大学物理教材

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文档介绍：1------------------------------第一章绪论§1.1什么是物理学物理学是研究自然界基本规律的科学.它的英文词physics来源于希腊文，原义是自然，而中文的含义是“物”（物质的结构、性质）和“理”（物质的运动、变化规律）.中文含义与现代观点颇为吻合.现代观点认为物理学主要研究：物质和运动，或物质世界及其各部分之间的相互作用，或物质的基本组成及它们的相互作用.物质可以小至微观粒子——分子、原子以至“基本”粒子（elementaryparticles）.所谓基本粒子，顾名思义是物质的基本组成成分，本身没有结构.然而基本与否与人们的认识水平以及科学技术水平有关，因此对“基本”的理解有阶段性.有鉴于此，物理学家简单地称之为“粒子”.有时为了表达认识的层次，我们仍然可以说：“现阶段的基本粒子为……”.当前我们认为基本粒子有轻于（lepton）、夸克（quark）、光子（photon）和胶子（gluon）等等.科学家们正在努力寻找自由夸克.此外，分数电荷、磁单极也在寻找之列.我们周围的物体是物质的聚集状态.人们可以用自己的感官感知大多数聚集状态的物质，并称它们为宏观（macrosco

第一章 质点运动

习题解答

一、分析题

1．一辆车沿直线行驶，习题图1-1给出了汽车车程随时间的变化，请问在图中标出的哪个阶段汽车具有的加速度最大。

s 0 0 A B C D E t 习题图1-1 答: E。

位移-速度曲线斜率为速率，E阶段斜率最大，速度最大。

???2．有力P与Q同时作用于一个物体，由于摩擦力F的存在而使物体处于平衡状态，请分析习题图1-2中哪个可以正确表示这三个力之间的关系。

A F Q B C F F P P P Q F P Q P D E F Q Q 习题图1-2 答: C。

三个力合力为零时，物体才可能处于平衡状态，只有（C）满足条件。 3．习题图1-3（a）为一个物体运动的速度与时间的关系，请问习题图1-3（b）中哪个图可以正确反映物体的位移与时间的关系。

velocity 0 time 习题图1-3（a） B displacement D displacement E displacement A displacement C displacement 0 0 time time 0 time 0 time 0 time 答：C。

由v-t图可知，速度先

第一章 质点运动学习题

(一) 教材外习题 一、选择题：

1．一小球沿斜面向上运动，其运动方向为（SI），则小球运动到最高点的时刻是

（A）t = 4s. （B）t = 2s. （C）t = 8s. （D）t = 5s.

2． 一质点在平面上运动，已知质点位置矢量的表示式为 （ ） （其中a、b为常量） 则该质点作

（A）匀速直线运动. （B）变速直线运动. （C）抛物线运动. （D）一般曲线运动.

3．质点作曲线运动，表示位置矢量，S表示路程，at表示切向加速度，下列表达式中

（1）d

第1章 质点运动学

一、选择题 题1.1 ： 答案：[B]

提示：明确?r与?r的区别

题1.2： 答案：[A] 题1.3： 答案：[D]

提示：A 与规定的正方向相反的加速运动， B 切向加速度， C 明确标、矢量的关系，加速度是

题1.4： 答案：[C] 提示： ?r?

题1.5： 答案：[D]

提示：t=0时，x=5；t=3时，x=2得位移为-3m；

仅从式x=t2-4t+5=(t-2)2+1，抛物线的对称轴为2，质点有往返

题1.6： 答案：[D] 提示：a=2t=题1.7： 答案：[D]

dvdttt2dvdt

r2?r1，r1?Rj,r2??Ri，?v?v2?v1，v1??vi,v2??vj

，v??2tdt?t2?4，x?x0??vdt，即可得D项

2北v车1v车2

v风

提示： v车2=2v车1，理清v绝=v相对+v牵的关系

二、填空题

题1.8：

答案： 匀速(直线)，匀速率

题1.9：

答案：9t?15t2，0.6 提示： v?

题1.10： 答案：（1）y?19?12x

2dxdt?9t?15t，t=0.6时，v=0

2（2）2i?4tj ?4j

（3）4i?11j 2i?6j 3S

第1章 质点运动学

一、选择题

题1.1 ：

答案：[B]

提示：明确?r 与r ?的区别

题1.2：

答案：[A]

题1.3：

答案：[D]

提示：A 与规定的正方向相反的加速运动， B 切向加速度， C 明确标、矢量的关系，加速度是

d dt v

题1.4：

答案：[C]

提示： 21r r r ?=

-，12,R R r j r i ==-，21v v v ?=-，12,v v v i v j =-=-

题1.5：

答案：[D]

提示：t=0时，x=5；t=3时，x=2得位移为-3m ；

仅从式x=t 2-4t+5=(t-2)2+1，抛物线的对称轴为2，质点有往返

题1.6：

答案：[D]

提示：a=2t=

d dt v ，2224t v tdt t ==-?，02

t x x vdt -=?，即可得D 项 题1.7：

答案：[D] 北v 风v 车1v 车2

提示： 21=2v v 车车，理清=+v v v 绝相对牵的关系

二、填空题

题1.8：

答案： 匀速(直线)，匀速率

题1.9：

答案：2915t t -，0.6 提示： 2

915dx v t t dt =

=-，t=0.6时，v=0

题1.10：

答案：（1）21

192y x =- （2）24t -i j 4-j

（3）411+i

大学物理实验教材课后思考题答案

一、 转动惯量：

1．由于采用了气垫装置，这使得气垫摆摆轮在摆动过程中受到的空气粘滞阻尼力矩降低至最小程度，可以忽略不计。但如果考虑这种阻尼的存在，试问它对气垫摆的摆动（如频率等）有无影响？在摆轮摆动中，阻尼力矩是否保持不变？

答：如果考虑空气粘滞阻尼力矩的存在，气垫摆摆动时频率减小，振幅会变小。（或者说对频率有影响，对振幅有

影响）

在摆轮摆动中，阻尼力矩会越变越小。

2．为什么圆环的内、外径只需单次测量？实验中对转动惯量的测量精度影响最大的是哪些因素？

答：圆环的内、外径相对圆柱的直径大很多，使用相同的测量工具测量时，相对误差较小，故只需单次测量即可。

（对测量结果影响大小）

实验中对转动惯量测量影响最大的因素是周期的测量。（或者阻尼力矩的影响、摆轮是否正常、平稳的摆动、物体摆放位置是否合适、摆轮摆动的角度是否合适等）

3．试总结用气垫摆测量物体转动惯量的方法有什么基本特点？

答：原理清晰、结论简单、设计巧妙、测量方便、最大限度的减小了阻尼力矩。

三、 混沌思考题 1.

有程序（各种语言皆可）、K值的取值范围、图 +5分 有程序没有K值范围和图 +2分 只有K值范围 +1分 有图和K值范

第七章 电场

填空题

1、两无限大平行平面的电荷面密度分别为??和??，则两无限大带电平面外的电场强度大

小为 ，方向为 。

2、在静电场中，电场强度E沿任意闭合路径的线积分为 ，这叫做静电场的 。 3、静电场的环路定理的数学表达式为 ，该式可表述为 。

4、只要有运动电荷，其周围就有 产生；而法拉弟电磁感应定律表明，只要 发生

变化，就有 产生。

6、在静电场中，若将电量为q=2×108库仑的点电荷从电势VA=10伏的A 点移到电势VB = -2伏特的B点，电场力对电荷所作的功Aab= 焦耳。 9、如图所示，在电场强度为E的均匀磁场中，有一半径为R的半球面，

E与半球面轴线的夹角为?。则通过该半球面的电通量为 。 10、真空中两带等量同号电荷的无限大平行平面的电荷面密度分别为??和

??，则两无限大带电

9题图 平面之间的电场强度大小为 ，两无限大带电平面外的电场强度大小为 。 11、在静电场中，电场力所做的功

《大学物理》练习题

第一章 质点运动学

一、填空题

21、一质点沿X轴作直线运动，运动方程为x?6?3t?2t，式中x以m计，t以s计。则前3秒内的位移为__－9m_______；第二秒末的速度为____－5m/s __；第二秒末的加速度为_____－4m/s2 _____________。

2、一质点沿X轴作直线运动，具有恒定加速度a = 4 ( m·s-2) i，在t=0时，v0 = 0,位置矢量r0=10mi 。 则在t =1s时刻,速度矢量 v的大小为 4 m.s-1和位置矢量r的大小为 12 m。

23、 一质点沿OX轴作直线运动，运动方程为x?4.5t，式中x以m计，t以s

计。则第2秒内的位移为___13.5m____；t=1s末的速度为___9 m.s-1__；t=2s末的加速度为_____9 m·s-2___。

4、质点作圆周运动时，切向加速度是由于速度的___大小_______变化而引起的，法向加速度是由于速度的__方向________的变化变化而引起的。

?5、加速度a既反映了速度____大小______的变化，又反映了速度__方向_

一、考试命题计划表 章 9 填空 2 判断 1 选择 1 计算 1 分值 18

二、各章考点分布及典型题解分析 第9章 1 计算 第10章 1 计算 第11章 2 计算 第12章 1 计算 第13章 1 计算 第15章 8 分值 *振动方程：P8：例 习题：P38：9-7、9-7（类似）9-12/13/14 *波动方程：P53：例1、例2（1、4） 习题：P89：10-7/8/9（类似）/10（类似）/13 *干涉、衍射、偏振：P105：例、P113：例2、P124：例1（类似）、P140：例 习题：P168：11-13（类似）/14/15/16、 P170：24/25/35/36 25（类似） *气体动理论： 习题：P209：12-12/14/16/17 *物态方程/等值热力学过程： 习题：P258：13-8/10/11/13/18/17（类似） 光电效应、实物粒子二象性、不确定关系、波函数的物理意义、量子概念、一维势阱 10 1 1 2 1 19 11 2 1 2 2 31 12 2 1 1 1 18 13 1 1 1 1 16 15 2 1 1 8 分值 2310 136 338 1036 110

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一、考试命题计划表 章 9 填空 2 判断 1 选择 1 计算 1 分值 18

二、各章考点分布及典型题解分析 第9章 1 计算 第10章 1 计算 第11章 2 计算 第12章 1 计算 第13章 1 计算 第15章 8 分值 *振动方程：P8：例 习题：P38：9-7、9-7（类似）9-12/13/14 *波动方程：P53：例1、例2（1、4） 习题：P89：10-7/8/9（类似）/10（类似）/13 *干涉、衍射、偏振：P105：例、P113：例2、P124：例1（类似）、P140：例 习题：P168：11-13（类似）/14/15/16、 P170：24/25/35/36 25（类似） *气体动理论： 习题：P209：12-12/14/16/17 *物态方程/等值热力学过程： 习题：P258：13-8/10/11/13/18/17（类似） 光电效应、实物粒子二象性、不确定关系、波函数的物理意义、量子概念、一维势阱 10 1 1 2 1 19 11 2 1 2 2 31 12 2 1 1 1 18 13 1 1 1 1 16 15 2 1 1 8 分值 2310 136 338 1036 110

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