动力学习题解答
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动力学期末考试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 以下哪项是牛顿第一定律的内容?A. 物体不受力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态B. 物体的加速度与作用力成正比,与质量成反比C. 物体的加速度与作用力成正比,与质量成正比D. 物体的加速度与作用力成反比,与质量成正比答案:A2. 根据牛顿第二定律,以下哪个公式是正确的?A. F = maB. F = mvC. F = m/aD. F = a/m答案:A3. 动量守恒定律适用于以下哪种情况?A. 只有重力作用的系统B. 只有摩擦力作用的系统C. 只有外力作用的系统D. 没有外力作用的系统答案:D4. 以下哪个选项是动能的正确表达式?A. E_k = 1/2 mv^2B. E_k = 1/2 mvC. E_k = mv^2D. E_k = m^2v答案:A5. 角动量守恒定律适用于以下哪种情况?A. 只有重力作用的系统B. 只有摩擦力作用的系统C. 只有外力作用的系统D. 没有外力矩作用的系统答案:D二、填空题(每题2分,共10分)1. 牛顿第三定律指出,作用力和反作用力大小________,方向________。
答案:相等,相反2. 根据动能定理,力在物体上所做的功等于物体动能的________。
答案:变化量3. 动量是矢量,其方向与物体运动的方向________。
答案:相同4. 角速度是描述物体绕轴旋转快慢的物理量,其单位是________。
答案:弧度每秒5. 根据能量守恒定律,一个系统的总能量在没有外力做功的情况下________。
答案:保持不变三、计算题(每题10分,共20分)1. 一辆质量为1000kg的汽车,以20m/s的速度行驶。
求汽车的动能。
答案:E_k = 1/2 * 1000kg * (20m/s)^2 = 2 * 10^5 J2. 一个质量为2kg的物体从静止开始,受到一个恒定的力F=10N作用,经过2秒后的速度是多少?答案:a = F/m = 10N / 2kg = 5m/s^2v = a * t = 5m/s^2 * 2s = 10m/s四、简答题(每题10分,共20分)1. 简述牛顿第一定律和牛顿第二定律的区别。
动力学基本定律习题答案动力学基本定律习题答案动力学是物理学中研究物体运动的学科,它描述了物体如何受力而运动的规律。
动力学基本定律是研究物体运动的基础,通过习题的形式来理解和应用这些定律是学习动力学的重要环节。
下面将给出一些动力学基本定律习题的答案,并对其中的一些关键点进行解析。
一、牛顿第一定律习题答案1. 问题描述:一个小球在光滑水平面上以匀速运动,它受到的合外力为零吗?答案:是的,根据牛顿第一定律,一个物体如果受到的合外力为零,它将保持静止或匀速直线运动。
二、牛顿第二定律习题答案1. 问题描述:一个质量为2kg的物体受到一个3N的力,求物体的加速度。
答案:根据牛顿第二定律,力等于物体的质量乘以加速度,即F = ma。
代入已知数据,可得3N = 2kg * a,解得a = 1.5 m/s²。
三、牛顿第三定律习题答案1. 问题描述:一个物体受到一个力,它对施力物体的作用力是多大?答案:根据牛顿第三定律,作用力和反作用力大小相等,方向相反。
因此,该物体对施力物体的作用力大小与所受力的大小相等。
四、摩擦力习题答案1. 问题描述:一个物体在水平地面上受到一个10N的水平拉力,摩擦系数为0.2,求物体的摩擦力大小。
答案:摩擦力的大小可以通过乘以摩擦系数和物体的法向力得到。
由于物体受到的水平拉力和摩擦力平衡,所以摩擦力的大小等于10N * 0.2 = 2N。
五、重力习题答案1. 问题描述:一个质量为5kg的物体在重力加速度为10m/s²的情况下,求它所受到的重力大小。
答案:重力的大小可以通过物体的质量乘以重力加速度得到。
所以重力的大小等于5kg * 10m/s² = 50N。
六、弹力习题答案1. 问题描述:一个弹簧的弹性系数为100N/m,它被拉伸2m,求所产生的弹力大小。
答案:弹力的大小可以通过弹性系数乘以弹簧的伸长量得到。
所以弹力的大小等于100N/m * 2m = 200N。
动力学1A一、选择题1. 连串反应A k1B k2 C 其中k1= 0.1 min-1,k2= 0.2 min-1,假定反应开始时只有A,且浓度为1 mol·dm-3,则B 浓度达最大的时间为:( )(A) 0.3 min (B) 5.0 min(C) 6.93 min (D) ∞2. 平行反应A k1 B (1);A k2 D (2),其反应(1)和(2)的指前因子相同而活化能不同,E1为120 kJ·mol-1,E2为80 kJ·mol-1,则当在1000K 进行时,两个反应速率常数的比是:( )(A) k1/k2= 8.138×10-3(B) k1/k2= 1.228×102(C) k1/k2= 1.55×10-5(D) k1/k2= 6.47×1043. 如果臭氧(O3) 分解反应2O3→3O2的反应机理是:O3→O + O2(1)O + O3→2O2(2)请你指出这个反应对O3而言可能是:( )(A) 0 级反应(B) 1 级反应(C) 2 级反应(D) 1.5 级反应4. 化学反应速率常数的Arrhenius 关系式能成立的范围是:( )(A) 对任何反应在任何温度范围内(B) 对某些反应在任何温度范围内(C) 对任何反应在一定温度范围内(D) 对某些反应在一定温度范围内5. 如果反应2A + B =2D 的速率可表示为:r = -12d c A /d t = - d c B /d t = 12d c D /d t 则其反应分子数为: ( )(A) 单分子 (B) 双分子(C) 三分子 (D) 不能确定6. 实验测得反应 3H 2+ N 2→ 2NH 3 的数据如下:由此可推知该反应的速率方程 d p (NH 3)/2d t 等于: ( )(A) kp H 23 p N 2(B) kp H 22p N 2 (C) kp H 2 p N 2 (D) kp H 2 p N 227. 在反应 A k 1B k 2C ,A k 3 D 中,活化能 E 1> E 2> E 3,C 是所需要的产物,从动力学角度考虑,为了提高 C 的产量,选择反应温度时,应选择: ( )(A) 较高反应温度(B) 较低反应温度 (C) 适中反应温度(D) 任意反应温度 8. [X]0 [Y]0 [Z] 增加 0.0050 mol ·dm -3 所需的时间/ s0.10 mol ·dm -3 0.10 mol ·dm -3 720.20 mol ·dm -3 0.10 mol ·dm -3 180.20 mol·dm-30.05 mol·dm-336对于反应X + 2Y →3Z,[Z] 增加的初始速率为:( )(A) 对X 和Y 均为一级(B) 对X 一级,对Y 零级(C) 对X 二级,对Y 为一级(D) 对X 四级,对Y 为二级9. 一级反应,反应物反应掉1/n所需要的时间是:( )(A) -0.6932/k(B) (2.303/k) lg[n/(n-1)](C) (2.303/k) lg n(D) (2.303/k) lg(1/n)10. 关于反应速率理论中概率因子P的有关描述,不正确的是:( )(A) P与≠S m有关(B) P体现空间位置对反应速率的影响(C) P与反应物分子间相对碰撞能有关(D) P值大多数<1,但也有>1的二、填空题12. 60Co广泛用于癌症治疗, 其半衰期为5.26 a (年), 则其蜕变速率常数为:_________________, 某医院购得该同位素20 mg, 10 a后剩余______________ mg。
第一章 质点动力学1-3 解:运动方程:θtan l y =,其中kt =θ。
将运动方程对时间求导并将030=θ代入得34cos cos 22lk lk l y v ====θθθ938cos sin 2232lk lk ya =-==θθ1-6证明:质点做曲线运动,所以质点的加速度为:n t a a a +=,设质点的速度为v ,由图可知: aa v v y n cos ==θ,所以: yv v a a n =将c v y =,ρ2n va =代入上式可得 ρc va 3=证毕 1-7证明:因为n2a v=ρ,va a v a ⨯==θsin n所以:va ⨯=3vρ证毕1-10解:设初始时,绳索AB 的长度为L ,时刻t 时的长度 为s ,则有关系式:t v L s 0-=,并且 222x l s +=将上面两式对时间求导得:0v s -= ,x x s s 22=由此解得:xsv x 0-= (a )(a)式可写成:s v x x 0-= ,将该式对时间求导得:2002v v s x x x=-=+ (b)xoovovFNFgmyθ将(a)式代入(b)式可得:3220220xl v xxv xa x -=-== (负号说明滑块A 的加速度向上)取套筒A 为研究对象,受力如图所示,根据质点矢量形式的运动微分方程有:gF F a m m N ++=将该式在y x ,轴上投影可得直角坐标形式的运动微分方程:N F F y m F mg x m +-=-=θθsin cos其中:2222sin ,cos lx l lx x +=+=θθ0,3220=-=yxl v x将其代入直角坐标形式的运动微分方程可得:23220)(1)(x l xl v g m F ++=1-11解:设B 点是绳子AB 与圆盘的切点,由于绳子相对圆盘无滑动,所以R v B ω=,由于绳子始终处于拉直状态,因此绳子上A 、B 两点的速度在 A 、B 两点连线上的投影相等,即:θcos A B v v = (a )因为x Rx 22cos -=θ (b )将上式代入(a )式得到A 点速度的大小为:22Rx x Rv A -=ω (c )由于x v A -=,(c )式可写成:Rx R x xω=--22 ,将该式两边平方可得:222222)(x R R x x ω=-将上式两边对时间求导可得:x x R x x R x x x 2232222)(2ω=--将上式消去x2后,可求得: 22242)(R x xR x--=ω (d)由上式可知滑块A 的加速度方向向左,其大小为 22242)(R x xR a A -=ω取套筒A 为研究对象,受力如图所示,根据质点矢量形式的运动微分方程有:gF F a m m N ++=将该式在y x ,轴上投影可得直角坐标形式的 运动微分方程:mg F F ym F x m N -+=-=θθsin cos其中:xR x x R 22cos ,sin -==θθ, 0,)(22242=--=yR x x R xω将其代入直角坐标形式的运动微分方程可得2525)(,)(225222242R x x R m mg F R x xR m F N --=-=ωω1-13解:动点:套筒A ;动系:OC 杆;定系:机座;运动分析:绝对运动:直线运动;相对运动:直线运动;牵连运动:定轴转动。
动力学课后习题答案动力学课后习题答案动力学是物理学中的一个重要分支,研究物体的运动以及运动的原因和规律。
在学习动力学的过程中,课后习题是巩固知识、检验理解的重要方式。
下面将为大家提供一些动力学课后习题的答案,希望能够帮助大家更好地理解和掌握动力学知识。
1. 一个物体以5m/s的速度匀速运动了10秒,求物体的位移是多少?答:位移等于速度乘以时间,即位移=速度×时间=5m/s×10s=50m。
2. 一个物体以2m/s²的加速度匀加速运动了8秒,求物体的位移是多少?答:位移等于初速度乘以时间再加上加速度乘以时间的平方的一半,即位移=初速度×时间+0.5×加速度×时间²=0×8s+0.5×2m/s²×(8s)²=64m。
3. 一个物体以10m/s的速度向上抛出,经过2秒后落地,求物体的最大高度是多少?答:物体的最大高度等于初速度的平方除以2倍的重力加速度,即最大高度=(初速度²)/(2×重力加速度)=(10m/s)²/(2×9.8m/s²)≈5.1m。
4. 一个物体以20m/s的速度水平抛出,求物体在2秒后的水平位移是多少?答:物体在水平方向的速度是恒定的,所以水平位移等于速度乘以时间,即水平位移=速度×时间=20m/s×2s=40m。
5. 一个物体以10m/s的速度水平抛出,求物体在2秒后的竖直位移是多少?答:物体在竖直方向上受到重力的作用,所以竖直位移等于初速度乘以时间再加上0.5倍的重力加速度乘以时间的平方,即竖直位移=初速度×时间+0.5×重力加速度×时间²=10m/s×2s+0.5×9.8m/s²×(2s)²=19.6m。
动力学练习题与解析动力学是物理学的一个重要分支,研究物体运动的原因和规律。
本篇文章将针对动力学训练题进行解析,帮助读者更好地理解和掌握这一领域的知识。
1. 以下哪个公式描述了物体的牛顿第二定律?A. F = maB. F = m∆v/∆tC. F = mvD. F = m∆x/∆t答案:A. F = ma解析:牛顿第二定律描述了物体的加速度是由物体所受的合力除以其质量得到的。
因此,正确的公式是 F = ma。
2. 一个质量为2 kg的物体受到20 N的恒力作用,经过8秒钟后物体速度改变了多少?A. 2 m/sB. 4 m/sC. 10 m/sD. 16 m/s答案:B. 4 m/s解析:根据牛顿第二定律 F = ma,可以得出 a = F/m = 20 N / 2 kg = 10 m/s²。
速度的变化∆v 可以用公式∆v = a∆t 得到,即∆v = 10 m/s² × 8 s = 80 m/s。
因此,物体的速度改变了 80 m/s,即 4 m/s。
3. 一个质量为5 kg的物体通过一个水平面上的绳子受到10 N的拉力,如果物体与水平面之间的摩擦力为6 N,那么物体的加速度为多少?A. 2 m/s²B. 1 m/s²C. 4 m/s²D. 3 m/s²答案:A. 2 m/s²解析:物体所受的净力等于拉力减去摩擦力,即 F = 10 N - 6 N = 4 N。
根据牛顿第二定律 F = ma,可以得出 a = F/m = 4 N / 5 kg = 0.8 m/s²。
因此,物体的加速度为 0.8 m/s²,即 2 m/s²。
4. 一个质量为3 kg的物体在水平面上受到水平方向的18 N的力和重力作用,如果物体的摩擦系数为0.2,那么物体的加速度为多少?A. 2 m/s²B. 3 m/s²C. 4 m/s²D. 5 m/s²答案:C. 4 m/s²解析:物体所受的净力等于水平力减去摩擦力和重力分量,即 F =18 N - μmg = 18 N - 0.2 × 3 kg × 9.8 m/s² = 18 N - 5.88 N = 12.12 N。
第十一章动力学(一)习题解答(共14页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第十一章 习题解答1、298K 时N 2O 5(g)分解反应其半衰期21t 为,此值与N 2O 5的起始浓度无关,试求:(1)该反应的速率常数。
(2)作用完成90%时所需时间。
解 半衰期与起始浓度无关的反应为一级反应,代入一级反应公式即可求(1) 1211216.07.52ln 2ln -===h ht k (2) h hy k t 94.189.011ln 1216.0111ln 11=-=-=-例、某气相反应的速率表示式分别用浓度和压力表示时为:r c =k c [A]n 和r p =k p p A n ,试求k c 与k p 之间的关系,设气体为理想气体。
解 因设气体为理想气体。
所以 p A V=n A RT , p A =c A RT=[A]RT 设气相反应为 aA(g)→P(g)则 nA p A p p k dtdp a r =-=1 将上面结果代入n p p RT A k dtRT A d a r )]([)]([1=-=化简 c n c n n p r A k A RT k dtA d a ===--][][)(}[11k c 与k p 之间的关系为 1)(-=n pc RT k k 3、对于1/2级反应kR P −−→试证明: (1) 11221[][]2R R kt -=; (2)证 (1)21][][R k dt R d r =-=, ⎰⎰=-t R R kdt R R d 0210][][ 积分 kt R R =-)][]([22121, 所以 kt R R 21][][21210=- (2)当21t t =时,0][21][R R =,代入(1)式21021021021021])[12(2])[211(2)][21(][2R R R R kt -=-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=所以 21021])[12(2R kt -=例、某人工放射性元素放出α粒子,半衰期为15min ,试问该试样有80%分解,需时若干 解 放射性元素分解为一级反应,121min 0462.0min152ln 2ln -===t kmin 8.3480.011ln min 0462.0111ln 11=-=-=-y k t例、把一定量的PH 3(g)迅速引入温度为950K 的已抽空的容器中,待反应物达到该温度时开始计时已知反应 4PH 3(g)−→−kP 4(g)+6H 2(g) 为一级反应,求该反应的速率常数k 值(设在t=∞时反应基本完成)。
动力学计算题练习与解析动力学是研究物体运动的力学分支,通过计算物体的运动轨迹、速度、加速度等参数,可以深入了解物体的运动规律。
在学习动力学的过程中,解答计算题是非常重要的练习方法。
本文将为大家提供一些动力学计算题的练习与解析,帮助大家更好地理解和掌握动力学知识。
一、匀加速直线运动1. 问题描述:一辆汽车以20 m/s的速度沿直线匀加速行驶,20秒后速度达到40 m/s,求汽车的加速度。
解析:根据匀加速运动的速度-时间关系式v = v0 + at,其中v为终点速度,v0为初点速度,a为加速度,t为时间。
代入已知条件:v =40 m/s,v0 = 20 m/s,t = 20 s,求解a即可。
计算过程:40 = 20 + a × 20解方程可得:a = (40 - 20) / 20 = 1 m/s^2答案:汽车的加速度为1 m/s^2。
2. 问题描述:物体自由落体,从静止开始下落5秒钟后速度达到25 m/s,求物体的加速度。
解析:自由落体是一种匀加速直线运动,其加速度恒定且为重力加速度,记为g。
根据自由落体的速度-时间关系式v = gt,其中v为终点速度,g为加速度,t为时间。
代入已知条件:v = 25 m/s,t = 5 s,求解g即可。
计算过程:25 = g × 5解方程可得:g = 25 / 5 = 5 m/s^2答案:物体的加速度为5 m/s^2。
二、斜抛运动1. 问题描述:小明用力将一个小球水平抛出,抛出角度为30°,速度为10 m/s,求小球的飞行时间和水平位移。
解析:斜抛运动是一个在水平和垂直方向上都有加速度的运动。
首先,根据水平方向上的速度恒定,小球的飞行时间可以通过垂直方向上的运动求解。
根据小球的初速度、抛射角度和重力加速度,可以计算出小球在垂直方向上的运动时间。
然后,水平位移可以通过水平速度与飞行时间的乘积得到。
计算过程:垂直方向上的运动:初速度在垂直方向上的分速度v0y = 10 m/s × sin30° = 5 m/s根据自由落体运动的位移-时间关系式h = v0y × t + 1/2gt^2,其中h为高度,t为时间,g为重力加速度,代入已知条件h = 0,v0y = 5 m/s,g = 9.8 m/s^2,解方程可得t = 1 s水平方向上的运动:水平速度v0x = 10 m/s × cos30° = 10 m/s × √3/2 = 5√3 m/s水平位移d = v0x × t = 5√3 m/s × 1 s = 5√3 m答案:小球的飞行时间为1秒,水平位移为5√3米。
高中化学化学动力学练习题及答案一、选择题1. 下面关于化学动力学的说法中,错误的是:A. 化学反应速率和反应物浓度之间存在关系B. 反应速率和温度之间存在关系C. 反应速率和反应物的组成之间存在关系D. 反应速率和催化剂有关2. 反应速率与以下哪个因素无关:A. 反应物浓度B. 温度C. 密度D. 催化剂3. 关于反应速率的单位,以下选项中正确的是:A. mol/LB. L/molC. mol/sD. mol/L/s4. 下面哪个化学方程式代表了一个一级反应:A. A → BB. 2A → BC. A + B → CD. A + B → C + D5. 在一个一级反应中,当反应物浓度从0.2M减少到0.1M,所需的时间为10分钟。
那么在反应物浓度从0.1M减少到0.05M,所需的时间大约为:A. 5分钟B. 10分钟C. 15分钟D. 20分钟二、填空题1. 反应速率与反应物浓度的关系可以用(反应速率与反应物浓度的幂函数)表示。
2. 反应速率与温度的关系可以用(阿伦尼乌斯方程)表示。
3. 在一个零级反应中,反应速率与(反应物浓度)无关。
4. 反应速率与催化剂的关系可以用(催化反应速率方程)表示。
5. 反应速率的单位可以用(物质浓度单位)/(时间单位)表示。
三、解答题1. 请解释化学反应速率的定义,并用公式表示出来。
2. 请解释反应级数的概念,并举例说明。
3. 对于一个一级反应,如果初始反应物浓度为0.2M时,所需的时间为20分钟,求当反应物浓度降至0.05M时,所需的时间。
4. 确定以下反应的速率方程式并判断其反应级数:N₂O₅(g) → 2NO₂(g) + 1/2O₂(g)5. 解释一下催化剂对反应速率的影响,并举例说明。
答案:一、选择题1. C2. C3. C4. B5. B二、填空题1. 反应速率与反应物浓度的关系可以用速率方程式表示。
2. 反应速率与温度的关系可以用阿伦尼乌斯方程表示。
3. 在一个零级反应中,反应速率与反应物浓度无关。
第一部分:1.对元反应A+2B→C,若将其反应速率方程写为下列形式, 则k A 、k B 、k C 间的关系应为:( )A k A = kB = kC B k A =2 k B = k C C k A =1/2 k B = k C [解]C ,反应速率之比r A :r B :r C =1:2:1,k A :k B :k C=1:2:12.某反应,无论反应物初始浓度为多少, 在相同时间和温度时, 反应物消耗的浓度为定值,此反应是A 负级数反应B 一级反应C 零级反应D 二级反应 [解]C ,一级反应积分速率方程C A ,0-C A =kt ,反应物浓度的消耗C A ,0-C A 就是与k 和t 有关,k 和温度有关,当温度和时间相同时,反应物浓度的消耗是定值。
3.关于反应级数的各种说法中正确的是 A 只有基元反应的级数是正整数 B 反应级数不会小于零C 反应总级数一定大于对任一反应物级数D 反应级数都可通过实验来确定 [解]D ,4.某反应,A→Y,其速率系数k A =6.93min -1,则该反应物A 的浓度从1.0mol ×dm -3变到0.5 mol ×dm -3所需时间是( )A 0.2minB 0.1minC 1min[解]B ,从速率系数的单位判断是一级反应,代入积分速率方程,0lnA AC kt C =,1ln6.930.5t =,t=0.1min 。
5.某反应,A→Y,如果反应物A 的浓度减少一半,它的半衰期也缩短一半,则该反应的级数为( )A 零级B 一级C 二级[解]A ,半衰期与浓度成正比,所以是零级反应。
6.某化学反应的速率常数为2.0mol ·l -1·s -1,该化学反应的级数为 A.1 B.2 C.0 D.-1 [解]C ,从速率常数的单位判断是零级反应。
7.放射性Pb 201的半衰期为8小时,1克放射性Pb 201经24小时衰变后还剩 A.1/3g B.1/4g C.1/8g D.0gBA B B d d c c k t c =-B A C C d d c c k t c =B A A A d d c c k t c =-[解]C ,放射性元素的衰变是一级反应,通过半衰期公式12ln 2t k =,ln 28k =,再代入一级反应积分速率方程,,0lnA AC ktC =,起始浓度为1g ,1ln 2n*248A C =,18A C g =。