大学物理-面向新工科【课后习题答案】

课后习题答案

第一章

习题

1.1B

1.2(1)万=4；(2)t>=-18；(3)〃=0；

(4)第一秒内加速度逐渐减小的加速运动，第二秒内加速度逐渐增大的减速运动，第

二秒末，速度为零；第二秒后做加速度逐渐增大的加速运动。

2

1.3速率u=0.16m/s,aT=0.08m/s,an=0.064m/s\a=0.064e„+0.08ero

1.4t>=8i+6/-3A,a=8i-6A。

1.5(1)*(1)=ln(uokf+1),D(r)=———。

uokt+1

(2)p(x)=o0eo

1.6t>=-50sin5〃+50cos5)；切向加速度生=0；质点的运动轨迹是半径为，=10的圆。

1.7轨迹方程：笋+绊包

23/y8

到达东岸的地点：X=~,y=l-=^L

234

1.8p=8m/s,47=16\/5=35.8m/s2o

1.9%=\lu2-i-2uucosa+u2，tan/?=—=”‘融。

ucosa+u

1.10L=2jx+d

第二章

2.1C

2.2B

2.3D

2.4r(x)=24(4+x)N

2.57；=247.5N,N2=412.5N

2.6(1)…oJ、，(2)—二华

2.7=0.038i+6.891j

2.8/?=/?-A

4二工且一不四

%=--=~9---L

m2+"qm2-my

人工…)

S[=18.44m,$2=22.90m

第三章

3.112JO

3.218J；6m/so

3.3-RR

3.4D

3.5B

3.6(1)4.17m(2)8.16m/s

3.7(1)W=GMm(-—)

RR+h

⑵4

NR(R+h)

3.8

⑴。想

⑵T声小、客

Joy"?\9"?

3.9(1)W=-31J

(2)up5.35m/s

(3)与路径无关，所以此弹簧的弹力是保守力。

2F

3.10L=x+—

k

笫四章

习题

4.1C

4.2A

4.3C

4

4.4D=10ms",方向东偏北arctan—。

3

4.5

/m}m2kJ2

网

N+ni2k、+k2

4.6

出=5

fnB

4.7(1)p=^L

dt

(2)P=45W

4.8F'=40Vl4N,a=万十arctan

2

4.9(1)F=26.76N

(2)/=Y.7kg.m/s

4.10F=3mg-2y

第五章

习题

一、选择题

5.1B

5.2B

5.3B

5.4C

二、填空题

5.5a=0.4m/s2

5.6R~g-m2r~(o2,—m}R~co^+—m2r~(o~。

三、计算题

5.7(1)n=1.36r.s-'o(2)a=%l-e；)。⑶N=5X1.

T

5.8J=l.36xl0Hkg.m2

5.9(1)F=37.95No(2)x=63.25mo(3)N=172.95N

5.10

(1)

一”一4叱话

J

加八+%+/

0+2mB+//—(1+〃)，%+—

(2)FTl=----------六%g'忆=--------------

^A+mB+~

2

5.11co=——rad/s

15

5.12(1)AL=2kg.m2/s

(2)"arccos0.0236

第六章

习题

6.1(1)

2

(O=8乃,T=—sr4=0.1m,(P=—7T,Ua=2.51m/s，67=63.17m/s2o

43nwx

(2)e=多,50122242

8二丁，(P=---71,兀

3

(3)

3

6.3(1)小物体停在振动物体上面。

(2)如果使放在振动物体上的小物体与振动物体分离，则振幅A需满足物体在上边

最高位置时，弹簧处于被压缩状态。如果可以分离，则两者在弹簧恢复原长时开始分离。

6.4(1)E=0.16J,(2)x=0.4cos(2加+*

6.5

(1)A=8.92x10,，(p=arctan2.5017

61

⑵

T

6.7351Hzo

6.8。=0时，y=Xc

夕=30时，y2-6yx+x2=—o

4

9=90时，j2+x2=1o

6.9g月=1.63m/s2

6.10

(])x=2.0x10-2cos(4^r)

(2)x=2.0x102cos(4^r+—)

(3)x=2.0x102cos(4^-r+y)

(4)x=2.0x102cos(4^r-o

第七章

习题

7.1Do

7.2Do

7.30.4m

7.4(1)A=0.20,A=2m,u-2.5m/s0

⑵­=。.5乃。

(3)r=ls,y=().2()sin;rx

r=2s,y=-0.20cosTIX。

波峰是o.2o

7.5(1)T=—s2=-nio

120f4

(2)y=4.0x10-3cos(240^r-8不幻。

272rV

7.6(1)y=3x10-2cos(4^r+/r+

(2)y=3xlO2cos(4^r+y+^j^)

7.7(1)T=g,v=5,A,=7r,U=5TTO

(2)x=0时，)，=0.05cos(10m-"1),表示介质中平衡位置x=0的振动方程。

7.8(1)ZpQp=3%

(2)合振幅为零。

7.9(1)向右传播的波动方程y=Acos[①。-')]=Acos(w-C^),

uX

向左传播的波动方程y=Acos[/(/+3]=Acos(©+匕3。

u2

/C、，A/2,71、

(2))%=4cos(加----)

4

(3))，=2AcosVicosm,波腹位置在x=O,—Z；波节位置在工=-人，

4244

2九x

(4)在x>0区域内，y=2Acos(W-)o

7.10(1)865.6Hz,743.7Hz

(2)826.2Hz

第八章

习题

8.1Bo

8.2Bo

8.3Bo

8.44.43x10sPa

8.52.36x10-5n?

8.69.5天

7

8.71.028X10KO

8.8(1)2.44xlO25/™3(2)1.3kg/m3(3)6.21xIO21J(4)4.28xIO-9m

8.9(1)6.21x10&j,300Ko(2)12.45m/s

8.106.06Pa

第九章

习题

9.1B

9.2D

9.3B

9.4C

9.5A

9.69972J

9.7-500J

9.8(1)5.00x10sJ(2)4698.4m/s

9.915.1%

9.108.03度

第十章

习题

10.1c

10.2D

10.3C

10.4D

10.5D

10.6

解：r>R,J

2成

r<R,

2唉R?

10.7解:

r>R,

r<R，

10.8

q.2/+fl

10.9—i—In-------

8%/a

10.109N

第十一章

习题

11.1D

11.2C

11.3(1)£r=7.I8,(2)b'=7.7xl(r5C/ni2

11.4U=dE=d—tU=—d^—d^—6

*o还%£()£「

11.5

r<R]tE=0

&<r<R、，E=—~7

4南声j-

R2<r<R3fE=0

〉RE-Q十°2

4%j广

(2)悬;小小

11.6(1)3.54xlO-,oF,(2)l.OGxlO^F

11.7—We

3

11.8/------+

4y4/a4兀%b

11.95.52X10",2F

5.2x10-3*

11.10(1)(2)0.51V

第十二章

习题

12.1C

12.2正，负

12.3D

12.4B

12.5(1)4.45xl0^m/s

(2)2.42x10X0

12.61.33xlO_5A/m2

n1。"

12.7(1)<RB=7rrT；cR,B=——T

fyr

(2)B=5.62XI03T

12.8*

12.9F=闻由

12.10解：(1)缪。

⑵(//,-1)/

第十三章

习题

13.1B

13.2D

13.3C

13.4-3.18T/S

13.5(1)sincotin—

2笈a

⑵从心b-a

2TT(ut+b-a)ut

13.6aBoL2b端电势较高。

1()

13.7纽91n二

2亢Rr

13.8见m且二区

7ia

而网NTC『

2R'2R

13.1015.92A/m2

第十四章

习题

14.1632.8nm»红光

14.20.134mm

14.399.64nm

14.41.71x10^

14.5(1)1.47xl0-3m,(2)3.68xl(T3m

14.6429nm

14.7