大学物理第五章答案

第五章 刚体的转动

5-1 一个匀质圆盘由静止开始以恒定角加速度绕过中心而垂直于盘面的定轴转动．在某一时刻，转速为10 r/s，再转60转后，转速变为15 r/s，试计算：(1)角加速度；(2)由静止达到10 r/s所需时间；(3)由静止到10 r/s时圆盘所转的圈数．

分析 绕定轴转动的刚体中所有质点都绕轴线作圆周运动，并具有相同的角位移、角速度和角加速度，因此描述运动状态的物理量与作圆周运动的质点的相似．当角加速度恒定时，绕定轴转动的刚体用角量表示的运动学公式与匀加速直线运动的公式类似．

解 (1) 根据题意，转速由?1?2??10 rad/s变为?2?2??15 rad/s期间的角位移??60?2? rad，则角加速度为

2?2??12(2??15)2?(2??10)2??? rad/s2?6.54 rad/s2

2?2?60?2?

(2) 从静止到转速为?1?2??10 rad/s所需时间为

t??12??10? s?9.61 s ?6.54 (3) t时间内转的圈数为

N??1?1t12??10?9.61????48 2?2?22?25-2 唱片在转盘上匀速转动，转速为78 r/min，由开始到结束唱针距转轴

分别为15 cm

少年易学老难成，一寸光阴不可轻 - 百度文库

1 第5章 狭义相对论 习题及答案

1. 牛顿力学的时空观与相对论的时空观的根本区别是什么？二者有何联系？

答：牛顿力学的时空观认为自然界存在着与物质运动无关的绝对空间和时间，这种空间和时间是彼此孤立的；狭义相对论的时空观认为自然界时间和空间的量度具有相对性，时间和空间的概念具有不可分割性，而且它们都与物质运动密切相关。在远小于光速的低速情况下，狭义相对论的时空观与牛顿力学的时空观趋于一致。

2. 狭义相对论的两个基本原理是什么？

答：狭义相对论的两个基本原理是：

（1）相对性原理 在所有惯性系中，物理定律都具有相同形式；（2）光速不变原理 在所有惯性系中，光在真空中的传播速度均为c ,与光源运动与否无关。

3．你是否认为在相对论中，一切都是相对的？有没有绝对性的方面？有那些方面？举例说明。

解 在相对论中，不是一切都是相对的，也有绝对性存在的方面。如，光相对于所有惯性系其速率是不变的，即是绝对的；又如，力学规律，如动量守恒定律、能量守恒定律等在所有惯性系中都是成立的，即相对于不同的惯性系力学规律不会有所不同，此也是绝对的；还有，对同时同地的两事件同时具有绝对性等。

4．设'S 系相对S 系以速度u

第五章 习题解答

5-1

解：等压过程系统做功W，根据等压过程做功的公式：

W=p(V2-V1)=νRΔT 可得ΔT=W/νR ，ν=1mol，ΔT=W/R

Qp??Cp(T2?T1)??5-2

i?2i?27R?T?W?W 222?E??5-3

i3R?T?10??8.31?1?124.65J 22解：等容过程有W=0，Q=ΔE??E??i3R?T?2??8.31?300?7479J 225-4

解：等压过程系统做功W，根据等压过程做功的公式： W=p(V2-V1)=νRΔT=200J

i?2i?2R?T?W 223?2?200?500J 单原子分子 i=3，Q?25?2?200?700J 单原子分子 i=5，Q?25-5. 一系统由如图所示的a状态沿acb到达b状态，有334J热量传入系统，系统做功126J。

（1）经adb过程，系统做功42J，问有多少热量传入系统? （2）当系统由b状态沿曲线ba返回状态a时，外界对系统做功为84J，试问系统是吸热还是放热？热量传递了多少?

Q??Cp(T2?T1)??

解：由acb过程可求出b态和a态的内能之差 Q=ΔE+W，ΔE=Q-W=334-126=208 J

adb过程，系统作功W=4

一、选择题

1．在下列选项中，不属于报表功能的是（ ） A）分组组织数据，进行汇总 B）格式化数据

C）建立查询 D）包含子报表及图表数据 2．以下叙述正确的是（ ）

A）报表只能输入数据 B）报表只能输出数据 C）报表可以输入和输出数据 D）报表不能输入和输出数据 3．“打印预览”视图用于（ ）。

A）用来创建和编辑报表的结构 B）用来查看报表的页面数据输出形态 C）用来查看报表的版面设置 D）以上都包含 4．“版面预览”视图显示数据（ ） A）全部 B）一页 C）第一页 D）部分 5．下列选项中，不属于报表结构的是（ ）

A）报表页眉 B）主体 C）组页眉节 D）页面页眉 6．用来显示报表中字段名称或对记录的分组名称的是（ ）。 A）报表页眉 B）主体 C）组页眉 D）页面页眉

7．要设置只有报表最后一页主体内容之后输出的信息，需要设置（ ） A）报表页眉 B）报表页脚 C）页面页眉 D）页面页脚 8．在报表设计区中，（ ）通常用来显示数据的列标题。 A）组页脚节 B）主体节

长沙学院电子与通信工程系《大学物理》

编者：林琪

习题五

5-1 振动和波动有什么区别和联系?平面简谐波动方程和简谐振动方程有什么不同?又有什么联系?振动曲线和波形曲线有什么不同?

解: (1)振动是指一个孤立的系统(也可是介质中的一个质元)在某固定平衡位置附近所做的往复运动，系统离开平衡位置的位移是时间的周期性函数，即可表示为y?f(t)；波动是振动在连续介质中的传播过程，此时介质中所有质元都在各自的平衡位置附近作振动，因此介质中任一质元离开平衡位置的位移既是坐标位置x，又是时间t的函数，即y?f(x,t)． (2)在谐振动方程y?f(t)中只有一个独立的变量时间t，它描述的是介质中一个质元偏离平衡位置的位移随时间变化的规律；平面谐波方程y?f(x,t)中有两个独立变量，即坐标位置x和时间t，它描述的是介质中所有质元偏离平衡位置的位移随坐标和时间变化的规律．

当谐波方程y?Acos?(t?)中的坐标位置给定后，即可得到该点的振动方程，而波源持续不断地振动又是产生波动的必要条件之一．

(3)振动曲线y?f(t)描述的是一个质点的位移随时间变化的规律，因此，其纵轴为y，横轴为t；波动曲线y?f(x,t)描述的是介质中所有质元的位移随位置，

第五章《有限元素方法》习题参考答案

1. 证：本题中用到了特殊函数Beta函数，为此，先引入数学定义

1

B(m,n) tm 1(1 t)n 1dt

(m) (n)

,

(m n)

B(m 1,n 1)

m!n!

,m,n 0.

(m n)!

三角形型函数

Ni(x,y) (ai bix ciy)/(2 ),

Nj(x,y) (aj bjx cjy)/(2 ),

Nm(x,y) (am bmx cmy)/(2 ).

给出了(x,y)平面到(Ni,Nj)平面的变换。

Ni(xi,yi) 1, Nj(xi,yi) 0, Nm(xi,yi) 0;

由于Ni(xj,yj) 0, Nj(xj,yj) 1, Nm(xj,yj) 0;

Ni(xm,ym) 0, Nj(xm,ym) 0, Nm(xm,ym) 1.

故(x,y)平面上的顶点(i,j,m)分别变换为(Ni,Nj)平面上的点

(1,0,0),(0,1,0),(0,0,1). 再由积分面积元素的变换公式

Ni

x (Ni,Nj) dNidNj J

(x,y) Nj

x

Ni y1

dxdy dxdy Nj2 y

其中， xj

xm

12

xiyiyj ym

1

(bicj bjci). 2

由此得到

第五章 习 题 答 案

5-10 某二组元液体混合物在恒定T及p下的焓可用下式表示：

H?300x1?450x2?x1x（ 225x1?10x2）式中H单位为J?mol?1。试确定在该温度、压力状态下

（1）用x1表示的H1和H2； （2）纯组分焓H1和H2的数值；

?（3）无限稀释下液体的偏摩尔焓H1?和H2的数值。

解：（1）已知 H?300x1?450x2?x1x2(25x1?10x2) （A） 由于 x1?1?x2

故 H?300x1?450x2?x1x2(25x1?10x2)

?300x1?450(1?x1)?x1(1?x1)[25x1?10(1?x1)]

23 ?450?140x1?5x1 （B） ?15x1 根据 H?H?(1?x1)(?H)T?P ?x1 H2?H?x1(?H)T?P ?x1 其中

(?H)T.

马哲5

第五章习题参考答案

三、材料分析题

1、【材料】考茨基认为：在俄国建立无产阶级专政和社会主义制度这种做法，就像“一个孕妇，她疯狂万分地猛跳，为了把她无法忍受的怀孕期缩短并引起早请回答：

你认为应如何看待社会主义“早产论”？

2、【材料】东欧剧变、苏联解体是十月革命以来世界社会主义运动最严重的挫折。从人类发展的历史来看，没有哪一次巨大的历史灾 难不是以历史的进步为补偿的。邓小平指出：“一些国家出现严重曲折，社会主义好像被削弱了，但人民经受锻炼，从中吸收教训，将促使社会主义向着更加健康的 方向发展。”“不坚持社会主义，不改革开放，不发展经济，不改善人民生活，只能是死路一条。”请回答：

如何理解邓小平上述论断的深刻含义？

3、【材料】到2001年底，大型跨国公司在我国设立的独立研发机构已超过110家，包括微软、英特尔、IBM、诺基亚、摩托 罗拉、朗讯、富士通、宝洁、惠问题：跨国公司对我国经济的影响？

四、简答题

1. 怎样理解无产阶级专政和社会主义民主?

2、怎样理解社会主义革命首先在经济文化比较落后的国家取得胜利的历史必然性？ 3、简述国家垄断资本主义的特点和实质？4、简述经济全球化的表现？

5、为什么当代资本主义的新变化并没有、也不可能改变资本主义生产关系的

一．填空题

1．零件表面轮廓上相邻峰、谷间距（小于1mm）的属于粗糙度，间距在（1～10mm ）的属于波纹度，间距（大于10mm）的属于宏观形状。

2.评定表面粗糙度轮廓的中线分别是轮廓的（轮廓的最小二乘）中线和轮廓的（轮廓的算数平均）中线。

3.表面粗糙度轮廓的评定参数有3个，它们的名称和代号分别是（轮廓的算术平均偏差Ra ）、（轮廓的最大高度Rz）和（轮廓单元的平均宽度RSm）。

二．单项选择 1.表面粗糙度符号

表示（B）。

A.去除材料表面 B.不去除材料表面 C.任意加工方法的表面 D.特殊加工方法的表面 2.轮廓最大高度的代号是（C）。 A.Ra B.Ry C.Rz D.RSm 3.表面粗糙度符号 表示（A）。 A.去除材料表面 D.特殊加工方法的表面

三．判断题：

1.工件零件图上，不需加工的表面可不标注表面粗糙度值。×

2.对于孔、轴承受重载荷的过盈配合，其表面粗糙度轮廓的参数值可以取得较大一些。× 3.滚动摩擦表面比滑动摩擦表面的粗糙度参数值选择要小一些。√ 4．摩擦表面的Ra或Rz比非摩擦表面的小。√

5．零件的尺寸精

习题5

5.1选择题

(1)一物体作简谐振动，振动方程为x?Acos(?t??2)，则该物体在t?0时

刻的动能与t?T/8（T为振动周期）时刻的动能之比为： (A)1：4 （B）1：2 （C）1：1 (D) 2：1

[答案：D]

(2)弹簧振子在光滑水平面上作简谐振动时，弹性力在半个周期内所作的功为 (A)kA2 (B) kA2/2 (C) kA2//4 (D)0

[答案：D]

(3)谐振动过程中，动能和势能相等的位置的位移等于 (A)?AA (B) ? 42(C) ?3A2A (D) ? 22[答案：D]

5.2 填空题

(1)一质点在X轴上作简谐振动，振幅A＝4cm，周期T＝2s，其平衡位置取作坐标原点。若t＝0时质点第一次通过x＝－2cm处且向X轴负方向运动，则质点第二次通过x＝－2cm处的时刻为____s。

[答案：

2s] 3

(2)一水平弹簧简谐振子的振动曲线如题5.2(2)图所示。振子在位移为零，速度为－?A、加速度为零和弹性力为零的状态，对应于曲线上的____________点。振子处在位移的绝对值为A、速度