（建筑工程管理）西安建筑科技大学大学物理作业答案

2一.选择题：得：故船为变加速直线运动。,二.填空题：1.解：∵,∴2.解：⑴∵∴3.解：总加速度与半径夹45°角时，切向加速,得出：t＝1s4.解：x(t)作初速度为零的加速直线运动,积分得：,得：：，∴三.计算题：1.解：∵时∴,得：,得：后：则的方向与轴的夹角γ∵∴,得：4一.选择题：∴∴∴2.(1).当弹簧长度为原长时，系统的重力势能为。又：，能又可表为：。(2).系统的弹性势能为：。∴初态体系总能量为：能守恒。∴三.计算题：1.设木块与弹簧接触时的动能为。当弹簧压缩了块的动能为零。根据动能原理：∴3.设炮车自斜面顶端滑至L处时，其速率为。由机械能守恒定律知：6:一.选择题：∵的方向不断改变，而大小不变.∴不断改变质点所受外力通过圆心，所以产生的力矩为零则角动量守恒。根据开普勒定律得出。由选子弹和棒为系统系统对转轴的力矩为零，所以系统角动量守恒。设所求棒的角速度为ω以俯视图∴二.填空题：1.解：∵角动量为，系统的转动惯量为：∴2.解：如图3.解：选人、转椅和双手各持的哑铃为系统，系统变化过程中所受外力矩为零，所以系统的角动量守恒。8初角动量：，，则∴ω=8rad·s-14.解：选子弹和杆为系统，在子弹射入前后瞬间，系统对转轴所受外力矩为零，所以系统动量矩守恒。初角动量为：∴5.解：∴6.解：由L＝Jω,∴7.解：∵,即，则∴∴圈三.计算题：1.解：①②①②联立解得：∴β=0.99rad·s-22.解：任意时刻圆盘两侧绳长分别为、，选长度为、两段绳和盘为研究对象。设：绳的加速度为，盘的角加速度为，盘半径为，绳的线密度为，在1、2两点处绳的∵,∴由已知：，对运动方程两边同时对t求导：,其中ω为刚体作定轴转动的角速度，证毕。比曲线2的相位滞后，而曲线3的相位比曲线1的相位超前π,所以(E)为正确答案。2.解：由，由题可知，质点时在平衡位置，即，，又由题意可知，质点在时在处，即，，3.解：，，：，：，得：，则：，得：，[或]4.解：由振动动能：,∴B为正确答案。5.∵总能量，其中为弹簧的弹性系数，为振动圆频率，为振子质量，为振幅。又∵得：，，二、填空题：：，得：，，又，得周期为：物体质由牛顿物体质由牛顿量为，它受到的重力为，平台对它的支持力为。则。又三、计算题：，，得：得：,得：，(s)振子的能量，为在作用下向左运动了，此时，继续向左运动，并不是的最大位移。当运动到最左端，最大弹性势能即为外力所作的功，即：，得：，设：弹簧振子的振动方程为：1．解：平面简谐波在时刻的波形即为波线x轴上作旋位与大值时势能也达最大值，动能为零时势能也为零。二、填空题：置将是。位置是。4.解：∵波强正比于振幅的平方，设合振幅为，则：其中，分别是波源位相，分别是波源位置，由题。三、计算题：（）：，。：，：，。形成驻波，其表达形式为：振幅为：，得：，1.解:根据理想气体状态方程有2.解:根据理想气体状态方程(氦气)＝＝又∵氧气视为刚性双原子分子的理想气体,则其内能为(i=5)(i=3)∴(C)由于T不变(都是双原子分子)∴(C)1.体积(V)、温度(T)、压强(P)(因为这是描述气体状态的三个基本宏观量)分子的运动速度()(因为大量分子在做永不停息的无规则运动)3(3)∵氮气是双原子刚性分子3.解:根据公式得：4.解:设未用前氧气的内能为E1,用后剩下为E2,∵V不变，T不变。∴又∵∴5.解:根据动能的变化知(单原子气体i=3)∴6.解:根据最可几速率公式知T不变∴7.解:根据T不变而故∴曲线(a)是氩曲线(c)是氦.8.解:三.计算题：T2＝2P/(nk)＝2T1T一定，氢和氧都为双原子分子气体,i=5故平均平动动能和相同;与不相同,氧气的与都比氢的小。(1)错.表示在速率区间内的分子数占总分子数的百分率。(2)错.∵∴表示处在速率区间的分子速率总和。(3)错.∵∴表示在整个速率范围内分子速率的算术平均值.一.选择题：1.(C)∴所以系统内能增加,且对外做功,故吸热。2.(B)∴内能不变.T不变。又∵∴3.(A)(1)不对,等温膨胀过程热量全变为功。(3)不对,制冷机就是一个反例。(2)(4)对,由热力学第二定律保证。4.(B)解(1)4.从几率较小的状态到几率较大的状态；状态的几率增大(或熵增加)。三.计算题:3.解:∴表述矛盾，故两条绝热线不能相交。TaTa一.选择题：2.解:由薄膜干涉以及光由折射率小的媒质到折射率λ/2λ1=λ/n1相位差Δφ=2πδ/λ=+π3.解:由劈尖干涉的明条纹条件璃的抬高而变大,可见条纹向棱边方向平移。5.解:牛顿环在某一个半径方向就是一个劈尖,相邻两条纹之间的距离=λ/(2nsinθ)6.解:迈克尔逊干涉仪的光路上，光通过透明介质薄膜两次，所以两束光的光程差δ=2(n-1)Δd由题2(n-1)Δd=λ知移。2.解:δ=dsinθ+(r-e)+n1e-[(r-e)+n2e]Δφ==3.解：由于，所以两束相干光束均存在半波损失，因此由半波e=λ25.解：迈克尔逊干涉仪的光路上通过了两次6.解:设此微小距离为Δd由Δd=Δn(λ/2)知三.计算题:1.解:①由明条纹在光屏上的位置X=ΔX'=③不变。2.解:设空气膜最大厚度为e,由劈尖干涉明条纹条件2e+(1/2)λ=kλ3.解:若光在反射中增强,则其波长应满足条件即λ=(1)由单缝衍射极值公式，可得中央明纹及其余各明纹之间宽度分别为：(2)当平行光垂直入射时，中央明纹中心位置应在透镜主轴与屏的相交点处。缝作微小位移，但透镜并未移动。故知中央明纹中心不会移动。因此整个图象不会移动。光栅为分光元件，衍射条纹各级主极大相互间距离越大，越利于对条纹的作准确测量。从光栅公式3.解：(B)不出现的主极大，即为缺级。4.解：(B)斜入射时,设入射光线与光栅法线成θ角，此时可得：k'＝(a+b)(sinθ+sinφ)/λ,式中φ为衍射角。仍然是当φ=π/2时，k'max＝(a+b)(sinθ+1)/λ5.解：(D)两种谱线重叠时，其所对应的衍射角应相同，设重叠时的衍射角为φ,λ1、λ2所＝＝＝二.填空题：∵P点处为第二级暗纹，∴对应的边缘的两条衍射光的光程差为：δ用λ/2去分割2λ,显然为4个半波带。相应地将单缝处的波面分成“4”个半波带。若单缝宽度缩小一半，则对应的δmax=λ2.解：∴光线1与3之间的光程差为δ1,3=λ,因此光线1与3在幕上P点相遇时其Δφ1,3＝2π∵δ1,5＝2λ,∴单缝处波面分成四个半波带，为偶数，两两在P点相遇相消，因此填：2π,暗。3.解：光栅公式可得：dsinφ1=λS=sinφ1=∴λ=dsinφ1==∴填：4.解：设波长为λ1的第三级谱线所对应的衍射角为φ,则由题设知波长为λ2的第二级谱线所对应的衍射角亦为φ,由光栅方程可得：(a+b)sinφ=3λ1(1)(a+b)sinφ=2λ2(2)三.计算题：(1)对第一级暗纹,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：当两谱线重合时有：φ1=φ2所以：1=,：，所以：=3.解：(1)由单缝衍射明纹公式可得第一级明纹中心公式：对：所以:sinφ1=所以:sinφ2=tgφ1≈sinφ1，tgφ2≈sinφ2，所以ΔX≈==(2)由光栅衍射主极大公式可得：对λ1：dsinφ1＝kλ1,∴sinφ1=同理,对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)由光栅衍射主极大公式得：==(2)第三级若不缺级,则有但由于第三级缺级,对应于可能的最小宽度a,衍射角φ3应是单缝衍射的第一级asinφ3=λ②=3(3)由光栅公式：(a+b)sinφ=kλ(k＝0,1,2,···)①asinφ=k'λ(k'＝1,2,3,···)②当φ=π/2时,得可能呈现的最高级