基础物理学(下)答案(梁绍荣、管靖)主编

P47

1. B

解释：4/3属于第二象限，特点是位移为负，速度为负。

2. C

解释：旋转矢量处在第四象限，转过的角度为3/ 。

3. D

解释：由旋转矢量知，合矢量和分矢量可组成正三角形，故分矢量间夹角为3/2 。

4. cm0 sm/03.0

解释：由A求出速度值。

5. 4/ )4cos(02.0tx

解释：零时刻相位即为初相，由t时刻相位求出 。

6. )2cos(04.0tx

解释：这题就不罗嗦了^_^参考上题。

7. 由 )65sin(2.0tx 求出 )65sin(5ta

由 maF 求出 NF56sin250

1)65sin(t 时 NF10max 此时 2.0x （不需解出t）

8. 本题直接求解较麻烦，用旋转矢量法求解比较方便。

由题意分析可得过A点时矢量在第三象限，第一次过B点在第四象限，第二次在第一象限。配合矢量图可解得 430 4 25A cm

所以振动方程为 )434cos(25tx cm

93.345A cm/s

9. 由题意很容易知道 2003.060k 502mk

由振动方程知 )cos(02tAa

若使物体在平衡位置上方分离，则只需 gA2

即 2.02gA米 P49

1. B

解释：代入时间后由原点相位确定曲线。

2. D

解释：求出各个量的表达式。

3. D

解释：写出波动方程即可。

4. 0.5

解释：由比例可求出。

5. π

解释：求出波长即可求出。

6. 503 m/s

7. 紫外线 X射线 γ射线

解释：参考课本P82。

8. )2165cos(1.0xty

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试论研究简谐振动和简谐波的意义

作者：蒋沃林

来源：《祖国》2017年第16期

摘要：机械振动和机械波无处不在，与我们的生活密切相关，简谐振动是最简单最基本的机械振动，简谐振动振动产生简谐波，简谐波是波源的振动在媒质中由近而远的传播。研究简谐振动和简谐波可以帮助我们认识更为复杂的振动。

关键词：机械振动 简谐振动 简谐波

振动和波无处不在，振动和波是横跨物理学各分支学科最基本的运动形式，尽管在各学科里振动和波的内容不同，但在形式上却有很大的相似性。钟表的摆动，水中浮标的上下浮动、担重物行走时扁擔下物体的颤动、树叶在微风中摆动等都是振动现象。振动与我们的生活密切相关。钟表的摆动给我们提供了一种计时的方法，共振筛的运动提高了人们的运动效率，火车车厢与车轴的减震板使车厢运动更加平稳，当然振动也会给我们带来灾害，地震就是地壳振动的结果。所以研究振动具有非常重要的意义。本文主要研究简谐振动及简谐波，主要从简谐振动的特点及图像、简谐波的特点及简谐波的应用与研究意义等三个方面进行阐述。

一、简谐振动及其图像

振动是指一个物理量在某一个确定值附近随时间做周期性变化。振动可以分为机械振动、电磁振动、微观振动。简谐振动是最简单最基本的机械振动，它是指是指物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比，并且总指向平衡位置的回复力的作用下的振动。我们一般通过弹簧振子模型来研究简谐振动。弹簧振子是小球和弹簧组成的系统，是一种理想化模型。从构造上表现为把一根没有质量的弹簧一端固定，一端连接一个质点，在运动时没有任何摩擦和阻力。其模型图如图所示，通过这个模型来研究简谐振动的特点。

我们通过实验找出了质点的位移和时间的关系，质点的位移与时间遵从正弦函数规律，即它的振动图像（如上图所示）是一条正弦曲线。所以它不是匀变速运动时变力作用下的变加速运动。从图像上可以看出不同时刻质点的位移大小和方向。需要强调的是简写运动的图像不是龙源期刊网

1 高等教育出版社习岗主编

《大学基础物理学》部分练习题参考答案

练习题1-2 某人的一条腿骨长0.4m，横截面积平均为5×10-4m2，用此骨支撑整个体重（相当于500N的力），其长度缩短为多少？占原长的百分之几（骨的杨氏模量按1×1010N·m-2）？

解：物体内部某截面上的应力可以表示为

fS，

在拉升应变中，应力与相关的应变成正比，即

0lEl

则

10405000.00010.01%110510lflES

500.01%410()llm

练习题1-7 液滴法是测定液体表面张力系数的一种简易方法。将质量为m的待测液体吸入移液管，然后让液体缓缓从移液管下端滴出。可以证明

mgnd

其中，n为移液管中液体全部滴尽时的总滴数，d为移液管从从管口下落时断口的直径。请证明这个关系。

解：作用在每个液体上的表面张力为

fd，

而每个液滴受到的重力为

mgWn

当液滴将要下落时，满足

0Wf

得

mgnd

练习题1-9 假定树木的木质部导管为均匀的圆柱形导管，树液完全依靠毛细现象在导管内上升，接触角为45○,树液的表面张力系数225.010Nm。问要使树液达到树木的顶部，高为20m的树木所需木质部导管的最大半径为多少？

解：02RppR ……（2分）

0Rppgh……（3分）

h r f f

φ

图4-1 2 cosrR

2cosrgh

27325102/23.610()1.0109.820m

练习题1-12 欲用内径为1cm的细水管将地面上内径为2cm的粗水管的水引到5m高的楼上。已知粗水管中水压为4×105Pa，流速为4m/s。若忽略水的粘滞性，问楼上细水管中的流速和压强分别为多少？

解：由连续性原理有v1S1=v2S2

而41222121rrSS…

第６卷第３期　

２０１１年９月　贵阳学院学报（自然科学版）　（季刊）　

ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＧＵＩＹＡＮＧ　ＣＯＩ工ＥＧＥ　

Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ【Ｑｕａｒｔｅｄｙ）　Ｖ０１．６　Ｎｏ．３　

Ｓｅｐ．２０１１　

对几种刚体转动惯量的研究　

周瑞雪　

（贵州师范大学物电院，贵州贵阳５５０００１）　

摘要：文章根据转动惯量的定义，计算了圆环的转动惯量及质量均匀细棒和质量不均匀细棒的转动惯量；　

研究了圆盘轴在不同位置时的转动惯量和椭圆盘以及圆柱和球体的转动惯量；采用了投影法研究了六面体的　转动惯量。从理论和计算上对刚体的转动惯量进行一个详细的研究。　

关键词：刚体；转动惯量；质量　

中图分类号：０４－３　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７３－６１２５（２０１１）０３—００１０—０３　

Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ｔｈｅ　Ｒｏｔａｔｉｏｎａｌ　Ｉｎｅｒｔｉａ　ｏｆ　Ｓｅｖｅｒａｌ　Ｃａｔｅｇｏｒｉｅｓ　ｏｆ　Ｒｉｇｉｄ——Ｂｏｄｙ　

ＺＨＯＵ　Ｒｕｉ—ｘｌｉｅ　

（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｐｈｙｓｉｃｓ　ａｎｄ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｇｕｉｚｈｏｕ　Ｎｏｒｍａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇｕｉｙａｎｇ５５０００１，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ　ｏｆ　ｍｏｍｅｎｔ　ｏｆ　ｉｎｅｒｔｉａ，ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｃｏｕｎｔｅｄ　ｔｈｅ　ｒｏｔａｔｉｏｎａｌ　ｉｎｅｒｔｉａ　ｏｆ　ｒｉｎｇ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ　ｔｈｅ　ｔｈｉｎ—ｒｏｄｓｗｉｔｈ　ｂｏｔｈ　ｕｎｉｆｏｒｍ　ａｎｄｔｈｅ　ｎｏｎ—ｕｎｉｆｏｒｍｑｕａｌｉｔｙ．Ｉｔ　ａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅｒｏｔａｔｉｏｎａｌｉｎｅｒｔｉａ　ｏｆｔｈｅ　ｄｉｓｋ，ｗｈｉｃｈ　ａｘｉｓｉｓｉｎ　

ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ｓｉｔｅ，ａｎｄ　ｏｔｈｅｒｓ　ｒｏｔａｔｉｏｎａｌ　ｉｎｅｒｔｉａ　ｓｕｃｈ　ａｓ　ｏｖａｌ—ｐｌａｔｅ，ｃｙｌｉｎｄｅｒ　ａｎｄ　ｓｐｈｅｒｅ　ａｓ　ｗｅｌ１．Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ａｌｓｏ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ