大学物理上作业题答案.doc
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2011大学物理上作业题答案第1章 质点运动学一、选择题:1 D . 2 D 3 C 4 D 5 B二、填空题1. 2. 3. 4. 5. 三、判断题(用×,√表示)1.× 2.× 3.× 4. ×5.× 6. √ 7.× 8. √ 9.× 10.×四、计算题1. 解:（1）2.３. 4. 5.解:第2章 牛顿运动定律一、选择题:1 C . 2 C 3 A 4 D 5 D 6 C . 7 C 8 B 二、判断题(用×,√表示)1.× 2. √3.× 4. √5.× 6. √ 7.× 8. .× 9√ 10.×三、填空题1. ，，2. 3. 由题意由牛顿第二定律有4. ; 四、计算题1.2. 解：建立自然坐标，切向 法向 而 分离变量积分 得 3.解：设链条线密度为下滑力的大小P和摩擦力的大小F分别为 由牛顿第二定律有两边积分得 4.解：（1）由牛顿第二定律有（2）由牛顿第二定律有5. 解：选B点为轴的坐标原点设软绳质量为m线密度为所受合外力为当时6.证明 第3动量守恒和能量守恒定律一、选择题:1 B 2 A 二、填空题1、 0.21cm；400J 2、.0 3、mgh 4、正 5、三、判断题1. √ 2.× 3. √4.×四、计算题1、解答：（1）规定向上的方向为正。
物体从上抛到上升到最高点过程中，只有重力的作用，由动能定理得 负号说明重力做功的方向与运动方向相反 （2）规定向上的方向为正物体从上抛到上升到最高点，又自由降落到O点（速度为v2=-10m/s）过程中，只有重力的作用，由动能定理得 （3）物体在上抛运动中机械能守恒在物体上抛运动中，动能和势能不断转换，其和不变 （4）物体的最大势能为：在上抛的最高点，势能最大 或者 2、（1）由于小鸟的质量远远小于飞机的质量，因此小鸟在碰撞后，速度近似为300m/s，动能为 （2）飞机的质量为 （3）在碰撞过程中，冲击力做功，小鸟和飞机系统动能减小 （4）飞机的重力势能 3、（1）由动能定理得 （2）由冲量定理得3秒后物体的速度为 所以物体的动能为 方法2：由牛顿第二定律先求速度，再求解动能。
4解答：(a) 根据功能原理，有 4.5 (m) (b)根据功能原理有 8.16 (m/s) 5、 解：利用题中条件可以得到力的表达式，然后根据功的定义求解， 由可知物体运动速度,所以阻力为. 又由，将消去后可得 所以阻力做功为6、（2）质点由x=2m运动到x=3m时，势能的增量为保守力做的功为可见，保守力做的功等于势能增量的负值，即 第4章 刚体力学答案：一、选择题1.B，2.A，3.B，4.A，5.A二、判断题1√，2×，3×，4×，5×三、填空题1.(1);(2) ;(3) 2.(1);(2); 3. ； 4. 3； 5. ；四、计算题1. 解：（1）用隔离体法，分别画出三个物体的受力图。
对物体1，在竖直方向应用牛顿运动定律对物体2，在水平方向和竖直方向分别应用牛顿运动定律，对滑轮，应用转动定律，并利用关系 ，由以上各式， 解得；；（2）时；；2. 解：，，， 恒定，匀变速，所以有，，3. 解：，， 又，，所以，，两边积分得：，所以 4. 解：(1) 得：(2) 盘质量面密度；摩擦力矩；得：5. 解：应用角动量守恒定律 解得 ，角速度的变化 系统动能的变化 ，即 6. 解：根据机械能守恒定律，有：杆转动到铅直位置时的动能和角速度分别为：；7. 解：(1) (2) 得 第５章 真空中的静电场一、选择题1、A 2、C 3、B 4、D 5、D 6、D 7、D二 填空题1., 2.，向下，3. ，，， 4. ，三、判断1×2√3√4√5×四、计算：1. 以左棒左端为坐标零点，沿棒方向向右建立坐标系，如图：线密度为λ=q/L当左棒单独存在时，在左棒任意位置x处取一线元，长为dx，其带电量为qdx/L整个棒在右棒x’处的场强为： 在右棒x’处取长为dx’的线源，其带电量为qdx’/L其受左棒的库伦力为，所以右棒受力为。
2）在左棒和右棒上各取长为dx和dx’的线元，它们之间的库伦力为：dF=由于两个线元都是微元，则该式为二次微元，求力需二次积分F=2. 解：横置无限大平板厚为b，即实线矩形的高为b，以平板的中心平面为对称平面做一圆柱形封闭面为高斯面：高为2r，半径为R，即高斯面 2r R bb的上下圆底均平板中线平面为r：据对称性，通过侧圆柱的电通量为零当r<=b/2时，据高斯定理：E*2πR2=ρ*πR2*2r/ε0，得E=ρr/ε0当r>b/2时，据高斯定理E*2πR2=ρ*πR2*b/ε0，得E=ρb/2ε03. 解：在柱体内作半径为r，高位h的同轴高斯柱面，显然高斯柱面的上下底电通量为0，运用高斯定理，有 所以 在柱外作半径为r的同轴高斯柱面，设上的电场强度为，上下底处的E为零(对称性). 有4一无限大均匀带电平板，厚度不计，电荷面密度为σ，在平板中部有一个半径为r的圆洞，求在圆孔中心轴线上距离圆心为x的P点的场强为多少？根据电场的叠加性，整个平面在P点产生场强等于题目中需求的场强和圆盘在P点产生的场强之和，所以：E=E平板-E圆板，无限大平板在p点的场强为E=σ/2ε0; (教材P171)而半径为r的圆板在P点的场强等于所以5 解：（1） r
6： 三、判断题 1×2√3√4×5×四、计算题：1． 解：据法拉第电磁感应定律： 其中任意时刻的磁通量为： 2． 解：据动生电动势：，可得 方向： 3． 解：以电流位置为坐标原点，水平方向建立X坐标轴在杆上取一元线段dl，其坐标为，杆AB上的电动势为代入上式方向由指向4．解：方法一据动生电动势公式： 令则方向为水平向右对边： 对边：＝ 方向：对： 方向：与大小相等、方向相反、故整个扇形线圈方法二：对整个线圈： 大小相等，方向相反 ★5． 解：（1）沿半径方向，不作功，故，同理 （3）同（2）理由，★6． 解：（1），为abcd闭合回路感应电动势大小 的方向为顺时针沿闭合回路，方向为（2） 刚好沿半径方向，而涡旋电场力始终垂直半径，沿半径移动电荷涡旋电场力作功为零作功第1页。
