大学物理复习题答案(同济大学课件)

1、第一章 质点运动学1、；，；，2、在运动函数中消去t，可得轨道方程为由，得，可得在时，在时，3、，4、以投出点为原点，建立直角坐标系。，以表示着地点坐标，则。将此值和，值一并代入得解之得，和。取正数解。着地点离投射击点的水平距离为：5、，由于均匀减速，翼尖的角加速恒定，负号表示切向加速度的方向与速度方向相反。，6、 则：（1）时： 方向都沿X轴正方向（2）在内，则在内， 方向沿X轴正方向（3）在内，F所做的功：由动能定理得：第二章 牛顿运动定律1、小球下落过程中受重力和空气阻力作用。垂直于地面的坐标轴oy取向下为正方向。取时。有：，因为，故，2、当珠子摆下角度为时，等式两边同乘以，；因为：，；

2、，；第三章 动量和角动量1、对人和船这一系统在水平方向质心的坐标不变。，2、慧星运行受的引力指向太阳，所以它对太阳的角动量守恒，第四章 功和能1、小球从0度旋转到的过程中，合外力所做的功为用动能定理，由于,得：，2、当砝码的速度达到最大时，砝码受到的重力与弹力相等，即在砝码下落的过程中，由砝码、弹簧及地球组成的系统机械能守恒，设砝码的速度达到最大时，弹簧被压缩的长度为x，即由以上两式解之得，第五章 刚体的定轴转动1、（1），转（2）（3），2、(1)棒在q 位置时所受的力矩：由转动定律可得，不着3、外力矩为零系统角动量守恒：选择棒最低端：解之间：4、绳中拉力用T表示，对定滑轮M，由转动定律，对

3、于轴O有：对于m，由牛顿第二定律，沿y方向，有：滑轮和物体的运动学关系为：由以上三式，可得物体下落的加速度为：第六章 狭义相对论基础1、依题意，在地面实验室中观察介子的寿命：这段时间内它走过的距离为：2、设S系为速度是的飞船在其中静止的参考系，则地面对此参考系以运动。以地面为参考系，则另一飞船相对于系的速度为，则3、以M表示合成小球的相对论的质量，Mo表示它的静止质量。依据动量守恒得：，解得M=2.67mo，V=0.5c，Mo=2.31mo第七章 温度和气体动理论1、2、根据状态方程，可得到单位体积内的分子数为（2）由状态方程得出氮气的密度：（3）氮气分子的质量为：（4）分子的平均平动动能：3

4、、根据题意，所给气体中，氦为单原子分子i=3，氢、氧为双原子分子i=5，氨、二氧化碳为多原子分子i=6，温度T=273K。各种理想气体的内能分别为：单原子分子气体：；双原子分子气体：多原子分子气体：当温度升高时，内能增加为，所以当温度升高时，各种气体的内能增加分别为：单原子分子气体：；双原子分子气体：多原子分子气体：4、（1）（2）第八章 热力学1、由（P1、V1、T1）变化到（P2、V2、T2）的直线过程所做的功是PV图上曲线与V轴围成的面积，由题知是膨胀过程，所做的功：（1）（2）系统内能的改变（3）吸收的热量（4）摩尔热容量，2、由题目中的已知条件可判，理想气体在状态A和状态C的温度相同

5、，故 在此过程中对外所做的功： 由热力学第一定律：3、（1）等温过程，（2）等压过程，4、（1）对卡诺热机（2）对卡诺制冷机5、（1）由图得：（2）由理想气体状态方程得： ，由热力学第一定律得：第九章 静电场1、包含点电荷所在的顶点的三个面的电通量为0，其它三个面的电通量为2、由高斯定理：，3、，4、球外一点（）；球体内（）5、设场点P1在球面内，场点P2在球面外。由高斯定理可知球面内的电场强度，球面外的电场强度为。所以，6、由高斯定理可求，第十章 电容器和电介质1、并联，总耐压值等于三个电容器中耐压最小的电容器的耐压，即10V。三个电容器储存的能量：，串联，所以，串联电容器组的耐压是三个电容

6、器储存的能量：，2、由平行板电容器电容计算式 ，设后来两板之间的距离为d1，代入数据解之得：所以需要按下的距离为：第十一章 磁场和电磁感应1、可将线圈分为AB、BC、CD、DA四段来考虑，各段在O点产生的磁感应强度分别为、。因为BC和DA的延长线通过O点，故等于一圆形电流在圆心处的，即由于与的方向相反，故O点的磁感应强度为 方向：垂直纸面向外2、由于金属棒处在通电导线的非均交磁场中，因此必须将金属棒分成很多长度元dx，这样在每一个dx处的磁场可以看作是均匀的，其磁感应强度的大小为式中x为长度元dx与长直导线之间的距离，在dx小段上的动生电动势为所以金属棒中的总电动势为指向是从B到A。即A端电势

7、高，B端电势低。3、解：(1)在两导线所在平面内与两导线等距离处的P点磁感应强度大小为P点磁感应强度方向垂直纸面向里(2)所求磁通量为 4、线圈向右作匀速运动时，上下两边不产生动生电动势设线圈左边导线产生的动生电动势为，线圈右边导线产生的动生电动势为，整个线圈内的感应电动势为，则有，第十二章 振动和波动1、解：已知，时，代入振动方程得，因时，为负值，只能为正，故从而求得该物体的振动方程为时，物体的位置为负号说明此时物体在平衡位置的负方向。这时物体的速度为负号说明此时物体的速度指向负方向。这时物体的加速度为其方向沿正方向。2、波长：，（1）原点处质点的振动表达式：（2）波动表达式：（3）离原点1

8、0cm处质点的振动表过式：（4）该两点间的距离，相位差为：3、由处质点的振动函数可得，则，任意处的质元振动的相和处的相位差为 这样，沿轴正向传播的波函数是4、（1）由振幅A、频率f、波长的定义可知：； （2）原点处质点的振动方程为：（3）该简谐波的波动方程为：第十三章 波动光学1、(1)根据双缝干涉明纹的条件：把和代入上式，得：所以：(2)当时，相邻两明纹间的距离为：2、由得照射光的波长为同样中央明纹宽度为（暗）=3、由可得对第一和第二级暗纹中心有因此第一级和第二级暗纹中心在屏上的位置分别为由此得中央亮纹宽度为=第一级亮纹的宽度为4、（1）两缝之间的距离为（2）由于，按计算，则应取12，由于上下两侧的明纹关于中央明纹对称，所以在中央明纹两侧还能看见24条明纹。5、（1）由题意可求光栅常数由光栅方程，可求（2）第二级明纹对应的角度为（3）谱线的最大可能角位置为，由光栅方程可知级次的最大值