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大学物理教程上课后习题答案

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物理部分课后习题答案（标有红色记号的为老师让看的题）27页 1-2 1-4 1-12 1-2 质点的运动方程为22,(1)xtyt，,xy都以米为单位，t以秒为单位，求：

（1） 质点的运动轨迹； （2） 从1ts到2ts质点的位移的大小； （3） 2ts时，质点的速度和加速度。

解：（1）由运动方程消去时间t可得轨迹方程，将tx代入，有

或 1yx （2）将1ts和2ts代入，有

11riurr， 241rijurrr

位移的大小 223110rm

rV

（3） 2xdxvtdt

2xxdvadt， 2yydvadt 当2ts时，速度和加速度分别为 22aijrrr m/s2

1-4 设质点的运动方程为cossin()rRtiRtjSIrrr，式中的R、均为常量。求（1）质点的速度；（2）速率的变化率。 解 （1）质点的速度为 （2）质点的速率为

速率的变化率为 0dvdt

1-12 质点沿半径为R的圆周运动，其运动规律为232()tSI。求质点在t时刻的法向加速度na的大小和角加速度的大小。 解 由于 4dtdt 质点在t时刻的法向加速度na的大小为 角加速度的大小为 24/dradsdt

77页2-15, 2-30， 2-34， 2-15 设作用于质量1mkg的物体上的力63()FtSI，如果物体在这一力作

用下，由静止开始沿直线运动，求在0到2.0s的时间内力F对物体的冲量。 解 由冲量的定义，有 2-21 飞机着陆后在跑道上滑行，若撤除牵引力后，飞机受到与速度成正比的

阻力（空气阻力和摩擦力）fkv（k为常数）作用。设撤除牵引力时为0t，初速度为0v，求（1）滑行中速度v与时间t的关系；（2）0到t时间内飞机所滑行的路程；（3）飞机停止前所滑行的路程。 解 （１）飞机在运动过程中只受到阻力作用，根据牛顿第二定律，有 即 dvkdtvm 两边积分，速度v与时间t的关系为 2-31 一质量为m的人造地球卫星沿一圆形轨道运动，离开地面的高度等

于地球半径的2倍（即2R），试以,mR和引力恒量G及地球的质量M表示出： （1） 卫星的动能； （2） 卫星在地球引力场中的引力势能. 解 (1) 人造卫星绕地球做圆周运动，地球引力作为向心力，有 卫星的动能为 2126kGMmEmvR （２）卫星的引力势能为 2-37 一木块质量为1Mkg，置于水平面上，一质量为2mg的子弹以

500/ms的速度水平击穿木块，速度减为100/ms，木块在水平方向滑行了20cm后停止。求： （1） 木块与水平面之间的摩擦系数； （2） 子弹的动能减少了多少。 解 子弹与木块组成的系统沿水平方向动量守恒 对木块用动能定理

得 (1) 2212()2mvvMgs322(210)(500100)0.16219.80.2 (2) 子弹动能减少 114页3-11，3-9， 例3-2 如图所示，已知物体A、B的质量分别为Am、Bm，滑轮C的质量为Cm，半径为R，不计摩擦力，物体B由静止下落，求 （1）物体A、B的加速度； （2）绳的张力； （3）物体B下落距离L后的速度。 分析： （1）本题测试的是刚体与质点的综合运动，由于滑轮有质量，在运动时就变成含

有刚体的运动了。滑轮在作定轴转动，视为圆盘，转动惯量为212JmR。 （2）角量与线量的关系：物体A、B的加速度就是滑轮边沿的切向加速度，有taR。 （3）由于滑轮有质量，在作加速转动时滑轮两边绳子拉力12TT。 分析三个物体，列出三个物体的运动方程： 物体A 1ATma 物体B 2BBmgTma

物体C ''22111()22CCTTRJmRmRa

例3-2图 m2g m1g T2

T2

T

1

T1

R2 R1

解 （1）12BABCmgammm。 （2）112ABABCmmgTmmm， 21()212ACABCmmgTmmm。 （3）对B来说有，22022212BABCvvaLmgLvaLmmm



例3-4 有一半径为R的圆形平板平放在水平桌面上，平板与水平桌面的摩擦系数为μ，若平板绕通过其中心且垂直板面的固定轴以角速度ω0开始旋转，它将在旋转几圈后停止？（已知圆形平板的转动惯量221mRJ，其中m为圆形平板的质量） 分析： 利用积分求圆形平板受桌面的摩擦力矩，运用转动定律求出平板的角加速度，再用运动学公式求转动的圈数． 解：在距圆形平板中心r处取宽度为dr 的环带面积，环带受桌面的摩擦力矩为 总摩擦力矩为 故平板的角加速度为 可见圆形平板在作匀减速转动，又末角速度0，因此有 设平板停止前转数为n，则转角2n，可得 3-2：如题3-2图所示，两个圆柱形轮子内外半径分别为R1和R2，质量分别为M1和M2。二者同轴固结在一起组成定滑轮，可绕一水平轴自由转动。今在两轮上各绕以细绳，细绳分别挂上质量为m1和m2的两个物体。求在重力作用下，定滑轮的角加速度。

解：

m1：1111amgmT m2：2222amTgm 转动定律：JTRTR1122 其中：2222112121RMRMJ 运动学关系：2211RaRa 解得：222221111122)2/()2/()(RmMRmMgRmRm 3-6 一质量为m的质点位于(11,yx)处，速度为jvivvyx, 质点受到一个沿x负方向的力f的作用，求相对于坐标原点的角动量以及作用于质点上的力的力矩． 解: 由题知，质点的位矢为 作用在质点上的力为 所以，质点对原点的角动量为 作用在质点上的力的力矩为 3-11 如题3-11图所示，一匀质细杆质量为m，长为l，可绕过一端O的水平

轴自由转动，杆于水平位置由静止开始摆下．求： (1)初始时刻的角加速度； (2)杆转过角时的角速度. 解: (1)由转动定律，有 则 lg23 (2)由机械能守恒定律，有 22110232()lmlωmgsinθ

题3-11图

所以有 lgsin3 3-13 一个质量为M、半径为R并以角速度转动着的飞轮(可看作匀质圆盘)，在某一瞬时突然有一片质量为m的碎片从轮的边缘上飞出，见题3-13图．假定碎片脱离飞轮时的瞬时速度方向正好竖直向上． (1)问它能升高多少? (2)求余下部分的角速度、角动量和转动动能． 解: (1)碎片离盘瞬时的线速度即是它上升的初速度 设碎片上升高度h时的速度为v，则有 题3-13图 令0v，可求出上升最大高度为

(2)圆盘的转动惯量212JMR，碎片抛出后圆盘的转动惯量2212'JMRmR，碎片脱离前，盘的角动量为Jω，碎片刚脱离后，碎片与破盘之间的内力变为零，但内力不影响系统的总角动量，碎片与破盘的总角动量应守恒，即 式中为破盘的角速度．于是 得 (角速度不变) 圆盘余下部分的角动量为 转动动能为 258页8-2,8-12,8-17 8-7 试计算半径为R、带电量为q的均匀带电细圆环的轴线（过环心垂直于圆环所在平面的直线）上任一点P处的场强（P点到圆环中心的距离取为x）. 解 在圆环上任取一电荷元dq，其在P点产生的场强为

22

04RxdqdE

，

方向沿dq与P点的连线.将其分解

解8-7

dE∥ P

dq R x dE dE⊥

X O 为平行于轴线的分量和垂直于轴线的分量，由电荷分布的对称性可知，各dq在P点产生的垂直于轴线的场强分量相互抵消，而平行于轴线的分量相互加强，所以合场强平行于轴线， 大小为： E=E∥=





23220212222

044cosRxqxRxxRxdqdEq





方向：q>0时，（自环心）沿轴线向外；q<0时，指向环心. 8-12 两个均匀带电的同心球面半径分别为R1和R2（R2＞R1），带电量分别为q1

和q2，求以下三种情况下距离球心为r的点的场强：（1）r＜R1；（2）R1＜r＜R2（3）

r＞R2.并定性地画出场强随r的变化曲线

解 过所求场点作与两带电球面同心的球面为高斯面，则由高斯定理可知： (1) 当r＜R1时，0,04cos2ErEdSEe

(2) 当R1＜r＜R2 时，

201

0124,4cosrqEqrEdSEe





(3) 当r＞R2 时， 8-13 均匀带电的无限长圆柱面半径为R，每单位长度的电量（即电荷线密度）

为λ. 求圆柱面内外的场强. 解 过所求场点作与无限长带电圆柱面同轴的、长为l的封闭圆柱面，使所求场点在封闭圆柱面的侧面上.由电荷分布的对称性可知，在电场不为零的地方，场强的方向垂直轴线向外（设λ＞0），且离轴线的距离相等的各点场强的大小相等. 所以封闭圆柱面两个底面的电通量为零，侧面上各点场强的大小相等，方向

Ｏ r

E R1 R2 解8-12图 场强随r的变化曲

线

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《大学物理学》第二版上册课后答案

《大学物理学》第二版上册课后答案

大学物理学习题答案习题一答案 习题一1.1 简要回答下列问题：(1) 位移和路程有何区别？在什么情况下二者的量值相等？在什么情况下二者的量值不相等？(2) 平均速度和平均速率有何区别？在什么情况下二者的量值相等？(3) 瞬时速度和平均速度的关系和区别是什么？瞬时速率和平均速率的关系和区别又是什么？(4) 质点的位矢方向不变，它是否一定做直线运动？质点做直线运动，其位矢的方向是否一定保持不变？ (5) r ∆和r ∆有区别吗？v ∆和v ∆有区别吗？0dvdt =和0d v dt=各代表什么运动？ (6) 设质点的运动方程为：()x x t =，()y y t =，在计算质点的速度和加速度时，有人先求出22r x y =+drv dt= 及 22d r a dt =而求得结果；又有人先计算速度和加速度的分量，再合成求得结果，即v = 及 a =你认为两种方法哪一种正确？两者区别何在？(7) 如果一质点的加速度与时间的关系是线性的，那么，该质点的速度和位矢与时间的关系是否也是线性的？(8) “物体做曲线运动时，速度方向一定在运动轨道的切线方向，法向分速度恒为零，因此其法向加速度也一定为零.”这种说法正确吗？(9) 任意平面曲线运动的加速度的方向总指向曲线凹进那一侧，为什么？(10) 质点沿圆周运动，且速率随时间均匀增大，n a 、t a 、a 三者的大小是否随时间改变？ (11) 一个人在以恒定速度运动的火车上竖直向上抛出一石子，此石子能否落回他的手中？如果石子抛出后，火车以恒定加速度前进，结果又如何？1.2 一质点沿x 轴运动，坐标与时间的变化关系为224t t x -=，式中t x ,分别以m 、s 为单位，试计算：(1)在最初s 2内的位移、平均速度和s 2末的瞬时速度；(2)s 1末到s 3末的平均加速度；(3)s 3末的瞬时加速度。

解：(1) 最初s 2内的位移为为： (2)(0)000(/)x x x m s ∆=-=-= 最初s 2内的平均速度为： 00(/)2ave x v m s t ∆===∆ t 时刻的瞬时速度为：()44dxv t t dt==- s 2末的瞬时速度为：(2)4424/v m s =-⨯=-(2) s 1末到s 3末的平均加速度为：2(3)(1)804/22ave v v v a m s t ∆---====-∆ (3) s 3末的瞬时加速度为：2(44)4(/)dv d t a m s dt dt-===-。

大学物理学(第五版)上册课后习题选择答案_马文蔚

大学物理学(第五版)上册课后习题选择答案_马文蔚

习题11-1 质点作曲线运动，在时刻t 质点的位矢为r ，速度为v ，t 至()t t +∆时间内的位移为r ∆，路程为s ∆，位矢大小的变化量为r ∆（或称r ∆），平均速度为v ，平均速率为v 。

（1）根据上述情况，则必有（ B ） （A ）r s r ∆=∆=∆（B ）r s r ∆≠∆≠∆，当0t ∆→时有dr ds dr =≠ （C ）r r s ∆≠∆≠∆，当0t ∆→时有dr dr ds =≠ （D ）r s r ∆=∆≠∆，当0t ∆→时有dr dr ds == （2）根据上述情况，则必有（ C ）（A ）,v v v v == （B ）,v v v v ≠≠ （C ）,v v v v =≠ （D ）,v v v v ≠=1-2 一运动质点在某瞬间位于位矢(,)r x y 的端点处，对其速度的大小有四种意见，即（1）dr dt ；（2）dr dt ；（3）dsdt；（4下列判断正确的是：( D )（A ）只有（1）（2）正确 （B ）只有（2）正确 （C ）只有（2）（3）正确 （D ）只有（3）（4）正确1-3 质点作曲线运动，r 表示位置矢量，v 表示速度，a 表示加速度，s 表示路程，t a 表示切向加速度。

对下列表达式，即（1）dv dt a =；（2）dr dt v =；（3）ds dt v =；（4）t dv dt a =。

下述判断正确的是（ D ）（A ）只有（1）、（4）是对的 （B ）只有（2）、（4）是对的 （C ）只有（2）是对的 （D ）只有（3）是对的 1-4 一个质点在做圆周运动时，则有（ B ） （A ）切向加速度一定改变，法向加速度也改变 （B ）切向加速度可能不变，法向加速度一定改变 （C ）切向加速度可能不变，法向加速度不变（D ）切向加速度一定改变，法向加速度不变*1-5 如图所示，湖中有一小船，有人用绳绕过岸上一定高度处的定滑轮拉湖中的船向岸边运动。

大学物理教程第二版课后答案

大学物理教程第二版课后答案

引言：大学物理教程是一本经典的物理教材，旨在帮助学生理解和掌握物理学的基本原理和概念。

课后习题是帮助学生巩固所学知识的重要部分。

本文将提供《大学物理教程第二版》课后答案，以帮助学生检查和纠正他们的理解，提高物理学习的效果与成绩。

概述：物理学是自然科学的重要分支，研究物质、能量和它们之间相互作用的规律。

大学物理教程第二版是一本全面介绍物理学的教材，内容涵盖了力学、热学、电磁学等领域。

通过解答课后习题，学生可以深入理解课堂教学中所介绍的物理学原理，提高问题解决能力和科学思维。

正文：一、力学1.速度和加速度的关系2.运动中的力和加速度3.牛顿三定律的应用4.匀速运动和变速运动的区别5.质点和刚体的运动分析二、热学1.理想气体定律的应用2.热传导和传热的方式3.热量和能量的转化4.热力学循环和效率5.热力学第一定律和第二定律的概念三、电磁学1.电场和电势的关系2.高斯定律和库仑定律的应用3.磁场的产生和性质4.安培定律和法拉第电磁感应定律的应用5.电磁波的特性和传播四、光学1.光的折射和反射2.物体成像的方式3.凸透镜和凹透镜的工作原理4.光的波粒二象性的解释5.干涉和衍射现象的解释五、量子物理1.微观粒子的波函数和几率分布2.波粒二象性的测量3.斯特恩盖拉赫实验和双缝干涉实验4.原子和分子的结构5.量子力学的基本原理和数学表达总结：通过解答《大学物理教程第二版》的课后习题，学生可以深入理解物理学的基本原理和概念。

力学、热学、电磁学、光学和量子物理是大学物理的重要领域，通过系统学习和练习，学生可以提高问题解决能力和科学思维。

课后答案的提供可以帮助学生检查自己的理解，并及时纠正错误，提高物理学习的效果与成绩。

希望本文所提供的《大学物理教程第二版》课后答案能对学生的学习起到一定的帮助和指导作用。

大学物理第五版课后答案上完整版(供参考)

大学物理第五版课后答案上完整版(供参考)

1-1 。

分析与解 (1) 质点在t 至(t ＋Δt )时间内沿曲线从P 点运动到P ′点,各量关系如图所示, 其中路程Δs ＝PP ′, 位移大小｜Δr ｜＝PP ′,而Δr ＝｜r ｜-｜r ｜表示质点位矢大小的变化量,三个量的物理含义不同,在曲线运动中大小也不相等(注：在直线运动中有相等的可能)．但当Δt →0 时,点P ′无限趋近P 点,则有｜d r ｜＝d s ,但却不等于d r ．故选(B)．(2) 由于｜Δr ｜≠Δs ,故tst ΔΔΔΔ≠r ,即｜v ｜≠v ． 但由于｜d r ｜＝d s ,故tst d d d d =r ,即｜v ｜＝v ．由此可见,应选(C)． 1-2。

分析与解trd d 表示质点到坐标原点的距离随时间的变化率,在极坐标系中叫径向速率．通常用符号v r 表示,这是速度矢量在位矢方向上的一个分量；td d r 表示速度矢量；在自然坐标系中速度大小可用公式t s d d =v 计算,在直角坐标系中则可由公式22d d d d ⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=t y t x v 求解．故选(D)．1-3 。

分析与解td d v表示切向加速度a ｔ,它表示速度大小随时间的变化率,是加速度矢量沿速度方向的一个分量,起改变速度大小的作用；t r d d 在极坐标系中表示径向速率v r (如题1 -2 所述)；ts d d 在自然坐标系中表示质点的速率v ；而td d v表示加速度的大小而不是切向加速度a ｔ．因此只有(3) 式表达是正确的．故选(D)． 1-4 。

分析与解 加速度的切向分量a ｔ起改变速度大小的作用,而法向分量a n 起改变速度方向的作用．质点作圆周运动时,由于速度方向不断改变,相应法向加速度的方向也在不断改变,因而法向加速度是一定改变的．至于a ｔ是否改变,则要视质点的速率情况而定．质点作匀速率圆周运动时, a ｔ恒为零；质点作匀变速率圆周运动时, a ｔ为一不为零的恒量,当a ｔ改变时,质点则作一般的变速率圆周运动．由此可见,应选(B)．1-5 。