大学物理习题答案

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大学物理习题答案第一章质点运动学1-1D。1-223m/s1-3解：x/my/mO10m1-4解：由加速度4解：由加速度定义，及初始条件，积分得1-5解：(1)取如图所示的坐标，物品下落时在水平和竖直方向的运动方程分别为(2)视线和水平线的夹角为（3）在任意时刻物品的速度与水平轴夹角为取自然坐标，物品在抛出2S时，重力加速度的切向分量与法向分量分别为9\n第一章牛顿定律2-1140N/S；24M/S。2-2解：取沿斜面为坐标轴OX，原点O位于斜面顶点，则由牛顿第二定律有（1）又物体在斜面上作匀变速直线运动，故有为使下滑的时间最短，可令dt/da=0,由式（2）有2-3解：因加速度a=dv/dt,在直线运动中，根据牛顿定律有120t+40=mdv/dt根据初始条件，积分得2-4解：以地面飞机滑行方向为坐标正方向，由牛顿定律及初始条件，有9\n2-5解：（1）（2）第一章动量守恒定律和能量守恒定律3-1[B]3-2解：取图示坐标，绳索拉力对物体所作的功为3-3解：第二章刚体的转动4-1[A]4-26.54rad/s2;4.8s.4-3解1：解2：根据角动量定理9\n4-4[C]4-5解：4-6解：根据角动量守恒定律4-7解：小孩与转台作为一转动系统，系统的角动量守恒。设人和转台相对地面的角速度分别为而人相对转台的角速度应满足根据角动量守恒定律分别为转台，人对转台中心轴的转动惯量。所以转台的角速度为负号表示转台转动的方向与人对地面的转动方向相反。4-8解：（1）由刚体的角动量定理得（1）（2）取棒和地球为一系统，并选O为重力势能零点。在转动过程中，系统的机械能守恒。即9\n4-9解：（1）棒绕端点的转动惯量为，由转动定律，得棒在任意位置时的角加速度为AOP当（2）机械能守恒，棒下落至竖直位置时的动能为（3）棒下落至竖直位置时的角速度为第一章热力学基础p/(1.0×105Pa)21123V/(1.0×10-3m3)OABCD6-1[B]6-2[A]6-3解：功的数值等于P-V图中过程曲线下的面积6-4解：根据初始条件得氧气的物质的量为。已知氧气的定压、定体摩尔热容分别为（1）9\n（2）6-5解：系统经ABC过程所吸收的热量及对外所作的功分别为则由热力学第一定律可得由A到C过程中系统内能的增量为6-6解：(1)a-b等容过程中气体不作功，内能增量为在b-c等温过程中内能不变，体积从V0增加到场2V0，氢气对外作功为在abc过程中氢气吸收的热量为（2）在a-d等温过程中内能不变，氢气对外作功为在d-c等容吸热过程中气体不作功，内能增量为在adc过程中氢气吸收的热量为6-7解：因AB、CD为等温过程，循环过程中系统作的净功为由于吸热过程仅在AB和DA段，所以，循环过程中系统吸热的总量为9\n6-88证明：（1）对AB、CD、BC、DA分别列出过程方程：联立求解上述各式，可证得（2）虽然该循环效率的表达式与卡诺循环相似，但并不是卡诺循环。其原因是：1、卡诺循环是由两条绝热线和两条等温线构成，而此循环却不是；2、式中T1、T2的含意不同，本题中T1、T2只是温度变化中两特定点的温度，不是两等温热源的恒定温度。6-9解：热机必须工作在最高的循环效率时，才能获取最大的功率。由卡诺定理知，可逆卡诺热机的效率最高。已知热机在确定的时间内吸取的热量，故由效率与功率的关系式，可得最大。功率6-10解：全过程的熵变是三个分过程的熵变之和，即：-100C冰——00C冰——00C水——100C水。1、3两过程可视为等压过程，则两过程的熵变分别为9\n过程2是等温熔化过程，吸热为Q=mL，该过程的熵变为：6-11解：（1）ADB过程的熵变为：（2）ACB过程的熵变为：通过计算看出，虽然过程不同，但熵变相同。第七章气体动理论7-1[B]7-2（1）1摩尔气体的内能。（2）定容摩尔热容。（3）定压摩尔热容。7-3解：（1）单位体积分子数：（2）氧气的密度：（3）氧气分子的平均平动动能：（4）氧气分子的平均距离：9\n7-4[D]7-5（1）速率大于最概然速率的分子数占总分子数的比率。（2）理想气体分子的平均平动动能。7-6（1）曲线1表示O2气分子的速率分部曲线；曲线2表示He气分子的速率分部曲线。（2）表示氧气分子数所占比率。（3）表示全体分子所占比率为1。7-7解：氢气分子的最概然速率为7-8解：（1）由于分子所允许的速率在0——2V0的范围内，由归一化条件可知图中曲线下的面积为系统分子总数N(3)速率在v0/2到3v0/2间隔内的分子数为（4）分子速率平方的平均值为9