力学与热学作业习题答案

1力学与热学作业习题参考答案dt7.1.7飞机沿水平方向飞行，螺旋桨尖端所在半径为150cm，发动机转速2000rev/min.(1)桨尖相对于飞机的线速率等于多少？(2)定性说明桨尖的轨迹.(1)研究桨头相对于运动参考系的运动：相30(2)研究桨头相对于基本参考系的运动：绝相牵相牵)绝)绝由于桨头同时参与两个运动：匀速直线运动和匀速圆周运2LhLh7.2.2在下面两种情况下求直圆锥体的总质量和质心位置.(1)圆锥体为均质；(2)密度为h的函数:L为正常数.L为正常数. xxx=0=L(1)3质量3两制动闸瓦对轮的压力都为392N，闸瓦与轮缘间的摩擦系数为xM=IbzIz3=+t=41.915.68tz0zz不计绳质量.(1)(2)(3)(4)NTxyTxf9O4522间极短，可视为在原地完成。此时受力为mg，Mg,N为转轴对杆的支 1|lI0=3M2220MM+m2有222322有 的速度，并求此时框架对支点的作用力.6om25xom25x10I=2人m2+2[m2+m(+2)2]=10031243223555p22xM=4mgopsin22o42o==oI5由转动定理xMo=I5cT2210ic22T57mgTn(1)杆质心的加速度，(2)杆B端所受的力.取杆为隔离体，受力分析及建立坐标如TcTvIIm2B3TNnA (2)(3)(4)8ffcT4依质心运动定律有：f0f*2=M2ac板()1ffR=I=MR29NN2*2f0W22222f*=ma2 (5)NNMg=02Ffff*=0011f=N1N=N22f=f00yN2f02f0fF1Fxf*xf1 W 9=2=227.6.1汽车在水平路面上匀速行驶，后面牵引旅行拖车，假设拖车FW2取汽车为隔离体，设车受前后轮的支持力分别为N，N21212i(N+NW=0当有F时：a1(以后轴为轴)1WFhWFh(N+N=W22率，不计一切阻力.k承面是理想光滑面，求系统振动的固有频率.k1mk21md2x(kk)xdt212md2x(kk)x=0dt2120mkNm20g以平衡位置为原点建立坐标系O-x,水平向右为正方向。弹簧振子的运动方程为:0故0故000Ax2Ax203102(m)0xAcoscm下面.(1)求其振动的周期.(2)在t0时，物体距平衡位置的位移mm (1)Ok0(2)设运动方程为：0km(xAcosa000即|l一AO0cm).(1)求弹簧的劲度系数，(2)求最大动能，(3)总能量.k(1)根据弹簧振子02=m0则dt2则dt2故最大动能kmax2max(3)总能即等于最大动能E=Ekmax=1.0010一3(J)1或2或2第十章10.2.10图(a)、(b)分别表示t=0和t=2s时的某一平面简谐波ymy/m2410.4.1在直径为14cm管中传播的平面简谐声波.平均能流密度密度，(2)求相邻同相位波面间的总能量.10.5.2两个声源发出横波,振动方向与纸面垂直,二波源具有相同10.5.9同一媒质中有两个平面简谐波波源作同频率,同方向,同振mABAAB入B0A0,B0AAB入B0A0,B0位BA入入B0A022分别为两点的初10.6.1火车以速率v驶过一个在车站上的观察者,火车发出的汽笛声频率为f.求观察者听到的声音的变化.设声速是v0近似认为静止的观察者和火车轨道在同一直线上,则当火车驶向的频率为vf,=0f0当火车驶离观察者时,观察者听到的声音的频率为:f,=f因此,火车驶过观察者时,观察者听到的声音频率的变化为:1t要注意，长度只在运动的方向发生收缩，与运动垂直的方向不受影0采用速度合成法则，要注意参考系的速度方向，如设恒星际站为O系，某一个火箭的速度0001.4解：(1)不同。选C(2)在压强极低的极限情况下，气体温标只取决于气体的共同性质，而与MMMPV=RTRT径ABDA△V-△p0--+0-+0Q-0A-0T12(1)(1)A、B、C三点的温度：PVT=AA=272KPVT=BB=544KPVT=CC=272K(2)P—V图：(3)Q=C(TT)=7912JABp,mBAQ=C(TT)=5649JBCV,mCBCACVCAA=Q+Q+Q=C(TT)+C(TT)+RTlnA=696JABBCCAp,mBAV,mCBCVC(4)系统从高温热源吸热为ABp,mBA(5)循环效率为AB第四章:4.6(1)f(v)dv速率处于vv+dv速率区间内的分子数占总分子数的比率(2)Nf(v)dv速率处于v附近dv速率区间内的分子数目(3)f(v)dv速率处于vv速率区间内的分子数目占总分子数的比率12v(4)Nf(v)dv速率处于vv速率区间内的分子数目12v(5)v1vv间分子的平均速率f(v)dv121v1(6)Nvf(v)dv=jvdN速率处于vv速率区间内的分子的速率