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湖南工业大学大学物理练习册答案

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湖南工业大学大学物理练习册答案全解练习一：1-3：D B D ；4、3031ct v v +=，400121ct t v x x ++= 5、s 3；6、14rad, 15rad/s, 12rad/s27、解：（1）j t t i t r)4321()53(2-+++=；（2）)/(73;)3(34s m j i v j t i dt rd v s t +=++===；（3）)/(12s m j dtvd a ==8、解xvv t x x v t v a d d d d d d d d ===分离变量： x x adx d )62(d 2+==υυ 两边积分得c x x v ++=322221 由题知，0=x 时，100=v ,∴50=c∴ 13s m 252-⋅++=x x v 练习二：1、C ；2、B ；3、j 8，j i 4+-，4412arctg arctg -+ππ或；4、32ct ，ct 2，R t c 42，R ct2；5、212t t +，212t +；6、2010θθθθtg tg tg tg ++7、解： 设人到船之间绳的长度为l ，此时绳与水面成θ角，由图可知222s h l +=将上式对时间t 求导，得tss t l ld d 2d d 2= 根据速度的定义，并注意到l ,s 是随t 减少的，∴ tsv v t l v d d ,d d 0-==-=船绳即 θcos d d d d 00v v s l t l s l t s v ==-=-=船或 sv s h s lv v 02/1220)(+==船将船v 再对t 求导，即得船的加速度320222022002)(d d d d d d sv h s v s l s v slv s v v s t sl t l st v a =+-=+-=-==船船 8、解：（1）由23Rbt dtd R dt ds v -===θ得： Rbt dt dva 6-==τ，4229t Rb R v a n == （2）n n n e t Rb e Rbt e a ea a ˆ9ˆ6ˆˆ42+-=+=τττ练习三1、C ，2、A ，3、D ，4、2121)(m m g m m F +-+，)2(1212g m F m m m ++；5、0.41cm6、解：取弹簧原长时m 2所在处为坐标原点，竖直向下为x 轴，m 1，m 2的受力分析如上图所示。

设t 时刻m 2的坐标为x ，系统加速度为a，则有：（1）kxF T T a m T g m m a m F T m ='==-=-'/，且有：；：对；：对22211由此得：212m m kxg m a +-=（2）由dxdv v dt dx dx dv dt dv a ===得：212212)2(mmkxgmxvvdvdxmmkxgm+-==+-两边积分得：（3）)(212max2mmkgmvkgmxa+===时，（4）弹簧达到最大伸长量时，m2减少的势能全部转化为弹性势能，故有：kgmx2m ax2=7、解：小球的受力分析如下图，有牛顿第二定律可知：dtdvmFkvmg=--分离变量及积分得：⎰⎰----=-vtFkvmgFkvmgddtmk)(解得：))(1(1Fmgekv t mk--=-练习四1-4、B，C，B，C，5、140sN⋅，24sm/；6、6.14或7475，35.5°或75arctg；7、0，ωπmg2，ωπmg28、解：设子弹射出A时的速度为v，当子弹留在B中时，A和B的速度分别为BAvv和，方向水平向右，则对于子弹射入A至从A射出这个过程，动量守恒有：)1()(mvvmmmvABA++=子弹射入B至留在B中这个过程由动量守恒有：)2()(BBABvmmmvvm+=+以子弹为研究对象有：)3(01.0mvmvF-=⨯-以A、B为研究对象有：)4()(01.0ABAvmmF+=⨯对B有：)5(01.0ABABvmF=⨯联合（1）（2）（3）（4）（5）解得：NFsmvsmvsmvABBA1800/22/6/500====；；；9、解：（1）有水平方向的动量守恒得（设子弹刚穿出时，M 的水平速度为V 1）s m V mV MV mV /13.3110=⇒+=此时M 物体的受力如右图，且有：NlMV Mg T lMV Mg T 5.262121=+==- （2），方向水平向左s N mV mV I ⋅-=-=7.40 练习五1-3、B ，C ，A ；4、LgmgL mL 3221432，，；5、m N ⋅5 6、解：受力分析如图a m T g m 22=-βJ Tr =2121r m J r a ==，β 整理 N g m m m m T m m g m a 2.392222121212=+=+=，m at S s t 45.22121===7、解：受力分析如图ma T mg 222=- （1） ma mg T =-1 （2） 111)(βJ r T T =- （3）2222)(βJ r T T =- （4）2221214212mr J mr J r a ra====，，，ββ (5) 联立 s m g a /2.292==， 4.7834==mg T练习六1-3、A ，A ，D ；4、2021ωJ ，5、rad s rad 4.15;/4.15==θω6、2/433230cos 3s rad LgLg =，s rad gl g /23sin 3==θω 7、，与人走动的方向相反，22121200ωωR R v-+8、解：设碰后物体m 的速度为v ，则摩擦力所做的功大小等于物体的动能，则有：mgh J L mg J J mLv J sg v mv s mg ='='+===22221221221ωωωωμμ守恒碰后棒上升过程机械能守恒：棒下落的过程中机械能：碰撞过程中角动量守恒， 联立上面四式解得：sL s Lh μμ632-+=sL s L h Lh μμ632-+=+=' 练习七1-5、A ，D ，C ，B ，C ；6、c3801089.88或-⨯ 7、解：由洛伦兹变换得：221c v t v x x -∆-∆='∆；2221cv x c v t t -∆-∆='∆ 得：mx c v cv 8221075.635321⨯='∆==-； 8、解：A 飞船的原长为：m l 1000=B 飞船上观测到A 飞船的长度为：2201cV l l -=A 飞船的船头、船尾经过B 飞船船头的时间为：s t 71035-⨯=∆则有：s m c V V t l /1068.25528⨯==⇒⨯∆= 练习八1-4、C ，C ，C ，A ；5、225.0c m e ，6、lsmls m 925，， 7、解：（1）J cv c m mc E 13222021086.51-⨯=-==（2）14.12199.021)111(212222020=⨯=--=-cv c m v m E E E e k 8、解：scv cv c m E cv c v c m c m mc E k k 80220202222202021032.5419.2191.0111)111(-⨯==-==+=---=-=τττ故平均寿命：得由练习九1-3、B ，C ，C ，4、；；或；3232ππππ-5、3610ππ，，cm 6、解：（1）由题知mgkl =0重物受力分析如图，设挂重物平衡时，重物质心所在位置为原点，向下为x 轴建立坐标如图所示，设任意时刻重物坐标为x ，则有：22dtx d m T mg =-且：)(0l x k T +=故有：022=+kx dtxd m上式证明重物做简谐振动。

10m N 4001.0104-⋅=⨯==l mg k而0=t 时，-100s m 0m,1.0⋅==v x ( 设向下为正) 又 s 2.0102,104400ππω=====T m k即 m1.0)(220=+=∴ωv x A01cos ,0tan 00000===-=φφωφ即x v ∴ t x 10cos 1.0= （2）m 05.0=x 处物体的加速度为：2/5405.0400s m m kx a =⨯==7、解：设振动方程的数值式为：)cos(ϕω+=t A x1007/5.1204.0/2.0-===∆===s mkm N x mgk m x s m V ω，，， 由cm V km x A mV kx kA 5212121202020202=+=⇒+= rad x V tg 64.04300=⇒-=-=ϕωϕ )64.07cos(05.0+=t x练习十：1-4、C ，B ，A ，A ；5、61012π，-⨯；6、0.17m 5.0=x 或cm 212；N F 4231023N 102.4--⨯⨯=π或；J E -524107.2J 101.7⨯=⨯=-π7、解：（1）处在平衡位置时弹簧伸长0x ，则：NF m N m k cm x x k F x x k F mg x F kx mg 44.0/97.850)(0200====∆∆==∆+-+∆=-ω，由题知，且，则：作用下，弹簧再伸长在力（2）JE E E J kA E J kx E P k P 2224210076.110121.12110485.421---⨯=-=⨯==⨯==得由 8、解：取平衡位置为坐标原点，向下为正，如图建立坐标轴， M 在平衡位置时，弹簧已伸长0x ，则有：000kx mg kx mg ==-，即设m 在x 位置时，弹簧伸长0x x +，则有：)4()3()2()1()(21102 ββR a J R T R T ma T mg x x k T ==-=-+=联立解得：m RJkx a +-=2，故物体做简谐振动，其角频率为：222mRJ kR m RJk +=+=ω练习十一：1-4、C ，B ，B ，D ；5、π，6、0.8m,0.2m,125H z ，7、解：（1）m H s m u m A z 150/5005.0====λν，，，由波动方程可得： （2）222m ax m ax /500/5s m A a s m A v πωπω====， （3）πλπϕ=-=∆)(212x x8、解：（1）)20(4cos 1032x t y +⨯=-π （2）B 点的振动方程，以5-=x 代入上式得：)4cos(103)205(4cos 10322πππ-⨯=-⨯=--t t y B所求的波动方程为：⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+⨯=-ππ)20(4cos 1032x t y B 练习十二1-3、D ，C ，A ，4、t x ππ20cos 2cos12.0，1、3、5、7、9；0、2、4、6、8、10；5、J m s J 32151079.31058.1⨯⋅⋅⨯--，6、解：如图所示，取1S 点为坐标原点，1S 、2S 联线为X 轴，取1S 点的振动方程 : （1）在1S 和2S 之间任取点A ，坐标为x因为两波同频率，同振幅，同方向振动，所以相干为静止的点满足：故得 这些点因干涉相消而静止不动 （2）若A 点在1S 左侧，则有所以，1S 左侧各点因干涉加强。

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大学物理练习册答案

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振动的相位差为 –1 = /6。若第一个简谐振动的振幅为10 3 cm = 17.3 cm，则 第二个简谐振动的振幅为__ __ cm，第一、二两个简谐振动的相位差1 2
为
。
三、计算题
1、由一个电容 C=4.0μF 的电容器和一个自感为 L=10mH 的线圈组成的 LC 电
路，当电容器上电荷的最大值 Q0=6.0×10-5C 时开始作无阻尼自由振荡，试求：
x1
0.05cos(t
1 4
)
(SI)，
x2
0.05cos(t
9 ) 12
(SI)
其合成运动的运动方程为 x =
。
8
3、已知一物体同时参与两个同方向同频率的简谐振动，这两个简谐振动的振
动曲线如下图所示，其中 A1 >A 2 ，则该物体振动的初相为__ __。
x
A2
x2
t
A1
x1
4、两个同方向同频率的简谐振动，其合振动的振幅为 20 cm，与第一个简谐
(C)x=6m 的质点向右运动
10
(D)x=6m 的质点向下运动
4、如右图所示，一平面简谐波以波速 u 沿 x 轴正方向传播，O 为坐标原
点．已知 P 点的振动方程为 y Acost ，则( )
（A）O 点的振动方程为 y Acos(t l / u) ； （B）波的表达式为 y Acos[t (l / u) (x / u)] ； （C）波的表达式为 y Acos[t (l / u) (x / u)] ； （D）C 点的振动方程为 y Acos(t 3l / u) 。
(A) A 2
(B) A 4
(C) A 2
(D) A
二、填空题
1、已知简谐振动
大学物理练习册习题及答案

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习题及参考答案第2章 质点动力学参考答案一 思考题2-1如图，滑轮绳子质量忽略不计，忽略一切摩擦力，物体A 的质量m A 大于物体B 的质量m B ，在A 、B 运动过程中弹簧秤的读数是(A )()12m m g + (B )()12m m g -(C )12122m m g m m ⎛⎫⎪+⎝⎭ (D )12124m m g m m ⎛⎫⎪+⎝⎭2-2用水平压力F 把一个物体压着靠在竖直的墙面上保持静止，当F 逐渐增大时，物体所受的静摩擦力f(A )恒为零 (B )不为零，但保持不变(C )随成F 正比增大 (D )开始随F 增大，达到某一值后，就保持不变 2-3如图，物体A 、B 的质量分别为M 、m ，两物体间摩擦系数为μ，接触面为竖直面，为使B 不下滑，则需要A 的加速度为(A )a g μ≥ (B )a g μ≥ (C )a g ≥ (D )M ma g M +≥2-4质量分别为m 和M 的滑块A 和B ，叠放在光滑的水平面上，如图，A 、B 间的静摩擦系数为μs ，滑动摩擦系数为μk ，系统原先处于静止状态，今将水平力F 作用于B 上，要使A 、B 间不轰生相对滑动，应有(A )s F mgμ≤ (B )(1)s F m M mgμ≤+(C )()s F m M mg μ≤+(D )s m MF mgM μ+≤AmBBm A 思考题2-1图思考题2-3图 思考题2-4图m(a )(b )Bm mm 21m 21思考题2-7图2-5 在光滑的水平面上，放有两个相互接触的物体A 和B ,质量分别为m 1和m 2，且m 1> m 2。

设有一水平恒力F ，第一次作用在A 上如图(a )所示，第二次作用在B 上如图(b )所示，问在这两次作用中A 与B 之间的作用力哪次大？2-6 图(a )中小球用轻弹簧o 1A 与o 2A 轻绳系住，图（b ）中小球用轻绳o'1B 与o'2B 系住，今剪断o 2A 绳和o'2B 绳；试求在刚剪断的瞬时，A 球与B 球的加速度量值和方向。

(完整word)大学物理练习册习题及答案1-1

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习题及参考答案第一章 运动学x1—1一质点在xy 平面上运动，已知质点的位置矢量为j bt i at r 22+=（其中a 、b 为常量)，则该质点作 (A)匀速直线运动 (B ）变速直线运动(C)抛物线运动 (D ）圆周运动x1—2一质点在xy 平面内运动，其运动方程为)(5sin 105cos 10SI j t i t r +=,则时刻t 质点切向加速度的大小为 (A) （A) 250(m/s 2） （B) )j t 5sin i t 5(cos 250-+（m/s 2） （C ）)(m/s j t 5cos 50i t 5sin 502 +- （D ）0x1-3质点作曲线运动,r 表示位置矢量，S 表示路程，u 表示速度的大小， a 表示加速度的大小，a t 表示切向加速度的大小,下列表达式中，正确的是 （A)dt ds =υ (B ）dt d a υ= (C ） dt dr =υ （D) dt d a t υ =x1—4一运动质点在某瞬时位于矢径),(y x r 的端点处，其速度大小为（A)dt dr （B)dt r d (C)dt r d （D ）22)()(dt dy dt dx +x1—5质点作半径为R 的变速圆周运动时的加速度的大小为（设任一时刻质点的速率为u ）(A ）dt d a υ= （B)R a 2υ= (C ）R dt d a 2υυ+= （D)222)()(dt d R a υυ+=x1—6于沿曲线运动的物体，以下几种说法中哪一种是正确的?(A) （A) 切向加速度必不为零。

(B)法向加速度必不为零（除拐点外)。

（C)由于速度沿切线方向，法向分速度为零，因此法向加速度必为零。

（D ）若物体作匀速率运动，则其总加速度必为零。

x1—7一质点的运动方程为x =6t-t 2（SI ），则在t 由0至4s 的时间内质点走过的路程为(A) （A ） 10m （B)8 m （C ）9 m （D)6 mx1-8某物体的运动规律为t k dt d 2υυ-=，式中的k 为大于零的常数。

大学物理练习册参考答案

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大学物理练习册参考答案大学物理练习册是大学物理的重要教材之一，它的主要作用是为大学物理课程提供题目和习题，使学生能够更好地掌握和理解物理知识。

本文将为大家提供几个大学物理练习册的参考答案，供大家参考。

第一题：有一块长度为20cm，宽度为10cm，厚度为2cm的矩形金属板，重量为3N。

请问这块金属板的密度是多少？答案：首先我们需要知道密度的定义，密度是单位体积内物质的质量。

因此，我们可以根据这个公式计算出这块金属板的密度：密度=质量/体积其中，这块金属板的质量为3N，体积为20cm × 10cm × 2cm = 400cm³。

把质量和体积带入公式中，可以得到这块金属板的密度为：密度=3N/400cm³=0.0075N/cm³因此，这块金属板的密度为0.0075N/cm³。

第二题：有一个长度为4m的绳子，一个人沿着绳子向上爬，绳子的质量是忽略不计的。

如果人的体重为600N，他在绳子上爬行的过程中，绳子的张力是多少？答案：在求解这个问题之前，我们需要知道牛顿第二定律的公式：力=质量× 加速度根据牛顿第二定律，可以得到人在绳子上爬行时绳子所受的力等于绳子的张力减去重力。

因此，我们可以得到以下公式：绳子的张力=人的重力+绳子的重力其中，人的重力为600N，绳子的重力可以根据绳子的长度和重力加速度计算得出。

在地球上，物体的重力加速度大约为9.8m/s²。

因此，绳子的重力可以用下面的公式计算：绳子的重力=绳子的质量× 重力加速度因为绳子的质量可以根据绳子的长度和线密度计算得出，我们可以得到以下公式：绳子的质量=绳子的长度× 线密度假设绳子的线密度为ρ，绳子的质量可以表示为：绳子的质量=ρ × 面积× 长度根据绳子的面积和长度，可以得到：面积=长度× 直径/4因此，绳子的质量可以通过以下公式计算得出：绳子的质量=ρ × 直径² × 长度/16把绳子的质量和重力加速度带入公式中，可以得到绳子的重力为：绳子的重力=ρ × 直径² × 长度/16 × 重力加速度把人的重力和绳子的重力带入公式中，可以得到绳子的张力为：绳子的张力=人的重力+绳子的重力=600N+ρ × 直径² × 长度/16 × 重力加速度因此，如果已知绳子的线密度、直径、长度和重力加速度，就可以计算出绳子在负责人上爬行时所受的张力。