大学物理练习册解答一力学部分质点运动学（一）质点运动学（二）牛顿运动定律（一）牛顿运动定律（二）动量与角动量（一）动量与角动量（二）功和能(一)功和能（二）刚体定轴转动(一)刚体定轴转动(二)狭义相对论（一）狭义相对论（二）二热学部分温度气体分子运动论（一）气体分子运动论（二）热力学第一定律（一）热力学第一定律（二）热力学第二定律（一）热力学第二定律（二）三电磁学部分静电场（一）静电场（二）电势（一）电势（二）静电场中的导体静电场中的电介质（一）静电场中的电介质（二）恒定电流稳恒磁场（一）稳恒磁场（二）磁 力磁场中的磁介质电磁感应（一）电磁感应（二）电磁波四振动与波振动（一）振动（二）波动（一）波动（二）光的干涉（一）光的干涉（二）光的衍射（一）光的衍射（二）光的偏振五近代物理部分近代物理（一）近代物理（二）近代物理（三）激光质点运动学（1）答案一、选择题1.D 2.B 3.D 4.D 5.D 二、填空题1. 23 m/s 2. ; (n = 0, 1, 2,)3. 0.1 m/s2 4. ; 5. -g/2; 三、计算题1.2.3（1），消去t得轨道方程为（椭圆） （2） 与反向，故恒指向椭圆中心。（3）当t=0时，x=0，y=0，质点位于时，。质点位于图中的Q点。显然质点在椭圆形轨道上沿反时针方向运动。在M点，加速度的切向分量如图所示。可见在该点切向加速度的方向与速度的方向相反。所以，质点在通过M点速率减小。4.5.所以质点的运动方程为：(2) 上式中消去t,得y=3x2即为轨道方程。可知是抛物线。注：若求法向加速度，应先求曲率半径。质点运动学（二）答案一、选择题1.C 2.A 3.D 4.C 5.C二、填空题1, ; 2. ; 或 3. ; 4. 5. 或三、计算题1. 解：实际上可以用求面积的方法。2.3. 解：（1）4. 解：根据机械能守恒定律，小球与斜面碰撞时的速度为:h 为小球碰撞前自由下落的距离。因为是完全弹性碰撞，小球弹射的速度大小为:v2的方向是沿水平方向，故小球与斜面碰撞后作平抛运动，弹出的水平距离为:根据 极值条件 得到:且:是使小球弹得最远的高度。5. 解：设水用S；风用F；船用C；岸用D已知：正东正西北偏西30ovcsvfcvfdvsdvcd方向为南偏西30o。牛顿运动定律（一）答案一选择题1.C 2.C 3.B 4.A 5.B二、填空题1. f 02. (m3/m2)g;03. l/cos24. 0.28 N; 1.68 N 5.三、计算题1. 解：联立求解：FMx则外力由牛顿第三定律，m对M的压力与N大小相等方向相反，数值为:2. 解：受力分析，建立坐标系，物体受重力，地面的弹力，外力和摩擦力，列受力方程。联立求解：当分母有极大值时，F 有极小值。令因此y有极大值。由有当：时最省力。 3.证明：有：两边积分:HOlq则4. 解：设小球所在处圆锥体的水平截面半径为r15. 5.解:小球受力如图,根据牛顿第二定律:牛顿运动定律（二）答案选择题1.A 2.B 3.B 4.C 5.B二、填空题1. 63.2 N; 参考解：mrw2 = 20.8(2p)2N = 63.2 N2. 3. g; 竖直向下; 4. 2 5. ;三、计算题1.解：以被提起的绳段y为研究对象，建立坐标Oy，它受拉力F和重力l y g的作用，如图所示。由牛顿第二定律：即：2.解：则：。由：同理：则：解（1）、（2）式得代入（1）式得，方向如图所示。313. 解：以车厢为参考系，小球受力如图所示小球静止时合力为零，得 写投影式为 解之得出 即 414. 解：(1) 取杆OA为参考系，小环处于静止状态，受力如图：、及惯性离心力三者合力为零. 受力图 其中 将式沿OA杆方向取投影可得 (2) 因为N与杆是垂直的，故无论N取何值，都不影响小环沿杆的运动现假定小环受到一个扰动，向杆A端发生一位移Dl，即Dl大于零由上面式知： 即惯性离心力F沿杆的分量大于重力沿杆的分量，二者方向相反，合力指向杆的A端，故小环将沿杆向A端加速，不能再返回平衡位置反之，如小环向O端发生一Dl位移，此时Dl 0时，滑动摩擦力f =m g cosq (正确画出q为q 0到90之间的f曲线) 动量与角动量（一）答案一 选择题C 2. C 3. B 4. A 5. A二 填空题1218 Ns30，2pmg/w，2pmg/w 4510 m/s1，北偏东36.87三计算题1解：(1) 因穿透时间极短，故可认为物体未离开平衡位置因此,作用于子弹、物体系统上的外力均在竖直方向，故系统在水平方向动量守恒令子弹穿出时物体的水平速度为有 mv0 = mv+M vv = m(v0 - v)/M =3.13 m/s T =Mg+Mv2/l =26.5 N (2) (设方向为正方向)负号表示冲量方向与方向相反2解：以 lE 和 lp 分别表示人在塔下时地心和人离他们共同的质心的距离，则由质心定义可得：由于质心保持不动，所以当人爬上 时，应有：由此得：m即地球向人爬高的反方向移动了m。3解：以人与第一条船为系统，因水平方向合外力为零。所以水平方向动量守恒，则有：Mv1 +mv =0v1 =再以人与第二条船为系统，因水平方向合外力为零。所以水平方向动量守恒，则有：mv = (m+M)v2 v2 =4解：如图所示，设薄板半径为R，质量为m，面密度。由质量分布的对称性可得板的质心在x轴上，而 四证明题证：物体与契块组成的系统在水平方向不受外力，故此系统在水平方向的动量守恒，沿水平方向取x轴，则按题意，有 ，其中vx 为物体沿契块斜面下滑速度v的水平分量；V为契块沿水平面移动的速度。由上式，得 两边乘dt，积分之，有即dx,分别为契块和物体沿水平方向的位移元，这样，由上式可得契块的总位移x为动量与角动量（二）答案一选择题1.C 2. 3. C 4. A 5. D二填空题1，与正方形一边成45角。212 rad/s31 Nms，1 m/s4Mvd 参考解: 52275 kgm2s-1，13 ms-1三计算题1解：由题给条件可知物体与桌面间的正压力物体要有加速度必须：即：， 物体开始运动后，所受冲量为 t = 3 s, I = 28.8 N s 则此时物体的动量的大小为 速度的大小为 m/s2解：这个问题有两个物理过程： 第一过程为木块M沿光滑的固定斜面下滑，到达B点时速度的大小为方向：沿斜面向下 第二个过程：子弹与木块作完全非弹性碰撞在斜面方向上，内力的分量远远大于外力，动量近似守恒，以斜面向上为正，则有3解：建立图示坐标，以vx 、vy表示小球反射速度的x和y分量,则由动量定理，小球受到的冲量的x,y分量的表达式如下： x方向： y方向： v x=v cos a 方向沿x正向 根据牛顿第三定律，墙受的平均冲力 方向垂直墙面指向墙内mvmvaa解法二：作动量矢量图，由图知方向垂直于墙向外由动量定理: 得： 不计小球重力，即为墙对球冲力由牛顿第三定律,墙受的平均冲力 方向垂直于墙，指向墙内4解：物体因受合外力矩为零，故角动量守恒 设开始时和绳被拉断时物体的切向速度、转动惯量、角速度分别为v0、J0、w0和v、J、w则