天津科技大學(xué)大學(xué)物理習(xí)題答案（最新上冊(cè)）

1、第一章1、 d 2、d 3、b 4、8m，10m 5、23m/s6、4.8m/s2，3.15rad 7、，8、解：(1) 由，知： ，消去t可得軌道方程：質(zhì)點(diǎn)的軌道為圓心在（0，0）處，半徑為r的圓；（2）由，有速度：速率：9、解：（1）由，可知 ， 消去t得軌道方程為：，質(zhì)點(diǎn)的軌道為拋物線。（2）由，有速度：從到秒的位移為：（3）和秒兩時(shí)刻的速度為：， 。10、解：(1)由，有：，有：；（2）有速率：，利用有： 。11、解： 由于是一維運(yùn)動(dòng)，所以，由題意：，分離變量并積分有： ，得： 又 ， 積分有： 第二章1、 d 2、b 3、l/cos2 4、解：(1) 子彈進(jìn)入沙土后受力為v，由牛頓定

2、律 (2) 求最大深度解法一： 解法二： 5、解：根據(jù)牛頓第二定律 6、解：由于是在平面運(yùn)動(dòng)，所以考慮矢量。由：，有：，兩邊積分有：，考慮到，有由于在自然坐標(biāo)系中，而（時(shí)），表明在時(shí)，切向速度方向就是方向，所以，此時(shí)法向的力是方向的，則利用，將代入有，。第三章1、 b 2、c 3、c 4、c 5、f0r 6、保守力的功與路徑無關(guān) w= -ep 7、解：由功的定義：，題意：，。8、解：用動(dòng)能定理，對(duì)物體 168 解出 v13m/s 9、解：(1) 外力做的功 31 j (2) 此力為保守力，因?yàn)槠涔Φ闹祪H與彈簧的始末態(tài)有關(guān)y10、 解：(1)建立如圖坐標(biāo). 某一時(shí)刻桌面上全鏈條長(zhǎng)為y,則摩擦力大

3、小為 摩擦力的功 = = (2)以鏈條為對(duì)象，應(yīng)用質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能定理 w 其中 w = w pwf ，v0 = 0 wp = 由上問知 所以 得 第四章1、 c 2、c 3、 18 ns 4、 kg m2 s-1 n m 5、06、 mvd 7、mwab 08、解：（1）由于離開槍口處合力剛好為零，有：， 得：；（2）由沖量定義：有：（3）再由，有：。 9、解：（1）根據(jù)動(dòng)量的定義：，而， ；（2）由 ，所以沖量為零。第五章1、 d 2、a 3、b4、定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體所受外力對(duì)軸的沖量矩等于轉(zhuǎn)動(dòng)剛體對(duì)軸的角動(dòng)量（動(dòng)量矩）的增量， 剛體所受對(duì)軸的合外力矩等于零 5、 mw 0 / (m+2m)6、解：受

4、力分析如圖，可建立方程： ，聯(lián)立，解得：，考慮到，有：。7、解：受力分析如圖，可建立方程： ，聯(lián)立，解得：， 8、解：設(shè)繩子對(duì)物體(或繩子對(duì)輪軸)的拉力為t，則根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律和轉(zhuǎn)動(dòng)定律得： mgtma t rjb 由運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系有： a = rb 由、式解得： jm( ga) r2 / a 又根據(jù)已知條件 v00 s， a2s / t2 2分將式代入式得：jmr2(1) 9、解：作示力圖兩重物加速度大小a相同，方向如圖. 示力圖 2分 m1gt1m1a 1分 t2m2gm2a 1分設(shè)滑輪的角加速度為b，則 (t1t2)rjb 2分且有 arb 1分由以上四式消去t1，t2得： 2分開始時(shí)系統(tǒng)靜

5、止，故t時(shí)刻滑輪的角速度 分10、 解：根據(jù)角動(dòng)量守恒 解得 11、解：(1) 以子彈和圓盤為系統(tǒng)，在子彈擊中圓盤過程中，對(duì)軸o的角動(dòng)量守恒 mv0r(mr2mr2)w (2) 設(shè)s表示圓盤單位面積的質(zhì)量，可求出圓盤所受水平面的摩擦力矩的大小 為 (2 / 3)pmgr3(2 / 3)mmgr 設(shè)經(jīng)過dt時(shí)間圓盤停止轉(zhuǎn)動(dòng)，則按角動(dòng)量定理有 mf dt0jw(mr2mr2)w- mv 0r 12、 解：根據(jù)機(jī)械能守恒 解得 13、解：受力分析如圖 2分 mgt2 = ma2 1分 t1mg = ma1 1分 t2 (2r)t1r = 9mr2b / 2 2分 2rb = a2 1分 rb = a

6、1 1分解上述5個(gè)聯(lián)立方程，得： 2分 第六章1、 b 2、a 3、b 4、b 5、d6、 c 7、相對(duì)的，運(yùn)動(dòng)8、解：以粒子為系，利用有： 。9、解：門外觀測(cè)者測(cè)得桿長(zhǎng)為運(yùn)動(dòng)長(zhǎng)度，當(dāng)時(shí)，可認(rèn)為能被拉進(jìn)門，即：解得桿的運(yùn)動(dòng)速率至少為： 10、解：令s系與s系的相對(duì)速度為v，有 ， 則 ( = 2.24108 ms-1 ) 那么，在s系中測(cè)得兩事件之間距離為： = 6.72108 m 11、 解：設(shè)加速器為系，離子為系，利用：，則： 。12、解：由相對(duì)論動(dòng)能：（1）；（2） 。13、解：按題意， 即 ， ， 動(dòng)能 ，即， 同上可得 14、解：根據(jù)洛侖茲變換公式: ， 可得 ， 在k系，兩事件同時(shí)

7、發(fā)生，t1 = t2，則 ， 解得 在k系上述兩事件不同時(shí)發(fā)生，設(shè)分別發(fā)生于和 時(shí)刻， 則 ， 由此得 =5.77106 s 15、解：設(shè)兩系的相對(duì)速度為v根據(jù)洛侖茲變換， 對(duì)于兩事件，有 由題意： 可得 及 由上兩式可得 = 4106 m 第七章1、 b 2、e 3、b 4、p，-p/2，p/35、 振動(dòng)系統(tǒng)本身的性質(zhì)，初始條件6、 10cm，p/6rad/s，p/37、解：（1）由題已知 a=0.12m，t=2 s ， 又t=0時(shí)，由旋轉(zhuǎn)矢量圖，可知：故振動(dòng)方程為：； （2）將t=0.5 s代入得：，方向指向坐標(biāo)原點(diǎn)，即沿x軸負(fù)向；（3）由題知，某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)位于，且向軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，如圖示，質(zhì)

8、點(diǎn)從位置回到平衡位置處需要走，建立比例式：，有： 。8、解: (1) vm = wa w = vm / a =1.5 s-1 t = 2p/w = 4.19 s (2) am = w2a = vm w = 4.510-2 m/s2 (3) x = 0.02 (si) 9、 解：旋轉(zhuǎn)矢量如圖所示 由振動(dòng)方程可得 ， s 10、解：依題意畫出旋轉(zhuǎn)矢量圖 由圖可知兩簡(jiǎn)諧振動(dòng)的位相差為 11、解：由，有：，（1）當(dāng)時(shí)，由，有：，；（2）當(dāng)時(shí)，有：，。12、解：合振動(dòng)方程為x=m13、解：(1) 設(shè)振動(dòng)方程為 由曲線可知 a = 10 cm , t = 0， 解上面兩式，可得 f = 2p/3 由圖可知

9、質(zhì)點(diǎn)由位移為 x0 = -5 cm和v 0 0的狀態(tài)所需時(shí)間t = 2 s，代入振動(dòng)方程得 (si) 則有， w = 5 p/12 故所求振動(dòng)方程為 (si) 14、解：(1) s (2) a = 15 cm，在 t = 0時(shí)，x0 = 7.5 cm，v 0 0 ， (3) (si) 第八章1、 d 2、d 3、c 4、b5、2.4m，6m/s 6、7、解：（1）設(shè)平面波的波動(dòng)式為，則點(diǎn)的振動(dòng)式為：，與題設(shè)點(diǎn)的振動(dòng)式比較，有：，平面波的波動(dòng)式為：；（2）若波沿軸負(fù)向傳播，同理，設(shè)平面波的波動(dòng)式為：，則點(diǎn)的振動(dòng)式為：，與題設(shè)點(diǎn)的振動(dòng)式比較，有：，平面波的波動(dòng)式為：。8、解：（1）仿照上題的思路，

10、根據(jù)題意，設(shè)以點(diǎn)為原點(diǎn)平面簡(jiǎn)諧波的表達(dá)式為：，則點(diǎn)的振動(dòng)式：題設(shè)點(diǎn)的振動(dòng)式比較，有：，該平面簡(jiǎn)諧波的表達(dá)式為：（2）b點(diǎn)的振動(dòng)表達(dá)式可直接將坐標(biāo)，代入波動(dòng)方程：9、解：（1）如圖，、連線上在外側(cè)，兩波反相，合成波強(qiáng)度為0；（2）如圖，、連線上在外側(cè)，兩波同相，合成波的振幅為，合成波的強(qiáng)度為： 。10、解：(1) 反射點(diǎn)是固定端，所以反射有相位突變p，且反射波振幅為a，因此反射波的表達(dá)式為 (2) 駐波的表達(dá)式是 (3) 波腹位置： , , n = 1, 2, 3, 4, 波節(jié)位置： , n = 1, 2, 3, 4, 11、 解：(1) 設(shè)x = 0 處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為 由圖可知，t = t時(shí)

11、 1分 1分所以 ， 2分x = 0處的振動(dòng)方程為 1分 (2) 該波的表達(dá)式為 3分12、解：(1) o處質(zhì)點(diǎn)，t = 0 時(shí) ， 所以 2分又 (0.40/ 0.08) s= 5 s 2分故波動(dòng)表達(dá)式為 (si) 4分 (2) p處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為 (si) 2分第九章 1、d 2、c 3、c 4、b 5、c6、，7、 氧 ，氦 速率在vvv范圍內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分率 速率在0整個(gè)速率區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)的百分率的總和 8、答：（1）在平衡態(tài)下，分子熱運(yùn)動(dòng)能量平均地分配在分子每一個(gè)自由度上的能量均為；（2）在平衡態(tài)下，每個(gè)分子平均平動(dòng)動(dòng)能；（3）在平衡態(tài)下，自由度為i的分子平均總能量；（4

12、）1摩爾自由度為i的分子組成的系統(tǒng)內(nèi)能為；（5）由質(zhì)量為m，摩爾質(zhì)量為m，自由度為i的分子組成的系統(tǒng)的內(nèi)能為。9、解：(1) 設(shè)分子數(shù)為n .根據(jù) e = n (i / 2)kt 及 p = (n / v)kt 得 p = 2e / (iv) = 1.35105 pa (2) 由 得 j 又 得 t = 2 e / (5nk)362k 10、解：(1) t相等, 氧氣分子平均平動(dòng)動(dòng)能氫氣分子平均平動(dòng)動(dòng)能6.2110-21 j 且 m/s (2) 300 k 第十章1、 d 2、d 3、b 4、d5、 一個(gè)點(diǎn)，一條曲線，一條封閉曲線6、 ，7、 狀態(tài)幾率增大，不可逆的8、解：氣體在等壓過程中吸熱

13、：內(nèi)能變化為：由熱力學(xué)第一定律：那么，對(duì)于單原子理想氣體，有。9、解：正循環(huán)edce包圍的面積為70 j，表示系統(tǒng)對(duì)外作正功70 j；eabe的面積為30 j，因圖中表示為逆循環(huán)，故系統(tǒng)對(duì)外作負(fù)功，所以整個(gè)循環(huán)過程系統(tǒng)對(duì)外作功為： w=70+(30)=40 j 設(shè)cea過程中吸熱q1，bed過程中吸熱q2 ，由熱一律， w =q1+ q2 =40 j q2 = w q1 =40(100)=140 j bed過程中系統(tǒng)從外界吸收140焦耳熱. 10、解：氦氣為單原子分子理想氣體， (1) 等體過程，v常量，w =0 據(jù) qde+w 可知 623 j 3分 (2) 定壓過程，p = 常量， =1.

14、04103 j de與(1) 相同 w = q - de417 j 4分 (3) q =0，de與(1) 同 w = -de=-623 j (負(fù)號(hào)表示外界作功) 3分11、解：由圖可得 a態(tài)： 8105 j b態(tài)： 8105 j ，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知 ，de = 0 3分根據(jù)熱力學(xué)第一定律得： j 2分12、解：(1) 過程ab與bc為吸熱過程， 吸熱總和為 q1=cv(tbta)+cp(tctb) =800 j 4分 (2) 循環(huán)過程對(duì)外所作總功為圖中矩形面積 w = pb(vcvb)pd(vd va) =100 j 2分 (3) ta=pava/r，tc = pcvc/r， tb =

15、 pbvb /r，td = pdvd/r， tatc = (pava pcvc)/r2=(12104)/r2 tbtd = (pbvb pdvd)/r2=(12104)/r2 tatc=tbtd 4分13、解：(1) 且 q2 = t2 q1 /t1 即 24000 j 4分由于第二循環(huán)吸熱 ( ) 3分 29.4 1分 (2) 425 k 2分14、解：?jiǎn)卧臃肿拥淖杂啥萯=3從圖可知，ab是等壓過程， va/ta= vb /tb，ta=tc=600 k tb = (vb /va)ta=300 k 2分 (1) =6.23103 j (放熱) =3.74103 j (吸熱) qca =rtcln(va /vc) =3.46103 j (吸熱) 4分 (2) w =( qbc +qca )|qab |=0.97103 j 2分 (3) q1=qbc+qca， =w / q1=13.4% 2分15、解：(1) 2分 (2) ， w為梯形面積，根據(jù)相似三角形有p1v2= p2v1，則 3分 (3) q =e+w=3( p2v2p1v1 ) 2分 (4) 以上計(jì)算對(duì)于ab過程中任一微小狀態(tài)變化均成立，故過程中 q =3(pv) 由狀態(tài)方程得 (pv) =rt， 故 q =3rt