2022年大学物理解题指导与练习教学内容 .pdf
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1、资料收集于网络,如有侵权请联系网站删除word 可编辑练习一质点运动学1、C 2、B 3、D 4、3 m,5 m 5、28(/)ajm s,2(52)(410)()rt itjm6、328(/)xxm s7、22(3),162(/),8(/),xyvij m sai m s8、解:(1)000(68)vttvdvadvadttdtdt2038vvtt23810(/)vttm s,(2)0200(3810)xttxdxvdxvdtttdtdt320410 xxttt324101()xtttm9、解:如图,设灯与人的水平距离为1x,灯与人头影子的水平距离为x,则:人的速度:10dxvdt,人头影子
2、移动的速度:dxvdt。而:1HxxHh1dxdxHdtHh dt,即:0HvvHh。10、解(1)324()trad2212212()24()ddtrad st radsdtdt22422.4(),14.4()naRt m saRtm s则2ts时,224.8(),230.4()nam sam s(2)加速度和半径成45角,即naa,即42.414.4tt32.4/14.41/6t代入得:2.67rad练习二牛顿力学1、C 2、A 3、C 4、D 5、6 N,4 N 6、解:(1)0,Tmg;名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页,共 28 页 -资料收集于网络,如有侵权请
3、联系网站删除word 可编辑(2)sin,cosTmaTmg;则:22tan/,a gTm ag7、解小球受重力mg、绳的张力T及斜面的支持力N。(1)对小球应用牛顿定律,在水平方向上和竖直方向分别有:cossinTNma,sincosTNmg解方程组可得:绳的张力(cossin)3.32()Tm agN小球对斜面的正压力大小cos3.75()sinTmaNN(2)当0N时脱离斜面,则在水平方向上和竖直方向分别有:cosTma,sinTmg解方程组可得:斜面的加速度为2cot17.0(/)agm s8、解:(1))/(5.14.03.0)(4323smtmFaNtFst)/(7.2)4.03.
4、0(030300smdttadtVV(2)2334()0.30.41.5(/)xmFFxNaxm sm3022030)2.03.0(21)4.03.0(xxVVdVdxxVdVadxV)/(32.24.5smV9、解:分别对物体上抛时作受力分析,以地面为原点,向上为y轴正方向。对物体应用牛顿定律:2mamgkmv2()agkv,而dvdv dyvdvadtdy dtdy,则有adyvdv2()gkvdyvdv202001ln(1)2HHkvvdvdyHgkvkg名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页,共 28 页 -资料收集于网络,如有侵权请联系网站删除word 可编辑练习三
5、动量守恒和能量守恒1、D 2、D 3、D 4、27 J,3 6 /m s5、2,mgmgkk6、60 ,16 /N Sm s,7、2mv8、33 10,1.2,4 gsN S9、(1)210.220.1(2030)0.37(J)xxWWF dxxxdx外弹弹(2)0.50.1210.2(2030)0.37(J)WF dxxxdx弹弹21100.61(m s)2Wmvv弹10、解(1)00()mvMm vmvvMm(2)()dxdvMmkMmdxdvdtdtk00XvMmdxdvk0mvXk11、分析:脱离时,小球只受重力作用,重力在径向的分力提供向心力,设顶点处为零势能点,则:22cos10(
6、1cos)2vmgmRmvmgR32cos下降高度为13R。12、解(1)小球下落过程中,机械能守恒:210sin2mvmgl2sinvgl(2)2/2 sinnavlg(3)sin3sinnTmgmaTmg13、解在小球下摆的过程中,小球与车组成的系统总动量和总机械能守恒,则有2201122mvMvmglmvMv球车球车2MglvMm球14、解(1)释放后,弹簧恢复到原长,B 的速度变为0BV。此过程中系统的机械能守恒。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页,共 28 页 -资料收集于网络,如有侵权请联系网站删除word 可编辑则有:22000013223BBmkkxvvx
7、m(2)达到原长后,系统的总动量和总机械能守恒。弹簧伸长量最大或压缩量最大时,A 和 B 的速度相等,则根据系统动量守恒定律,有:102012()ABm vm vmmv0343xkvm(3)设最大伸长量为maxx,则根据机械能守恒定律,有:2222012max111()222Bm vmm vkx012maxxx15、解:(1)00()mvmvMm VVmM21()0()0.22fkAEmM gSmM V(2)221011703()22KmAEmVmvJ(3)22101.96()2KMAEMVJ不等。相互作用力大小相等,但作用点的位移不同。练习四刚体力学1、A 2、C 3、A 4、12BABCm
8、 gmmm5、24,22MmMmMm6、0/47、解:对物体m:mgTma;对圆盘M:212T RMR补充联系联系方程:,TTaR解以上方程得:22227.84/,3.92/,58.8(2)22mgmgMmgradsam sTNMm RMmMm8、解:111m gTma名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页,共 28 页 -资料收集于网络,如有侵权请联系网站删除word 可编辑222Tm gm a21212TrT rMr补充联系方程:12aar。解以上方程得:2111221212112222,1122mMmMTmgTm gMmmMmm。1212(),12mm gaMmm角加速
9、度为:1212()1()2mm gMmm r,下降高度为:212hat21212()22mm gtMmm9、解:(1)2000/0.50/ttrads(2)20.25Nm12rmlM10、解:本题分为两个过程:子弹和细杆的碰撞过程、细杆的上升过程。碰撞过程中,子弹和细杆组成的系统角动量守恒:20012112323mvlmvlMl上升过程中,细杆的机械能守恒:221 1()(1cos)2 32lMlMg解以上方程得:02mvMl,2202cos112m vMgl。练习五:气体动理论1.C 2.C 3.D 4.B 5.1:1:1名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页,共 28 页
10、 -资料收集于网络,如有侵权请联系网站删除word 可编辑6.8:1,5:3,1:1。7.11000m s,11414m s8.2 9.1:2;5:3 10.22127.7(K)52KmolKmolEMMTMiRER TMvv11.173/3.2 10/mnp kT27.8m2kTd p练习六:热力学基础1.B 2.D 3.A 4.B 5.B 6.5 7.41.62 10 J8.93.3 9.(1)11A BABA BQEW,11300ABA BA BEQWJ(2)22300300600BABABAQEWJJJ,放出 600J 热量(3)22111125%BAA BQQQQ10.名师资料总结-
11、精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页,共 28 页 -资料收集于网络,如有侵权请联系网站删除word 可编辑过程内能增量/JE对外作功/JW吸收热量/JQAB1000 0 1000 BC0 1500 1500 CA-1000-500-1500 ABCA 40%11.(1)11aaccVTVT111112()()()aacaacbVVVTTTTVVV(2)11,11,221111()()()1111lnlnlnV mV mcbV macbcbbabaaVCTTCTTCTTQVVVVQRTRTRTVVV1,12211(/)1ln(/)V mCV VRVV12.证明:该热机循环的效率为2111
12、BCCAQQQQ其中,(),()BCp mCBCAV mACmmQCTTQCTTMM,则上式可写为/111/1CBBCACACTTTTTTTT在等压过程BC 和等体过程CA 中分别有1212/,/BCACTVTVTpTp代人上式得1212(/)11(/)1VVpp13.证明:该热机循环的效率为41212311QQQQ23,3241,14(),()V mV mmmQCTTQCTTMM41413232()11()VVCTTTTCTTTT名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页,共 28 页 -资料收集于网络,如有侵权请联系网站删除word 可编辑在绝热过程12 和 34 种分别有1
13、12314VTVT,112211VTVT,两式相除得3421TTTT代入上式114114112132232212(/1)1111()1()(/1)TTT TTTVVTTTTTTVV14.(1)1211211TTTQQQQW,22 4 0 0 0 JQ由于第二循环吸热)(22221QQQWQWQ,%4.291QW(2)121TTT,则:21425K1TT第七章真空中的静电场1C;2C;3D;4C;5C;6C;7A;8C51055.4;90/q;0;0/q;10032/)(qq;4321,qqqq;110,)2(0;12Rq06,Rq06;1390V;-30V.14解:将直导线分割成若干电荷元:d
14、xdq,dq在 P 点产生的场强:大小:2020)2(4)2(41xdldxxdldqdEP,方向均为水平向右(沿X 轴正方向)。则:2202011()44()2llPPdxqEdElldlddx,方向水平向右。dq在 P 点产生的电势:)2(4)2(400 xdldxxdldqdUP名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 8 页,共 28 页 -资料收集于网络,如有侵权请联系网站删除word 可编辑则:2020ln44()2llPPdxqldUdUllddx15 解:在球内取半径为r 厚为 dr 的薄球壳,该球壳包含的电荷为drrArdVdq24在半径为r 的球面内包含的总电荷为)
15、(,4403RrArdrArdVqrV以该球面为高斯面,按高斯定理有)(),4/(021RrArE方向沿径向,A0 时向外;A0 时向外;A0 时向内。16解:(1)分析球对称性,E方向应沿半径方向向外,相同r 处,D大小相同,取同心球面为高斯面,则根据高斯定理,有:004/,121011ErEqsdERri时01220221/4/,qrEqsdERrRi时20124rqE02123032/)(4/,qqrEqsdERri时202134rqqE方向均沿半径方向向外。(2)球心处的电势22113201RRRRl dEl dEl dEU2021012021210120212010141414)11
16、(44402211RqRqRqqRRqdrrqqdrrqdrRRRR17解:分析对称性,E方向应垂直于柱面向外辐射,且,相同r 处,E大小相同,取高斯面为以r 为半径,长为l的同心圆柱面,则根据高斯定理,有:0/2iqrlEsdEsdEsdEsdEsdE侧面侧面下底上底名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 9 页,共 28 页 -资料收集于网络,如有侵权请联系网站删除word 可编辑(1)002,111ErlERr时(2)122020,2/2RrRErllEr时(3)02,32rlERr时03E18在处取一微小点电荷/Qddldq它在 O 点处产生场强:dRQRdqdE202204
17、4按角的变化,将dE 分解成两个分量:dEx,dEy。由对称性知道Ey=0,而dRQdEdExsin4sin202积分:iRQdRQiiEEx?2sin42?2022/0202第八章静电场中的导体和电介质1D;2C;3C;4B;5B;61/r,1/r;72041Rq;8解:2121220211014141UUqqqRqURqU81112822121201221034103160004RqqCRRRqqCRRqUUVRR9解:(1)根据高斯定理,可求得两圆柱间的场强为:rEr02,12021ln2RREdrUrRR名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 10 页,共 28 页 -资料收
18、集于网络,如有侵权请联系网站删除word 可编辑120120ln2ln2RRLRRLUQCrr(2)rRRLCQW012224ln2;10解:设极板上自由电荷面密度,应用 D 的高斯定理可得两极板之间的电位移为:D=则空气中的电场强度为:00/E;介质中的电场强度为:rE0/两极板之间的电势差为:tdttdEttdEUrrrr)1()()(0000电容器的电容:tdSUSCrrr)1(011解:(1)已知内球壳上带正电荷Q,则两球壳中间的场强大小为204rQE两球壳间电势差2101221021124)()11(4RRRRQRRLQrdEURR电容12210124RRRRUQC(2)电场能量21
19、012228)(2RRRRQCQW。第九章稳恒磁场1A;2A;3B;4C;5D;6;7C;8.)11(20RI;垂直纸面向里。9BIR;10RI80,0;名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 11 页,共 28 页 -资料收集于网络,如有侵权请联系网站删除word 可编辑1123ln0Ia;12解:(1)圆弧 AC 所受的磁力:在均匀磁场中,通电圆弧AC 所受的磁力与通有电流的直线AC 所受的磁力相等,故有IRBFAC21.13N 方向:与AC 直线垂直,与OC 夹角成 45 度角。(2)磁力矩:线圈的磁力矩为:nISPmmP与B成 30 度角,力矩30sinBpMm=6.2810
20、-2mN方向:力矩将驱使线圈法线转向与B平行。13解:0,0,414321BBBBBBB,8241002RIRIB,,24sin24003RIdIB则:B方向:,大小:RIRIB2800。14解:(1))(108241022NdIbIbBIFCDCD,)(108)(251022NadIbIbBIFEFEF,方向),(102.9ln2252101022NdadIIrIdrIBldIFaddDE方向),(102.9ln2252101022NdadIIrIdrIBldIFaddCF(2)合力:方向),(102.74NF。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 12 页,共 28 页 -资料
21、收集于网络,如有侵权请联系网站删除word 可编辑力矩:00MdMBPdMd。15解:(1)nnmeIReISP22(2)MBPMm,方向向上。2s i n 9 02mR B IMP B第十章电磁感应与电磁场1B;2D;3A;4C;5C;6A;715J;8V6107.8,A 端。9解:t 时刻:vtavtlaIldrlrIBdSSdBvtlavtam21010ln222)(2)(22210210vtlavtavlNIlvtavvtlavIlNdtdNmi10解:SdBm2121002010)(ln2)(2)(2(rrbrbraIadxxrIxrIbtrrbrbraIdtdIrrbrbradtd
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