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大学物理练习册答案

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- - -专业资料- 第十章

练习一

一、选择题

1、下列四种运动（忽略阻力）中哪一种是简谐振动？（）

(A)小球在地面上作完全弹性的上下跳动

(B)细线悬挂一小球在竖直平面上作大角度的来回摆动

(C)浮在水里的一均匀矩形木块，将它部分按入水中，然后松开，使木块上下浮动

(D)浮在水里的一均匀球形木块，将它部分按入水中，然后松开，使木块上下浮动

2、质点作简谐振动，距平衡位置2.0cm时，加速度a=4.0cm/s2,则该质点从一端运动到另一端的时间为（ ）

(A)1.2s (B)2.4s (C)2.2s (D)4.4s

3、如图下所示，以向右为正方向，用向左的力压缩一弹簧，然后松手任其振动，若从松手时开始计时，则该弹簧振子的初相位为（）

(A) 0 (B) 2

(C) 2 (D) 

4、一质量为m的物体与一个劲度系数为k的轻弹簧组成弹簧振子，当其振幅为A时，该弹簧振子的总能量为E。若将其弹簧分割成两等份，将两根弹簧并联组成新的弹簧振子，则新弹簧振子的振幅为多少时，其总能量与原先弹簧振子的总能量E相等（）

(A) 2A (B) 4A (C)2A (D)A

二、填空题

1、已知简谐振动Ax)cos(0t的周期为T ，在2Tt时的质点速度为，加速度为。

2、已知月球上的重力加速度是地球的1/6，若一个单摆(只考虑小角度摆动)在地球上的振动周期为T，将该单摆拿到月球上去，其振动周期应为。

3、一质点作简谐振动，在同一周期内相继通过相距为11cm的A,B两点，历时2秒，速度大小与方向均相同，再经过2秒，从另一方向以相同速率反向通过B点。 该振动的振幅为，周期为。

4、简谐振动的总能量是E，当位移是振幅的一半时，kEE，PEE，当xA时，kPEE。

三、计算题

1、一振动质点的振动曲线如右图所示， OmFxk-

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- - -专业资料- 试求：

(l)运动学方程；

(2)点P对应的相位；

(3)从振动开始到达点P相应位置所需的时间。

2、一质量为10g的物体作简谐运动，其振幅为24 cm，周期为4.0s，当t=0时，位移为+24cm。求：

(1)t=0.5s时，物体所在位置；

(2)t=0.5s时，物体所受.力的大小与方向；

(3)由起始位置运动到x=12cm处所需的最少时间；

(4)在x=12cm处，物体的速度、动能以及系统的势能和总能量。

3、如右图所示，绝热容器上端有一截面积为S的玻璃管，管内

放有一质量为m的光滑小球作为活塞。容器内储有体积为V、

压强为p的某种气体，设大气压强为p0。开始时将小球稍向下

移，然后放手，则小球将上下振动。如果测出小球作谐振动时的

周期T，就可以测定气体的比热容比γ。试证明

2224mVpST

(假定小球在振动过程中，容器内气体进行的过程可看作准静态绝热过程。)

练习二

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- - -专业资料- 一、选择题

1、一弹簧振子，当把它水平放置时，它可以作简谐振动。若把它竖直放置或放在固定的光滑斜面上，试判断下面哪种情况是正确的：()

(A) 竖直放置可作简谐振动，放在光滑斜面上不能作简谐振动

(B) 竖直放置不能作简谐振动，放在光滑斜面上可作简谐振动

(C) 两种情况都可作简谐振动

(D) 两种情况都不能作简谐振动

2、在阻尼振动中，振动系统( )

(A) 只是振幅减小

(B) 只是振动变慢

(C) 振幅既不减小，振动也不变慢

(D) 振幅减小且振动变慢

3、下列选项中不属于阻尼振动基本形式的是()

(A) 强阻尼

(B) 欠阻尼

(C) 过阻尼

(D) 临界阻尼

4、受迫振动的振幅依赖于( )

(A) 振子的性质

(B) 振子的初始状态

(C) 阻尼的大小

(D) 驱动力的特征

二、填空题

1、实际上，真实的振动系统总会受到阻力作用而作振幅不断减小的阻尼振动，这是因为阻尼的存在使系统的能量逐渐减少，能量损失的原因通常有两种：和。

2、在灵敏电流计等精密仪表中，为使人们能较快地和较准确地进行读数测量，常使电流计的偏转系统工作在状态下。

3、试分别写出简谐振动、阻尼振动和受迫振动的运动微分方程、

、。

4、在阻尼很小的情况下，受迫振动的频率取决于驱动力的频率，当驱动力的频率逐渐趋近于振动系统的固有频率时，振幅达到最大值，这种现象叫做。

三、计算题

1、质量为m=5.88kg的物体，挂在弹簧上，让它在竖直方向上作自由振动。在无阻尼情况下，其振动周期为T=0.4πs；在阻力与物体运动速度成正比的某一介质中，它的振动周期为T=0.5πs。求当速度为0.01m/s时，物体在阻尼介质中所受的阻力。

2、一摆在空中振动，某时刻，振幅为A0=0.03m，经t1=10s后，振幅变为A1=0.01m。问：由振幅为A0时起，经多长时间，其振幅减为A2=0.003m？

3、火车在行驶，每当车轮经过两根铁轨的接缝时，车轮就受到一次冲击，从而使装在弹簧上的车厢发生上下振动。设每段铁轨长12.6m，如果车厢与载荷的总质量为55 t，车厢下的减振弹簧每受10 kN（即1 t质量的重力）的载荷将被压缩0.8 mm。试问火车速率多大时，振动特别强？（这个速率称为火车的危险速率。）目前，我国铁路提速已超过140 km/h，试问如何解决提速问题。 - -

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- - -专业资料-

练习三

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- - -专业资料- 一、选择题

1、下列关于LC振荡电路中说法不正确的是( )

(A)电路中电流和电容器上的电量的变化也是一种简谐振动

(B)电容器放电完毕时，电路中的电流达到最大值

(C)电场能和磁场能相互转化，但总的电磁能量保持不变

(D)电容器充电时，由于线圈的自感作用，电流只能逐渐增大

2、LC振荡电路中电荷和电流的变化，下列描述不正确的是()

(A)电荷和电流都作谐振动

(B)电荷和电流都作等幅振动

(C) 电荷的相位比电流的相位超前π/2

(D)电荷和电流振动的频率相同

3、两同方向同频率的简谐振动的振动方程为)25cos(61tx（SI），)25cos(22tx（SI），则它们的合振动的振动方程应为（）

(A)SI5cos4tx (B)SI5cos8tx

(C)SI210cos4tx (D)SI25cos4tx

4、已知两同方向同频率的简谐振动的振动方程分别为)3cos(11tAx（SI），)6cos(22tAx（SI），则它们的合振幅应为（）

(A)21AA (B) 21AA (C)2221AA (D) 2221AA

二、填空题

1、两个同方向同频率的简谐振动，其振动表达式分别为：

)215cos(10621tx (SI) ，)5cos(10222tx (SI)

它们的合振动的振辐为，初相为。

2、一质点同时参与了两个同方向的简谐振动，它们的振动方程分别为

)41cos(05.01tx (SI)，)129cos(05.02tx (SI)

其合成运动的运动方程为x =。

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>A2，则该物体振动的初相为____。 - -

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- - -专业资料-

4、两个同方向同频率的简谐振动，其合振动的振幅为20 cm，与第一个简谐振动的相位差为 –1 = /6。若第一个简谐振动的振幅为310cm = 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：

（l）电场能量和磁场能量的最大值；

（2）当电场能量和磁场能量相等时，电容器上的电荷量。

2、三个同方向、同频率的谐振动为

10.1cos(10)()6xtm

20.1cos(10)()2xtm

350.1cos(10)()6xtm

试利用旋转矢量法求出合振动的表达式。

3、当两个同方向的谐振动合成为一个振动时，其振动表达式为

cos2.1cos50.0xAtt

式中t以s为单位。求各分振动的角频率和合振动的拍的周期。

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大学物理（二）练习册答案

大学物理（二）练习册答案

1 大学物理（二）练习册参考解答

第12章真空中的静电场

一、选择题

1(D)，2(C)，3(C)，4(A)，5(C)，6(B)，7(C)，8(D)，9(D)，10(B)，

二、填空题

(1). 电场强度和电势，

0/qFE

=，

lEqWU

aa

ò×

==0

0d/(U

0=0). 

(2). ()

042e/qq

+，q

1、q

2、q

3、q

4 ；

(3). 0，l / (2e

0)；(4). sR / (2e

0) ；

(5). 0 ；(6). 

÷÷

øö

çç

èæ

-

p

0011

4rrq

e；

(7). －2³103

 V；(8). 

÷÷

øö

çç

èæ

-

p

abrrqq11

4

00

e

(9). 0，pE sina；(10). 

()i

axA

2

+-.

三、计算题

1. 如图所示，真空中一长为L的均匀带电细直杆，总电

荷为q，试求在直杆延长线上距杆的一端距离为d的P

点的电场强度．

解：设杆的左端为坐标原点O，x轴沿直杆方向．带电

直杆的电荷线密度为l=q / L，在x处取一电荷元dq = 

ldx = qdx / L，它在P点的场强：

()2

04d

d

xdLq

E

-+p=

e

()2

04d

xdLLxq

-+p=

e

总场强为

ò

+p=L

xdLx

Lq

E

02

0)(d

4

－e()

dLdq

+p=

04e

方向沿x轴，即杆的延长线方向．

2．一个细玻璃棒被弯成半径为R的半圆形，沿其上半部分均匀分布

有电荷+Q，沿其下半部分均匀分布有电荷－Q，如图所示．试求圆心

O处的电场强度．

解：把所有电荷都当作正电荷处理. 在q处取微小电荷dq = 

ldl = 2Qd

q / 

p

它在O处产生场强L

dq

P

+Q

－QR

Ox y Ｐ

L

d dqx (L+d－x) 

dE

x O

2 q

eed

24d

d

2

022

0RQ

Rq

E

p=

p=

按

q 角变化，将dE

分解成二个分量：分解成二个分量：

qq

eqdsin

2sindd

2

02

RQ

EE

x

p==

qq

eqdcos

2cosdd

2

02

RQ

EE

y

p-=-=

对各分量分别积分，积分时考虑到一半是负电荷对各分量分别积分，积分时考虑到一半是负电荷

江苏大学 物理练习册答案14

江苏大学 物理练习册答案14

练习 14

知识点：麦克斯韦速率分布律、三个统计速率、平均碰撞频率和平均自由程

一、选择题

1． 在一定速率附近麦克斯韦速率分布函数 f()的物理意义是：一定量的气体在给定温度下处于平衡态时的

（ ）

（A）速率为的分子数；

（B）分子数随速率的变化；

（C）速率为的分子数占总分子数的百分比；

（D）速率在附近单位速率区间内的分子数占总分子数的百分比。

解：(D) NdvdNvf)(,速率在v附近单位速率区间内的分子数占总分子数的百分比

2． 如果氢气和氦气的温度相同，摩尔数也相同，则

（ ）

（A）这两种气体的平均动能相同； （B）这两种气体的平均平动动能相同；

（C）这两种气体的内能相等； （D）这两种气体的势能相等。

解：(B) 平均动能=平均平动动能+转动动能,氦气为单原子分子,3i;氢气为双原子(刚性)分子, 5i

3． 在恒定不变的压强下，理想气体分子的平均碰撞次数z与温度T的关系为

( )

（A）与T无关； （B）与T成正比； （C）与T成反比；

（D）与T成正比； （E）与T成反比。

解：(C)TMRpddkTpMRTdnvzmolmol82822222

4． 根据经典的能量按自由度均分原理，每个自由度的平均能量为

（ ）

（A）kT/4； （B）kT/3； （C）kT/2； （D）3kT/2； （E）kT。 解：(C)

5． 在20℃时，单原子理想气体的内能为

大学物理练习册习题及答案4

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习题及参考答案

第3章 刚体力学

参考答案

思考题

3-1刚体角动量守恒的充分而必要的条件是

（A）刚体不受外力矩的作用。

（B）刚体所受合外力矩为零。

(C)刚体所受的合外力和合外力矩均为零。

(D)刚体的转动惯量和角速度均保持不变。

答：（B）。

3-2如图所示，A、B为两个相同的绕着轻

绳的定滑轮。A滑轮挂一质量为M的物体，

B滑轮受拉力F，而且F=Mg。设A、B两

滑轮的角加速度分别为βA和βB，不计滑轮

轴的摩擦，则有

（A）βA= βB（B）βA> βB

（C）βA< βB（D）开始时βA= βB，以后βA< βB

答：（C）。

3-3关于刚体对轴的转动惯量，下列说法中正确的是

（A）只取决于刚体的质量，与质量的空间分布和轴的位置无关。

(B)取决于刚体的质量和质量的空间分布，与轴的位置无关。

（C）取决于刚体的质量、质量的空间分布和轴的位置。

(D)只取决于转轴的位置，与刚体的质量和质量的空间分布无

答：（C）。

3-4一水平圆盘可绕通过其中心的固定铅直轴转动，盘上站着一个人，初始时整个系统处于静止状态，当此人在盘上随意走动时，若忽略轴的摩擦，则此系统

(A)动量守恒；

(B)机械能守恒；

(C)对转轴的角动量守恒；

(D)动量、机械能和角动量都守恒；

(E)动量、机械能和角动量都不守恒。

答：（C）。

3-5光滑的水平桌面上，有一长为2L、质量为m的匀质细杆，可绕过其中点o且垂直于杆的竖直光滑固定轴自由转动，其转动惯量为213mL，

起初杆静止，桌面上有两个质量均为m的小球，各自在

垂直于杆的方向上，正对着杆的一端，以相同速率v相向

运动，如图所示，当两小球同时与杆的两个端点发生完全

非弹性碰撞后，就与杆粘在一起转动，则这一系统碰撞后的转动角速度应为 ABMF思考题3-2图

v v

o

思考题3-5图 (A)23Lv (B)45Lv (C)67Lv (D)89Lv (E)127Lv

大学物理(赵近芳)练习册答案

大学物理(赵近芳)练习册答案

练习1 质点运动学(一)参考答案

1. B；

2. D;

3. 8m, 10m.

4. 3, 3 6;

5. 解：(1) 5.0/txvm/s

(2) v = d x/d t = 9t - 6t2

v(2) =-6 m/s

(3) S = |x(1.5)-x(1)| + |x(2)-x(1.5)| = 2.25 m

6. 答：矢径r是从坐标原点至质点所在位置的有向线段．

而位移矢量是从某一个初始时刻质点所在位置到后一个时刻质点所在位置的有向线段．它们的一般关系为

0rrr

0r为初始时刻的矢径, r为末时刻的矢径，△r为位移矢量．

若把坐标原点选在质点的初始位置，则0r=0,任意时刻质点对于此位置的位移为△r=r，即r既是矢径也是位移矢量． 练习2 质点运动学(二)参考答案

1. D；

2. g/2 ， g3/322v

3. 4t3-3t2 (rad/s)， 12t2-6t (m/s2)

4. 17.3 m/s, 20 m/s .

5. 解： adv /dt4t ， dv 4t dt

vv00d4dttt

v2t2

vdx /d t2t2

ttxtxxd2d020

x2 t3 /3+x0 (SI)