出：t＝1s4.解：x(t)作初速度為零的加速直線運(yùn)動(dòng),積分得：,得：：，∴三.計(jì)算題：1.解：∵時(shí)∴,得：,得：后：則的方向與軸的夾角γ∵∴,得：4一.選擇題：∴∴∴2.(1).當(dāng)彈簧長度為原長時(shí)，系統(tǒng)的重力勢能為。又：，能又可表為：。(2).系統(tǒng)的彈性勢能為：。∴初態(tài)體系總能量為：能守恒?！嗳?計(jì)算題：1.設(shè)木塊與彈簧接觸時(shí)的動(dòng)能為。當(dāng)彈簧壓縮了塊的動(dòng)能為零。根據(jù)動(dòng)能原理：∴3.設(shè)炮車自斜面頂端滑至L處時(shí)，其速率為。由機(jī)械能守恒定律知：6:一.選擇題：∵的方向不斷改變，而大小不變.∴不斷改變質(zhì)點(diǎn)所受外力通過圓心，所以產(chǎn)生的力矩為零則角動(dòng)量守恒。根據(jù)開普勒定律得出。由選子彈和棒為系統(tǒng)系統(tǒng)對(duì)轉(zhuǎn)軸的力矩為零，所以系統(tǒng)角動(dòng)量守恒。設(shè)所求棒的角速度為ω以俯視圖∴二.填空題：1.解：∵角動(dòng)量為，系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為：∴2.解：如圖3.解：選人、轉(zhuǎn)椅和雙手各持的啞鈴為系統(tǒng)，系統(tǒng)變化過程中所受外力矩為零，所以系統(tǒng)的角動(dòng)量守恒。8初角動(dòng)量：，，則∴ω=8rad·s-14.解：選子彈和桿為系統(tǒng)，在子彈射入前后瞬間，系統(tǒng)對(duì)轉(zhuǎn)軸所受外力矩為零，所以系統(tǒng)動(dòng)量矩守恒。初角動(dòng)量為：∴5.解：∴6.解：由L＝Jω,∴7.解：∵,即，則∴∴圈三.計(jì)算題：1.解：①②①②聯(lián)立解得：∴β=0.99rad·s-22.解：任意時(shí)刻圓盤兩側(cè)繩長分別為、，選長度為、兩段繩和盤為研究對(duì)象。設(shè)：繩的加速度為，盤的角加速度為，盤半徑為，繩的線密度為，在1、2兩點(diǎn)處繩的∵,∴由已知：，對(duì)運(yùn)動(dòng)方程兩邊同時(shí)對(duì)t求導(dǎo)：,其中ω為剛體作定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，證畢。比曲線2的相位滯后，而曲線3的相位比曲線1的相位超前π,所以(E)為正確答案。2.解：由，由題可知，質(zhì)點(diǎn)時(shí)在平衡位置，即，，又由題意可知，質(zhì)點(diǎn)在時(shí)在處，即，，3.解：，，：，：，得：，則：，得：，[或]4.解：由振動(dòng)動(dòng)能：,∴B為正確答案。5.∵總能量，其中為彈簧的彈性系數(shù)，為振動(dòng)圓頻率，為振子質(zhì)量，為振幅。又∵得：，，二、填空題：：，得：，，又，得周期為：物體質(zhì)由牛頓物體質(zhì)由牛頓量為，它受到的重力為，平臺(tái)對(duì)它的支持力為。則。又三、計(jì)算題：，，得：得：,得：，(s)振子的能量，為在作用下向左運(yùn)動(dòng)了，此時(shí)，繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)，并不是的最大位移。當(dāng)運(yùn)動(dòng)到最左端，最大彈性勢能即為外力所作的功，即：，得：，設(shè)：彈簧振子的振動(dòng)方程為：1．解：平面簡諧波在時(shí)刻的波形即為波線x軸上作旋位與大值時(shí)勢能也達(dá)最大值，動(dòng)能為零時(shí)勢能也為零。二、填空題：置將是。位置是。4.解：∵波強(qiáng)正比于振幅的平方，設(shè)合振幅為，則：其中，分別是波源位相，分別是波源位置，由題。三、計(jì)算題：（）：，。：，：，。形成駐波，其表達(dá)形式為：振幅為：，得：，1.解:根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有2.解:根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程(氦氣)＝＝又∵氧氣視為剛性雙原子分子的理想氣體,則其內(nèi)能為(i=5)(i=3)∴(C)由于T不變(都是雙原子分子)∴(C)1.體積(V)、溫度(T)、壓強(qiáng)(P)(因?yàn)檫@是描述氣體狀態(tài)的三個(gè)基本宏觀量)分子的運(yùn)動(dòng)速度()(因?yàn)榇罅糠肿釉谧鲇啦煌Ｏ⒌臒o規(guī)則運(yùn)動(dòng))3(3)∵氮?dú)馐请p原子剛性分子3.解:根據(jù)公式得：4.解:設(shè)未用前氧氣的內(nèi)能為E1,用后剩下為E2,∵V不變，T不變?！嘤帧摺?.解:根據(jù)動(dòng)能的變化知(單原子氣體i=3)∴6.解:根據(jù)最可幾速率公式知T不變∴7.解:根據(jù)T不變而故∴曲線(a)是氬曲線(c)是氦.8.解:三.計(jì)算題：T2＝2P/(nk)＝2T1T一定，氫和氧都為雙原子分子氣體,i=5故平均平動(dòng)動(dòng)能和相同;與不相同,氧氣的與都比氫的小。(1)錯(cuò).表示在速率區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分率。(2)錯(cuò).∵∴表示處在速率區(qū)間的分子速率總和。(3)錯(cuò).∵∴表示在整個(gè)速率范圍內(nèi)分子速率的算術(shù)平均值.一.選擇題：1.(C)∴所以系統(tǒng)內(nèi)能增加,且對(duì)外做功,故吸熱。2.(B)∴內(nèi)能不變.T不變。又∵∴3.(A)(1)不對(duì),等溫膨脹過程熱量全變?yōu)楣Α?3)不對(duì),制冷機(jī)就是一個(gè)反例。(2)(4)對(duì),由熱力學(xué)第二定律保證。4.(B)解(1)4.從幾率較小的狀態(tài)到幾率較大的狀態(tài)；狀態(tài)的幾率增大(或熵增加)。三.計(jì)算題:3.解:∴表述矛盾，故兩條絕熱線不能相交。TaTa一.選擇題：2.解:由薄膜干涉以及光由折射率小的媒質(zhì)到折射率λ/2λ1=λ/n1相位差Δφ=2πδ/λ=+π3.解:由劈尖干涉的明條紋條件璃的抬高而變大,可見條紋向棱邊方向平移。5.解:牛頓環(huán)在某一個(gè)半徑方向就是一個(gè)劈尖,相鄰兩條紋之間的距離=λ/(2nsinθ)6.解:邁克爾遜干涉儀的光路上，光通過透明介質(zhì)薄膜兩次，所以兩束光的光程差δ=2(n-1)Δd由題2(n-1)Δd=λ知移。2.解:δ=dsinθ+(r-e)+n1e-[(r-e)+n2e]Δφ==3.解：由于，所以兩束相干光束均存在半波損失，因此由半波e=λ25.解：邁克爾遜干涉儀的光路上通過了兩次6.解:設(shè)此微小距離為Δd由Δd=Δn(λ/2)知三.計(jì)算題:1.解:①由明條紋在光屏上的位置X=ΔX'=③不變。2.解:設(shè)空氣膜最大厚度為e,由劈尖干涉明條紋條件2e+(1/2)λ=kλ3.解:若光在反射中增強(qiáng),則其波長應(yīng)滿足條件即λ=(1)由單縫衍射極值公式，可得中央明紋及其余各明紋之間寬度分別為：(2)當(dāng)平行光垂直入射時(shí)，中央明紋中心位置應(yīng)在透鏡主軸與屏的相交點(diǎn)處。縫作微小位移，但透鏡并未移動(dòng)。故知中央明紋中心不會(huì)移動(dòng)。因此整個(gè)圖象不會(huì)移動(dòng)。光柵為分光元件，衍射條紋各級(jí)主極大相互間距離越大，越利于對(duì)條紋的作準(zhǔn)確測量。從光柵公式3.解：(B)不出現(xiàn)的主極大，即為缺級(jí)。4.解：(B)斜入射時(shí),設(shè)入射光線與光柵法線成θ角，此時(shí)可得：k'＝(a+b)(sinθ+sinφ)/λ,式中φ為衍射角。仍然是當(dāng)φ=π/2時(shí)，k'max＝(a+b)(sinθ+1)/λ5.解：(D)兩種譜線重疊時(shí)，其所對(duì)應(yīng)的衍射角應(yīng)相同，設(shè)重疊時(shí)的衍射角為φ,λ1、λ2所＝＝＝二.填空題：∵P點(diǎn)處為第二級(jí)暗紋，∴對(duì)應(yīng)的邊緣的兩條衍射光的光程差為：δ用λ/2去分割2λ,顯然為4個(gè)半波帶。相應(yīng)地將單縫處的波面分成“4”個(gè)半波帶。若單縫寬度縮小一半，則對(duì)應(yīng)的δmax=λ2.解：∴光線1與3之間的光程差為δ1,3=λ,因此光線1與3在幕上P點(diǎn)相遇時(shí)其Δφ1,3＝2π∵δ1,5＝2λ,∴單縫處波面分成四個(gè)半波帶，為偶數(shù)，兩兩在P點(diǎn)相遇相消，因此填：2π,暗。3.解：光柵公式可得：dsinφ1=λS=sinφ1=∴λ=dsinφ1==∴填：4.解：設(shè)波長為λ1的第三級(jí)譜線所對(duì)應(yīng)的衍射角為φ,則由題設(shè)知波長為λ2的第二級(jí)譜線所對(duì)應(yīng)的衍射角亦為φ,由光柵方程可得：(a+b)sinφ=3λ1(1)(a+b)sinφ=2λ2(2)三.計(jì)算題：(1)對(duì)第一級(jí)暗紋,有asinφ1=λ,因φ1很小，所以tgφ1≈sinφ1=λ/aΔX0＝2ftgφ1＝2f(λ/a)φ2亦很小,∴tgφ2≈sinφ2＝2λ/a所以，X2＝ftgφ2≈fsinφ2＝f(2λ/a)2.解：當(dāng)兩譜線重合時(shí)有：φ1=φ2所以：1=,：，所以：=3.解：(1)由單縫衍射明紋公式可得第一級(jí)明紋中心公式：對(duì)：所以:sinφ1=所以:sinφ2=tgφ1≈sinφ1，tgφ2≈sinφ2，所以ΔX≈==(2)由光柵衍射主極大公式可得：對(duì)λ1：dsinφ1＝kλ1,∴sinφ1=同理,對(duì)λ2：dsinφ2＝kλ2,∴sinφ2=＝f(tgφ2-tgφ1),所以tgφ1≈sinφ1，tgφ2≈sinφ2所以ΔX≈f(sinφ2-sinφ1)=f=(λ2-λ1)4.解：(1)由光柵衍射主極大公式得：==(2)第三級(jí)若不缺級(jí),則有但由于第三級(jí)缺級(jí),對(duì)應(yīng)于可能的最小寬度a,衍射角φ3應(yīng)是單縫衍射的第一級(jí)asinφ3=λ②=3(3)由光柵公式：(a+b)sinφ=kλ(k＝0,1,2,···)①asinφ=k'λ(k'＝1,2,3,···)②當(dāng)φ=π/2時(shí),得可能呈現(xiàn)的最高級(jí)