湘潭大学大学物理练习册上学期答案

湘潭大学大学物理练习册上学期 答案 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 大学物理学练习册,上,参考答案 练习一 质点运动学(一) 1((D) 2.(D) 2 3( 5ms,17ms 4( 10m,5,m 5((1) V,,x,t,,0.5ms 2 (2) ，，v,dxdt,9t,6t,v2,,6ms 2由可得，时，质点反向运动vtttsv,,,,961.50, (3) 因此路程Sxxxxm,,，,,(1.5)(1)(2)(1.5)2.25 6(答:矢径是从坐标原点至质点所在位置的有向线段。 位移是由前一时刻质点所在位置引向后一时刻质点所在位置的有向线 段， 它们的一般关系为 ,,,,,r,r,r ，若把坐标原点选在质点的初始位置，则，任意时r,000 ,,,刻质点对此位置的位移为，即此时既是矢径也是位移。 ,r,rr 练习二 质点运动学(二) 3221. ，，，，4t,3trads,12t,6tms 2((C) 3(三 ， 三至六 4( 17.3ms,103ms,20ms vt2a,dvdt,4t,dv,4tdt？v,2t,,00 5( xt23dx,2tdt,x,2t3，10,,100 6(根据已知条件确定常量k 222,k,t,vRt,4rads, 22,,4t,v,R,,4Rt 2t,1sv,4Rt,8ms时， 2a,dvdt,8Rt,16ms, 22a,vR,32msn 222a,a，a,35.8ms,n 练习三 质点动力学(一) 1 大学物理学练习册,上,参考答案 1((D) 2. (C) 3( NcA 2fNBAPBA4( A1cos,PA 对地加速 5(因绳子质量不计，所以环受到的摩擦力在数值上等于张力T，设m2 /度为，取向上为正;对地加速度为(亦即绳子的加速度)向下为正， aam211 mg,T,ma,111,/，，a牵连1 Tmgma,,,222/,a,a,a212, f,T，，m,mg，maT1222解得:a,1m，m12 ，，2g,amm212T,，，a相对2m，m12 ，，m,mg,ma/1212a,2m，m12 mg1 mg2 6((1)子弹进入沙土后受力为,kv,由牛顿定律有 dvkdv ,kv,m,？,dt, dtmv tvkdv,ktm,dt,,？v,ve0,,0v0mv (2)求最大深度 ,ktmvdxdtdxvedt,？,,0 ,ktm？,,,xmkvexmvk1,，，，，0max0 练习四 质点动力学(二) 1((C) 2.(B) 3(140N,S,24ms ,2t2I,Fdt,30，40tdt,140N,s，，？,,0t1 ，，I,mv,mv,？v,I，mvm,24ms2121 FtFtFt,,,112 4( ,，mmmmm，，12122 5((1)系统在水平方向动量守恒。令子弹穿出时物体的水平速度为v 2 大学物理学练习册,上,参考答案 / mv,mv，Mv0 / v,m(v,v)M,4715,3.13ms0 2 T,Mg，Mvl,26.5N , (2) ，，f,t,mv,mv,,4.7N,s设v方向正方向00 , 负号 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示冲量方向与方向相反 v0 6(这个问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 有两个物理过程: 第一过程为木块M沿光滑的固定斜面下滑，到达B点时速度的大小为 v2gLsin,,1 方向:沿斜面向下。 第二个过程:子弹与木块作完全非弹性碰撞。在斜面方向上，内力的分量远远大于外力，动量近似守恒，以斜面向上为正，则有 mvMmMcosv()v',,,， 1 mvcosM2gLsin,,,v',得 mM， 练习五 质点动力学(三) 1((C) 2.(B) 3( 290J 22211kx,,kx,kx 4( 00022 5((1)以小车、滑块、弹簧为一系统，忽略一切摩擦，在弱簧恢复原长的过 程中，系统的机械能守恒，水平方向动量守恒。设滑块与弹簧刚分离时，车 与滑块对地的速度分别为V和v，则 111222k,l,mv，MV1，，，， 222 ，，mv,MV2 k解出:V,,l,0.05ms，向左2M，Mm kv,,l,0.5ms，向右2M，mM (2)滑块相对于小车的速度为 /v,v，V,0.55ms向右 /,t,Lv,2s 6(以弹簧、物体、地球为系统，取弹簧自然伸长处为原点，沿斜面向下为x轴 3 大学物理学练习册,上,参考答案 正向，且以原点为弹性势能和重力势能零点，则由功能原理，在物块向上滑至x处时，有 111,,,,222 ，，mv，kx,mgxsin,,kl,mglsin,,,,mgcos,l,x,,,,222,,,, 物块静止位置与v,0对应，故有 1122 ，，，，kx,mgxsin,，,cos,，mglsin,，,cos,,kl,022 解此二次方程，得 2mgsinθ，μcosθ，， x,,lk 另一根x,l，即初始位置，舍去( 练习六 刚体力学基础(一) 1((C) 2.(3) ,kJ20 3( ,,Jk,90 11222ma,ma,ma 4( 22 R 5((1) mgTma,,,T,, ？TRI,, ,aaR,,, 2？,mgRmR，I，，, mgR,,81.7rads221mR，MR2 方向垂直纸面向外 (2)由机械能守恒，有 mg 11,22,,mvImgh，,0 ,22 ,v,R,00, 解得物体上升的高度为h,0.06m (3),,2,,,10.0rads方向垂直纸面向外 4 大学物理学练习册,上,参考答案 , T,mg,ma,AAAArrAB,mg,T,maBBBB,,,Tr,Tr,J,BBAA 6， ,T,Ba,rAAT,A ,a,r,BB, 联立以上5式，得 B2AJa，mrg，a，，AAAAm, B2rrg,raABBAmgmgAB 练习七 刚体力学基础(二) 1((C) dm,(ml)dr1 2( ,mgl2, ,dM,rdmg？r l1，，M,dM,,gmlrdr,,mgl,,02 23( 6,rads,237J,24,J 2Mgx,kx2sin, 4(守恒， 2Jr，M 5((1)选杆与地球为系统，机械能守恒，有 11122J,mgl1,sin,J,ml ，，,,223 ？,,,,31sin)/gl ，， ,M,J 112,mgcos,l,ml 由转动定律 23 3g,cos,？,2l ,,2,,,10.0rads方向垂直纸面向外 6， (1)转台，人，哑铃，地球系统的机械能不守恒。因人收回二臂时要作功，即非保写力的功不为零，不满足守恒条件。(2)转台，人，哑铃，地球系统的角动量守恒。因为系统受到的对竖直轴的外力距为零。(3)哑铃的动量不守恒，因有外力作用。 5 大学物理学练习册,上,参考答案 哑铃的动能不守恒，因有外力对它作功。 练习八 相对论(一) ? A ; ? B ; ? C; 4. C, C; 5. 12m, 4s;; 36. 在S系中，，; ,x,x,x,1.0，10m,t,0BA '''6,’ 在s中， ,t,t,t,5.57，10sBA u,,' 由 得 t,,t,x,,2c,, uu，，'''，，，，，， ,t,t,t,,t,t,x,x,,,x,x,0BABABABA22,,cc，， ''即:，说明B事件先发生。 t,tBA u' 再由上式，，可解出:。 ，，,,2,t,,,x,xBA2c ' 通过得， ，，x,,x,ut '''3，，，，，，,x,x,x,,,x,x,ut,t,,x,u,t,2，10m,, BABABA 练习九 相对论(二) ? A ， ? C ; ,,mum22200? ; 。 m,P,E,mc,mc;;E,mck022uu,,1122cc ?解:由于电子的速率接近光速，因此经典力学的动能公式已经不适用，只能运用相对论的 动能表达式 22 。 E,mc,mck0 再根据相对论中运动质量和静止质量的关系 mm00m, 。 m,,1222vv12,1,122cc 可得出 mm,1400 ， E,,,4.7，10(J)k22vv211,1,22cc 由功能关系可知，这就是所需要做的功。 6 大学物理学练习册,上,参考答案 mV13? 解: , 解出 . ,2,,,,2V,c2mV2V01-2c m222 由 , E,mc,mc,mc,,2,,,2k00m0 3 从而得出 . V,c2 2v? 答:(1)质量，; m,m/1,002c 2v 动量，; mv,mv/1,002c 1222mvEmcmc 动能:。 ,,,k002 (2)质量，时间; (3)都不是。 练习十 机械振动(一) 2,,14 1、1s 、、 、 5s 2、 T=0.1s 33 x 3、(3)(4) 4、(2) ,T=0.25s 5、(1) x,0.4sin(5t,),,0.4cos5t2T=0.5s dx v,,2sin5tdt dv ， 时 xmv,,,0.4,0a,,10cos5tt,000dt 20420, (2)时 ，， t,sx,,0.4cos,,0.2mv,2sin,,3m/s333 202 a,10cos,,,5m/s3 1cos5t,,(3) 0.4cos5t,,0.22 2sin5t,0sin5t,0 2 ， ，f,ma,,0.2N ？v,2sin5t,3m/sa,10cos5t,,5m/s 1,？cos,,6、 (1) 从图中知 ; ， x,2cm,v,0,A,0.04m,,,2003sin,,0 7 大学物理学练习册,上,参考答案 ,2, 且 ？x,4cos(2t,)cmT,1s,,,,2,,3T 1A,,,(2) b点: cos(2,),(2)x,tt,,,,b23233 1, v,0sin(2t,),0t,s,b33 ,1, 同理 a 点 、 ; c点 、(2t,),0t,s(2,t,),,,3632 练习十一 机械振动(二) t,s3 cm 1、;; 2 T:T,2:1E:E,1:4abab ,2、 0.5 t (s) A,1cm,,,,T,12s,,3 -1 合振动曲线 3、(2); 4、(1) ,mg2k 5、 ， ， k,,2N/mT,,0.56s,,,11.2,,lm2 2,,2A,2.05，10m,t,0x,,2，10,Acos00 ,,,v,5，10,,A,sin,,,180，12.6,192.6,3.36rad0,200 ,2,2 x,2.05，10cos(11.2t，3.36),2.05，10cos(11.2t,2.92)(SI) 12E2EEEkA 6、(1)， A,,0.08m,，,kp2k 1112222kx,mv,kA (2)， x,,A,,0.057m2242 12EEEmv (3), v,,0.8m/s,，,kp2 练习十二 机械波(一) 1、(1)(3) 2、(4) 3、A L，L12 4、 ， () k,,1.,2,？x,,L，k,y,Acos[2,(,t,)，,]12, ,,2(x,x)21,, 5、(1) ,当 时 x,x,0.12m,,,,,0.3,,,212121, ,, (2)同一点，时间差，相应位相差 t,t,,,,2,(t,t)/T,2,,(t,t)x21212121 8 大学物理学练习册,上,参考答案 ,3,,当 时， t,t,10s,,,,,2121 ,y,Acos,0x,,,00 6、(1) 波动方程为 ？,y,Acos(t,，),,0v,,Asin,0,,2u200 ,, (2) 的振动方程为 ， x,y,Acos(t，),84 3,, 的振动方程为 x,y,Acos(t,),84 2xdy,, (3) v,,,Asin(t,，),,dt2, 22,A,A,,3, 时 处 ，处 。 x,x,t,0v,v,8282 练习十三 机械波(二) 1、 表示以波速向x轴正向传播的平面简谐波，固定x时表示位于x处质点的y,f(t)c 简谐振动，固定时表示各质点时刻的位移，即波形; y,f(x)tt 122523I,,cA,,1.58，10(W/m)2、能流密度 ， ; W,IS,t,3.79，10(J)2 3、(1);4、(3); ,25、(1)时， y,Acos,,A,？,,0T,0.5s,,,,4,,t,00.5 v,2c,,v,20(m/s) x， ？y,0.1cos4,(t,)(m)(x,0)20 (2) xxT0.50.5,,,,， t,,,y,0.1cos(4，,),0.1cos(x,),0.1sin(m),4445525 y ,T (3)时与波源相距处质点位移 0 5 10 x(m) t,42 y,0 波形曲线 dyx ; v,,,0.4,sin4,(t,)dt20 ,T0.55t,,x,5v,,0.4,sin4,(,),,0.4,sin(,,),0.4,(m/s)44202 ; 6、(1)A点振动 y,3cos4,t(cm)， 9 大学物理学练习册,上,参考答案 以A为坐标原点、沿x轴正向传播的波的波动方程为 c,20m/s x ， y,0.03cos4,(t,)(m)20 (2)在A点左边5cm处B点的振动 ,0.051 y,0.03cos4,(t,),0.03cos4,(t，)(m)B20400 所以，以B点为坐标原点的波动方程为 x1x, y,0.03cos4(t,，),0.03cos[4(t,)，](m),,2040020100 x (3)沿x轴负向传播， 以 A为原点 y,0.03cos4,(t，)(m),20 x, 以 B为原点 。 y,0.03cos[4(t，),](m),20100 练习十四 机械波(三) 1、 相干波源是指两个频率相同、振动方向相同、周相相同或周相差恒定的波源。 出现空间某些点振动始终加强，而另一些点振动始终减弱或完全抵消的现象。 2、0.7cm 3、(1) 4、 u y 0 x 5、设S和S的振动初位相分别为 12 和，两波的波动方程为 ,,12 xx y,Acos[,(t,)，,],Acos(,t,2,，,)111 u, x,dx,d y,Acos[,(t，)，,],Acos(,t，2,，,)222， u, ,,42处两波引起的振动位相差 x,,,，x,d,(2k，1),1211,, ,,42处两波引起的振动位相差 x,,,，x,d,(2k，3),2122,, x,x21解得 ， 4,,2,,,6m, ，当时位相差最小 k,,2,,3,,,,(2k，5),,,,,,,2121 x,, 6、(1)与标准波动方程 比较可得 ， cos2(),,4Hz,,1.5my,At,, 波速u,,,,6m/s 431,, (2)节点位置 ， (k,0,1,2,？) x,,(k，)x,,(k，)(m),4232 10 大学物理学练习册,上,参考答案 ,34 (3)波腹位置 ， ()。 k,0,1,2,？x,,k,x,,k(m)34 练习三十三 光的干涉(一) о， 1 B; (2)B; 3 B; 4 1130; A 20D, 5 解:(1); ,x,,0.11ma (2)覆盖玻璃后，零级明纹应满足: (n-1)e，r,r12 设不盖玻璃片时，此点为第k级明纹，则应有 (n-1)e,,r,r,k,(n-1)e,k,k,,6.97,7 21, 故零级明纹应移到原第7级明纹处。 ？d,0.6mm, D,2.5m, ,x,2.25mm 6 解: ,Dd,x,,,x,,,,5400AdD 第四级明纹至中心距离满足: dx4D, ,,4, x,,9.0mm ,,Dd 练习三十四 光的干涉(二) ,,,, 1 A; 2 A; 3 ; 4 ; ,,N4n2n42 ,,l 5解:空气劈尖时，间距 ,,12nsin,2, ,,l 液体劈尖时，间距 ,,22nsin,2n, 因此， 11-4,l,l,l,,(1-)/2,,,,,(1-)/2,l,1.7，10rad 12nn 6解:设所用的单色光波长为λ，则该单色光在液体中的波长为λ/n ，根据牛顿环明环 半径公式 ， r,(2k-1)R,/2 222,, 有 ， 充液体后， r,19R,/2 N,n,r/r,1.36r,19R,/210101010 练习三十五 光的衍射(一) 1 D; 2 D; 3 2 .5λ， 5 ; 4 6，第一级明纹; 3, 5 解:由asin,,k,，第三级暗纹的位置 x,ftg,fsin,f,,,3a 11 大学物理学练习册,上,参考答案 ,3-3a0.25，103，10 ？f,x,，,0.25m3,10,323，5000，10 ,- 3l,2ftg,2fsin,2f,5.46，10 m 6 解:中央明纹宽度 ,,011a ,,,浸入水中: . ,,,,,sin,,,有n,，,,111nna 练习三十六 光的衍射(二) 1 C; 2 D; 3 B; 3kd4 5 ;参考解:根据缺级条件，，可知第三级谱线与单缝衍射的第一级暗,,'1ak 纹重合(因而缺级)。因此，在单缝衍射的中央明条纹内有5条谱线，它们相应于 ，。 k,0,,1,,2dsin,,k, 5 解(,)由于P点是明纹，故有 , asin,(2k，1)K,1,2,3,2 且 x,ftan,,fsin, 代入前式， ,x1,, , a,(2k，1),k，,,f22,, 所以 ,3,3ax10.6101.4101，，，k ,,,, ,2f22,4010,，， 在可见光范围内求得k值是2.3~4.75。由于k只能取整数，因此,,400~760nm k=3或k=4。 当k=3，得，对应于p点看夹缝处的波阵面可分为2k+1=7个半波带; ,,600nm3 当k=4，得，对应于p点看夹缝处的波阵面可分为2k+1=9个半波带。,,466.7nm3 ,k-4a，b,,2.4，10cm6、解:(1)由光栅公式得 ,sin , 若第三级不缺级，则有 (a，b)sin,,3, , (2) 由于第三级缺级，对应最小可能的 ,方向应是单缝衍射第一级暗纹， a , 1-4,asin,,,,a,(a，b),0.8，10cm 3 12 大学物理学练习册,上,参考答案 (3) (a，b)sin,,k, ka，b,,,,3,k,3k ( k,1, 2, 3,,,,, ？k,3, 6, 9,,,,缺级,ka ) , asin,,k, a，b 所以实际可观察到 级5条明纹 k,,4k,0, ,1, ,2max, ,k4 (处看不到)。 ,,时，,,2 练习三十七 光的偏振 11,,,, 1 B; 2 ; 3 ，; 4 传播速度， 单轴; 4826,4134I，II12122 1 5 解 :(1)自然光I透过P的光强 I,I0 1102 设P与P的偏振化方向的夹角为 ，则透过P后的光强为 ,122 122 I,Icos,,Icos,0212 1112222 透过P后的光强 I,Icos(,,,),Icos,sin,,Isin2,33200228 1, 由题知，，因此可得 ; I,I,,45308 112sin2(2)转动P，使，即 ; 则P与P的偏振化方向的I,I,,2 1230216,,夹角为，P转过的角度为。 ,,22.522.52 1 6 解:设自然光的强度为 ，则通过第一偏振片的光强为 ，再通过第二个偏振II002 片的光强为 II2,00cos60 ， ? ， I,8II,,01128 今在两偏振片中间再插入一偏振片后，透过各振片的光强为 I33922,,0,I,cos30cos30,4I，，,I 。 1112444 练习三十八 量子物理基础 (一) 1. D 。 2. B 。 3. D 。 144. 5×10 ; 2 。 ,,,,h(hcos)5. ,，pcos,cc hc6. 解:入射光子的能量为 , ,0,0 13 大学物理学练习册,上,参考答案 hc,散射光子的能量为 ,, 11-16反冲电子的动能为 1.68×10 E,,,,,hc(,),K0,,0 练习三十九 量子物理基础 (二) 1. B 。 2. C 。 3. C 。 -34-104. 9r= 4.77×10m , 3 h = 3.16×10J.S , 6条; 1 5. 13.6 ; 3.4 6. 解:由于发出的光线仅有三条谱线，按: 11~ ,c,,cR, ,,()22kn n =3 ? k =2， n =3 ? k =1， n =2 ? k =1 各得一条谱线( =3的激发态(以上三条光谱线中，频率最大的一条是: 可见氢原子吸收外来光子后，处于n 1115=2.92×10 Hz 这也就是外来光的频率( ,,cR(,)2213 练习四十 量子物理基础 (三) 1( A 。 2( D 。 3. D 。 -204. 0.145nm; 6.63×10 nm 5. 1?1 ; 4?1 . -4276. ? 1.67×10kg， 1.5×10m/s, 7. 解:远离核的光电子动能为 12 eV E,mv,15,13.6,1.4Ke2 2E5K则 v7.0×10 m/s ,,me hh-9光电子的德布罗意波长为 1.04×10 m =1.04 nm ,,,,pmve 练习四十一 量子物理基础 (四) 1. C。 2. D。 3. A 。 4. a / 6， a / 2， 5 a / 6( 5. 解:所谓归一化就是让找到粒子的概率在可能找到的所有区域内进行积分，并使之等于 100% ， ,*即 ,(x),(x)dx,1,,,an,22Asinxdx,1 ,a0 12 [aA/(n,)]，n,a/a,12 所以 A,2/a n,于是得到归一化的波函数 n = 1，2，3，…… ,(x)2/asin(x),na 6. 解:由波函数的性质得 14 大学物理学练习册,上,参考答案 l2 ,dx,1,0 l222即 ， cx(l,x)dx,1,0 225由此解得 ， c,30/l/lc,30/l 设在0 - l/3区间内发现该粒子的概率为P，则 l/3l/3172225 d30[()/]dP,,x,xl,xlx,,,8100 练习四十二 量子物理基础 (五) 1. D 。 2. C 。 3. 电子自旋的角动量的空间取向量子化( 24. 2 , 2×(2l+1) , 2n. 5. 0，，，， ,,,2,,2, 6. 4 2262627. 1s 2s 2p3s 3p 4s 15