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新概念物理教程力学答案详解(五)

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新力学习题答案（五） 5—1．如本题图所示为圆筒状锅炉的横截面，设气体压强为p，求壁内的正应力。已知锅炉直径为D，壁厚为d（D>>d），应力在壁内均匀分布。

5—2．（1）矩形横截面杆在轴向拉力的作用下产生拉伸应变为，此材料的泊松比为，求证体积的相对改变为：

（2）式中是否适用于压缩 （3）低碳钢的杨氏模量为Y=*1010Pa,泊松比为,受到的拉应力为=,求杆体积的相对改变。

5—3．在剪切钢板时，由于刀口不快，没有切断，该材料发生了剪切形变。钢板的横截面积

pdsdf解：`的体积。分别代表原来和形变后和式中VVV

VV00021







121000000020020000000202020020000000108.2106.1937.13.0212121321211111)2(212111)(1

YVVV

YYllYVVVVdlldVddddllllVVVVdlddllVdlVddddallll）（

比值变为负值所以上式仍适用，不过

压缩时：又）证明：解：（横横为S=90cm2，二刀口间的距离为d=，当剪切力为F=7*105N时，已知钢板的剪变模量为G=8*1010Pa，求： （1）钢板中的剪切应力； （2）钢板的剪切应变； （3）与刀口齐的两个截面所发生的相对滑移。

5—4．矩形横截面边长2:3的梁在力偶矩作用下发生纯弯曲。对于截面的两个不同取向，同样的力偶矩产生的曲率半径之比为多少

5—5．试推导钢管扭转常量D的表达式。 cmddddGGPaSF222108////845////1014475.010727)3(107271081097)2(109710901071）解：（

492454)2(1224122323)1(12521232323212214324313RRMYaMaaY

RahabMYaMaaYRahabaaMYbhR外外外外外则：

另一种取向：

则：一种取向：与设边长分别为半径公式，有：解：依据梁弯曲的曲率



ldrrGdsdfdrrdrdsdrrrlGrrGlrrrrRrRRRl2////212122,内剪切力为的面积在剪切应力

剪变角为偎依为处任一点产生的在半径角的扭转角时，对于当钢管有一个。与，管内外半径分别为设钢管长度为解：钢管中间是空的。1h2h

5—6．一铝管直径为4cm,壁厚1mm,长10m,一端固定，另一端作用一力矩，求铝管的扭转角。对同样尺寸的钢管再计算一遍。已知铝的剪变模量G=*1010Pa，钢的剪变模量为*1010Pa.。

5—7．用流体静力学基本原理，论证液面上有大气、物体全部浸在液体中的情况下的阿基米德原理。

5—8．灭火筒每分钟喷出60m3的水，假定喷口处水柱的截面积为，问水柱喷到2m高时其截面积有多大 解：设喷口处为1处，水柱喷到2m处为2处 依伯努力方程有：

5—9．一截面为的均匀虹吸管从容积很大的容器中把水吸出。虹吸管最高点高于水面，出口

414

2

4142

3

3

222221RRlGDDRRlGldrrGdMMldrrGrdfdMRR



此力对主轴的力矩为

代入数据即可（略）

题有：—解：依4142255RRlGM



物浮浮上底下底浮

是小柱体的体积）的浮力为：则：这部分小柱体受到与下地面距离水面分别为的小柱体，小柱体的上为设其在水平方向的投影解：取物体内面积为gVgdVdffdVgdVdshhgdsghPdsghPdsPdsPdfhhdsds(*

****

*)(

12102021

22422382124411322110212222117410741101122102109421032105111316060212121cm.m.vss/m.ghvvs/m.sv:)(s/msvsvQ)(PPP)(vghPvPV有以上三式得在水下处，求水在虹吸管内作定常流动时管内最高点的压强和虹吸管的体积流量。

5—10．油箱内盛有水和石油，石油的密度为cm2，水的厚度为1m，油的厚度为4m。求水自箱底小孔流出的速度。

5—11．一截面为A的柱形桶内盛水的高1度为H，底部有一小孔，水从这里流出。设水柱的最小截面积为S，求容器内只剩下一半水和水全部流完所需的时间t1和t2。

smsvQsmghvvghPvPPahhgPPvghPvghPvghPvghPmhmhvvvvPPPvghPvghPvPV/1073.1100.532/326.010222121105.80.16.010101001.1212121216.00.102121211,321334333323332114352302230222233322223232103123332222211



得：由最高点的压强为：可变为：所以，由上式定常流动：，忽略不计可看作其中：依伯努力方程有：处为基准以处处，出口处为处，最高点为解：设水面为

smghghghPghPghPPvvPghPvvvghPPPPP/6.9921*10*210004*10*900*2222222210032100323233232112031



水水油油水水油油水水水水水油油依伯努力方程有：点以小孔处为高度为要求的速度则：处处，小孔为处，油与水的接触面为面为解：设油与大气的接触

 5—12．在一20cm*30cm的矩形截面容器内盛有深度为50cm的水。如果从容器底部面积为的小孔流出，求水流出一半时所需的时间。

5—13．如图5—35a所示，在一高度为H的量筒侧壁上开一系列高度h不同的小孔。试证明：当h=H/2时水的射程最大。

HgsAstsdtsAghdhHhHHgsAstsdtsAghdhHHhsdtsAghdhsdtghsAAvsdtAdhghsAAvvAvsghAvsVvsVAvPVghPdhdthtAdhAVdtvsdtdQdthtHtHHV222002222102/22222222222220202121,0)2(2121,2)1(22:22121212121

）式两边积分：（从若全部流完，则

）式两边积分：（从若只剩一半水，上式变形得：又依连续性方程有上式变为：又：依伯努力方程有：时间内水面下降，度为时刻，水面距桶底的高设在求解。也不同，故用积分形式时间内流出的水水的速度不同，所以在的变化，从桶底流出的解：由于随着水的高度



sHHgsAstmA19.025.05.010100.206.0100.21)2(2106.03.02.01158224222



的答案得：—解：由解：设A为量筒截面面积，s为小孔面积 5—14．推导文丘里流量计的流量公式。 5—15．在盛水圆筒侧壁上有高低两个小孔，它们分别在水面之下25cm和50cm处。自它们设出的两股水流在哪里相交

最大射程时当射程则：时间为设水到达地面时所需的又依连续性原理有：依伯努力方程有：度处从小孔流出的水的速为高度为液面水的速度，xHhHHhsAgAhHhsAgAghsAAhHgvtxghtgthytsAAhHgvvsVAvghPVgHPhvV,24212)(1222:221,221212222222222222020



222

1211121222122122212222121122221212211222211222121112122221121212212121212)(2121ssPsssvQssPssPPssssPPvPPssvsvsvvPvPssPsssvQhhvPvPV

V



证明：

的前提下，有即在水平流管满足：解：文丘里流量公式是

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新概念物理教程 力学答案详解(四)

新概念物理教程 力学答案详解(四)

3vm新力学习题答案（四）4—1．如本题图，一质量为m 的质点自由降落，在某时刻具有速度v 。

此时它相对于A 、B 、C 三参考点的距离分别为d 1、d 2、d 3。

求 （1）质点对三个点的角动量；（2）作用在质点上的重力对三个点的力矩。

0sin (sin ()2(00sin (sin (131213121=====⨯=⨯======⨯=mg d M mg d mg d M mgd M gm r F r M mv d J mv d mv d J mvd J vm r J A B A C B A 方向垂直纸面向里）方向垂直纸面向里）方向垂直纸面向里）方向垂直纸面向里））解：（θθ的力矩。

的角动量和作用在其上。

求它相对于坐标原点的力方向并受到一个沿处，速度为的粒子位于（一质量为—f x j v i v v y x m y x -+=,ˆˆ),.24 ()()()()()()i ymg kyf j xmg k mg if j y i xg m f r F r M k myv mxv jv i v m j y i x v m r J x y yx ˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆ-+=--⨯+=+⨯=⨯=-=+⨯+=⨯= 解：()()秒弧解：依题有：求其角速度。

为普朗克常量，等于已知电子的角动量为率运动。

的圆周上绕氢核作匀速，在半径为电子的质量为—/1013.1103.5101.914.321063.622),1063.6(2/103.5101.9.3417211313422341131⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=====⋅⨯⨯⨯------mR h h mR Rmv J s J h h m kg πωπωπ解：分析：摆锤受到绳子张力和重力的作用，此二力对过O 沿管子方向均无力矩分量，所以过O 沿管子方向（即竖直方向）上角动量守恒。

4—5．如本题图，在一半径为R 、质量为m 的水平转台上有一质量是它一半的玩具汽车。

起初小汽车在转台边缘，转台以角速度绕中心轴转动。

新概念物理教程 力学答案详解(三)'

新概念物理教程 力学答案详解(三)'

新力学习题答案（三）3—1．有一列火车，总质量为M ，最后一节车厢为m ，若m 从匀速前进的列车中脱离出来，并走了长度为s 在路程后停下来。

若机车的牵引力不变，且每节车厢所受的摩擦力正比于其重量而与速度无关。

问脱开的那节车厢停止时，它距离列车后端多远？ 解：3—2．一质点自球面的顶点由静止开始下滑，设球面的半径为R 球面质点之间的摩擦可以忽略，问质点离开顶点的高度h 多大时开始脱离球面？3—3．如本题图，一重物从高度为h 处沿光滑轨道下滑后，在环内作圆周运动。

设圆环的半径为R ，若要重物转至圆环顶点刚好不脱离，高度h 至少要多少？()()s mM ms s s s mM ms g s g m M m g s gs at t v s t g mM mmM gm M Mg a g m M gs ggsav t v m gs v v as m gmmga mg f m Mg F ⋅-+=+∴⋅-+=⋅-⋅+=+=-=---=-===→=⇒=====3'22212221',122022:020000020所求的距离为为：时间内火车前进的路程所以在这火车加速度为此时火车的摩擦力为由于牵引力不变）（所需时间为从速度为最终其加速度的水平力作用力离开列车后，仅受摩擦，则机车的牵引力为设摩擦系数为μμμμμμμμμμμμμμμμμ32321)3(cos )2(cos :0cos )1(221222Rh RghR h R gRhR Rv g N Rmv N mg F gh v mghmv =∴=--====-==⇒=）得：），（），（联立（又：时有当受力分析有：：解：依机械能守恒律有向心θθθ3—４．一物体由粗糙斜面底部以初速度v 0冲上去后又沿斜面滑下来，回到底部时的速度为v 1，求此物体达到的最大高度。

解：设物体达到的最大高度为h ，斜面距离为s ，摩擦力为f 。

３—５．如本题图：物体A 和B 用绳连接，Ａ置于摩擦系数为μ的水平桌面上，Ｂ滑轮下自然下垂。

(物理)初中物理力学题20套(带答案)及解析

(物理)初中物理力学题20套(带答案)及解析

（物理）初中物理力学题20套(带答案)及解析一、力学1．下列数据中,最接近正常初中男生在地球表面受到的重力的是A．6N B．60N C．600N D．6000N【答案】C【解析】中学生男生的质量一般在60kg左右，根据重力与质量的关系可得重力==⨯=；故一名中学生所受的重力约为600N；故初中男生在6010/600G mg kg N kg N地球表面所受到的重力最接近600N；故ABD错误；C正确；故选C【点睛】此题考查对生活中常见物理量的估测，结合对生活的了解和对物理单位的认识，找出符合实际的选项即可．2．《村居》诗中“儿童散学归来早,忙趁东风放纸鸢”,描绘儿童放飞风筝的画面如图所示。

以下说法正确的是（）A. 放风筝的儿童在奔跑中惯性会消失B. 越飞越高的风筝相对于地面是静止的C. 儿童鞋底有凹凸的花纹是为了减小摩擦D. 线对风筝的拉力和风筝对线的拉力是一对相互作用力【答案】 D【解析】【解答】A、任何物体在任何情况下都有惯性，A不符合题意；B、越飞越高的风筝相对于地面的位置在不断发生着变化所以是运动的，B不符合题意；C. 儿童鞋底有凹凸的花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的，C不符合题意；D. 线对风筝的拉力和风筝对线的拉力它们大小相等方向相反，作用在同一物体上，同一直线上所以是一对相互作用力，D符合题意。

故答案为：D【分析】惯性：物体保持运动状态不变的性质叫惯性.质量是物体惯性的唯一量度.参照物：在研究物体运动还是静止时被选作标准的物体（或者说被假定不动的物体）叫参照物；判断物体是否运动，即看该物体相对于所选的参照物位置是否发生改变即可.增大有益摩擦的方法：增大压力和使接触面粗糙些.减小有害摩擦的方法：（1）使接触面光滑和减小压力；（2）用滚动代替滑动；（3）加润滑油；（4）利用气垫.（5）让物体之间脱离接触（如磁悬浮列车）.物体间力的作用是相互的. （一个物体对别的物体施力时，也同时受到后者对它的力）.3．下列说法错误的是（）A. 足球被踢出后仍继续向前运动，是因为它运动时产生惯性B. 汽车在转弯时减速是为了防止惯性带来的危害C. 闻到花香说明分子在不停地做无规则运动D. 游泳时向后划水，人向前运动，是因为物体间力的作用是相互的【答案】A【解析】【解答】A、足球被踢出后仍继续向前运动，是因为它具有惯性，不能说“产生惯性”，A符合题意；B、惯性是物体保持原来的运动状态不变的性质，汽车在转弯时减速是为了防止惯性带来的危害，即防止车辆侧翻或侧滑，B不符合题意；C、闻到花香是扩散现象，是由分子在不停地做无规则运动而形成的，C不符合题意；D、游泳时向后划水，人向前运动，是因为物体间力的作用是相互的，即水会给人向前的力，使人前进，D不符合题意 .故答案为：A .【分析】A、惯性是物体的一种性质，物体无论运动还是静止都具有惯性，不是由于物体运动才产生的；B、汽车在转弯时减速是为了防止由于惯性车辆侧翻或侧滑；C、由分子在不停地做无规则运动，人们才能闻到花香；D、由于物体间力的作用是相互的，游泳时向后划水时，水给人一个向前的力，人向前运动 .4．如图所示，放在水平桌面上的物块用细线通过定滑轮与沙桶相连，当沙桶与沙的总质量为m时，物块恰好做匀速直线运动（忽略细线与滑轮之间的摩擦）。

高考物理新力学知识点之理想气体全集汇编附答案(5)

高考物理新力学知识点之理想气体全集汇编附答案(5)

高考物理新力学知识点之理想气体全集汇编附答案(5)一、选择题1．如图所示为一定质量理想气体的p —t 图，a 、b 、c 分别是三个状态点，设a 、b 、c 状态的气体密度为,,a b c ρρρ，内能为,,a b c E E E ，则下列关系中正确的是（ ）A ．a b c ρρρ>>;a b c E E E >>B ．a b c ρρρ<=；a b c E E E =>C ．a b c ρρρ>=；a b c E E E >=D ．a b c ρρρ=>；a b cE E E >=2．如图所示，一个内壁光滑、绝热的气缸固定在地面上，绝热的活塞下方封闭着空气，若用竖直向上的力F 将活塞缓慢向上拉一些距离. 则缸内封闭着的气体A ．分子平均动能不变B ．单位时间内缸壁单位面积上受到的气体分子碰撞的次数减少C ．每个分子对缸壁的冲力都会减小D ．若活塞重力不计，拉力F 对活塞做的功等于缸内气体内能的改变量3．用打气筒将压强为1atm 的空气打进自行车胎内，如果打气筒容积△V=500cm 3，轮胎容积V=3L ，原来压强p=1.5atm ．现要使轮胎内压强变为p′=4atm ，问用这个打气筒要打气几次（设打气过程中空气的温度不变）（ ）A ．5次B ．10次C ．15次D ．20次4．某自行车轮胎的容积为V ，里面已有压强为p 0的空气，现在要使轮胎内的气压增大到p ，设充气过程为等温过程，空气可看做理想气体，轮胎容积保持不变，则还要向轮胎充入温度相同、压强也是p 0的空气的体积为( )A ．V B ．V C ．(＋1)V D ．(－1)V 5．如图，一定质量的理想气体从状态a 出发，经过等容过程ab 到达状态b ，再经过等温过程bc 到达状态c ，最后经等压过程ca 回到初态a .下列说法正确的是( )A．在过程ab中气体的外界对气体做功B．在过程ab中气体对外界做功C．在过程ca中气体从外界吸收热量D．在过程bc中气体从外界吸收热量6．下列关于热学问题的说法正确的是()A．一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展，熵值较大代表着较为有序B．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大C．.某气体的摩尔质量为M、密度为ρ，用N A表示阿伏加德罗常数，每个气体分子的质量m0，每个气体分子的体积V0，则m0＝AM N，V0＝0mD．密封在容积不变的容器内的气体，若温度升高，则气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大7．一定质量的理想气体，经图所示方向发生状态变化，在此过程中，下列叙述正确的是（）A．1→2气体体积增大B．3→1气体体积增大C．2→3气体体积不变D．3→1→2气体体积不断减小8．一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、 bc、 ca回到原状态，其p-T图像如图所示．下列判断错误的是（）A．过程ab中气体体积一定增大B．过程bc中内能不变C．a、 b和c三个状态中，状态a分子的平均动能最小D．b和c两个状态的温度相同9．如图所示，两个容器A、B，用截面均匀的水平细玻璃管相连，A、B所装气体的温度分别为17℃和27℃，水银柱在管中央平衡，如果两边气体温度都升高10℃，则水银柱将A．向右移动B．向左移动C．不动D．条件不足，不能确定10．如图所示，两根粗细相同、两端开口的直玻璃管 A 和 B，竖直插入同一水银槽中，各用一段水银柱封闭着一定质量同温度的空气，空气柱长度 H1>H2，水银柱长度 h1>h2，今使封闭气柱降低相同的温度(大气压保持不变)，则两管中气柱上方水银柱的移动情况是：（）A．均向下移动，A 管移动较多 B．均向上移动，A 管移动较多C．A 管向上移动，B 管向下移动 D．无法判断11．一定质量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其P-T图象如图所示。