中南大学理工科大学物理练习册答案

1\练习一1．ji6，ji26，j242．3/2)2/3(ks，2/121kt，2/3032ktxx3．[2]4．[3]5．（1）由22192tytx得)0(21192xxy，此乃轨道方程（2）jir1142，jir1721，jiv62，smv/33.6（3）itidtrdv42，jdtvda4st2时，jiv82，ja4（4）由vr，有0vrsttttt300)219(442或当0t时190yx当st3时16yx6．（1）adtdv2/1kvdtdv有vvtktvvkdtdvv002/102/12/122当0v时，有kvt02（2）由（1）有2021ktvvkvktvkvdtxtkv3221322/3000/2300练习二1．22202tgvtg，22200tgvgv2．2/8.4sm2/4.230smrad15.323．[2]4．[3]5．由约束方程222hxl有：dtdxxdtdll22即：xvlv220……（1）0220vxxhvxlv对（1）两边求导，有：dtdvxdtdxvdtdlv02032220vxhxvvdtdva6．（1）sradRv/25（2）22/8.392srad（3）st628.02练习三1．kgm2222．J8823．[1]4．[4]5．（1）2020208321221mvmvvmEWkf（2）rmgWf2rgv16320（3）34)210(20kEmvN（圈）6．先用隔离体法画出物体的受力图建立坐标，根据maF的分量式xxmafyymaf有xmafFcos0sinMgFN依题意有0xa，NfsincosMgF令0)sin(cosdd21.84.36F3练习四1．)21(0gym，021mv2．mMmuMv3．[1]4．[2]5．将全过程分为三个阶段（1）球下摆至最低处，m和地球为系统，机械能守恒：221mvmgl…………（1）（2）球与钢块作弹性碰撞水平方向动量守恒12mvMvmv…………（2）机械能守恒21222212121mvMvmv…………（3）（3）球上摆至最大高度处，m和地球系统机械能守恒：mghmv2121…………（4）由（1）（2）（3）得：glmMmMv21，代入（4）得：mgvh36.02216．设人抛球后的速度为V，则人球系统抛球过程水平方向动量守恒)()(VumMVvmMomMmuvV0人对球施加的冲量mMmMumvVumI0)(方向水平向前练习五1．gl32．.3403．[3]4．[1]5．1111amTgm2222amgmT)(2121JJrTRTRa1ra24联立解得：22212121)(rmRmJJgrmRm222121211)(rmRmJJRgrmRma222121212)(rmRmJJrgrmRmagmrmRmJJrRrmJJT12221212211)(gmrmRmJJrRRmJJT22221211212)(6．（1）由角动量守恒得：02211JJ0222JRvMR)(05.0122SJmRv（2）2)]([21t(s)55.02t(rad)1122t（3）(s)422vRT(rad)0.22T练习六流体力学（一）1．J4108，22.3mN2．总是指向曲率中心3．[3]4．[4]5．在大气压PaP50100136.1时，泡内压强104RPP，移到气压为0P时泡内压强204RPP32313434PRPR3220311044RRPRRP)(1027.14442321100PaRRRRPp6．首先在温度为t1时，在液体中靠近两管弯曲液面处的压强分别有11014dPP，2024dPP，且有112ghPP2111114ddgh5同理当温度为t2时，两管液面高度差为：2122114ddghmddghhh33333212121104.20103.01101.018.91010)2070(15.0411)(4练习七流体力学（二）1．sm/72.02．m46.03．[3]4．[2]5．（1）粗细两处的流速分别为1v与2v则2211vSvSQ12131175403000scmcmscmSQv121322300103000scmcmscmSQv（2）粗细两处的压强分别为1P与2P2222112121vPvP)(1022.4)75.03(102121213223212221PavvPPPPhg水银mh031.06．（1）射程vtsghv221ghv2又221gthHghHt)(2)(2)(22hHhghHghvts6（2）设在离槽底面为x处开一小孔，则同样有：)(2121xHgv)(21xHgv又2121gtxgxt21)()(2111hHhsxHxtvshx则在离槽底为h的地方开一小孔，射程与前面相同。练习八1．m93，m10，m0，s7105.2；2．m5，s4；3．[3]4．[3]5．ccccccccuvuvvxxx373548.14.1)6.0(8.01)6.0(8.01226．22221)()(u)()(cucxxucxxcxxutttttABABABABAB221cuucxxtAB，两边平方得cu23，2mxtuxx3102)(又0ABtttABttB事件比A事件先发生练习九1．2201cvmm1112202cvcm2mc2．75m3208kg2.78kg·m-33．[3]4．[1]5．（1）JcmcmcmA1401212104.3)(2227（2）)1(20202cmcmmceu；95.2120cmeu；2211cukgmmm3100108.2695.2ccv94.02cmmvp077.26．由洛仑兹变换22/1/)(cutuxx，yy，zz222/1/)/(cucxutt可得22222)(tcxtcx故22222222)()(tczyxtczyx即22SS练习十1．相同；不同；相同；2．1:12:110:33．[2]4．[2]5．由3102PRTMRTMmpV千克/摩尔=2克/摩尔该气体为氢气，smMRTv/1093.13326．（1）325235108.14001038.110013.1mkTPn（2）kgNM262330103.51002.61032（3）3/98.0mkgRTMpVm（4）JkTnEk5105.225练习十一1．在速率dvvv内的分子数2．3．[4]4．[1]5．0)(22200000VpVpiRTiMmRTiMmEEE80000000)(RTTTTVpRTVpRTVpMmMm6．（1）由nkTp，得1:1:21nn（2）由MRTv6.1得4:132:2::1221MMvv练习十二1．相同；不同2．2111VVa；降低3．[3]4．[2]5．（1）由abc过程：abcacabcWEEQ得JEEac224adc过程：JWEEQadcacadc266（2）ca过程：JWEEQcacaca30884224放热6．（1）ba等容：01WJTTREQ1247)(251211cb等温：02EJRTVVRTWQ20332lnln212222JQQQabc328021，JWWabc20332，JEEEac12471（2）da等温：01EJRTWQ16872ln111cd等容：02WJTTREQ1247)(2/51222JQQQabc293421，JWWabc16871，JEEEac12472练习十三1．等压；021RT2．[2]9pa(T1)b(T1)c(T2)OV1V2VP3．[2]4．[3]5．（1）绝热过程ca122111VTVTJRTVVRTTTREWac34.011211211075.3]1.01[25125)(25（2）等温过程ba作功，等容过程cb不作功JRTVVRTWWababc311211073.510lnln（3）由kTVNnkTp知，等温膨胀过程，p只随V的增大而减少，而绝热膨胀过程p随V的增大和T的降低较快地减小，因为21VVpdVW，所以系统从同一初态膨胀相同体积时，等温过程作的功比绝热过程多。6．)(2)(2000pVVpiTTRiMmEW又112212iiiiCCvp100pVVpW练习十四1．467K；234K2．[2]3．[3]4．[2]5．（1）21等温：2211VpVpatmpVVp5121232绝热：132121VTVT33211213108.48mVTTV3322VpVpatmpVVP43.1232314绝热：111214TpTpatmpTTp87.21121443等温：4433VpVp333434104.24mVppV10t=0.25st=0.5sx32t=1st=0s（2）JVpVpVVTVVTRMmQQW3331143212121101.22ln)(lnln（3）%30112TT6．（1）23122312lnln3221TTCTTCTdTCTdTCSSSVpTTVTTp由于31TT，RCCVp，所以可得1212lnlnVVRTTRS（2）1212111lnln1VVRVVRTTTQS（3）41434314lnln034TTCTTCTdTCSSSppTTp2311VpVp和11441)/(/ppTT121113)/()/(VVpp122141lnln1lnVVRVVCTTCSpp三次计算的S都相等，说明熵变只与始末状态有关。练习十五1．s1，32，314，s52．见右图3．[3]4．[2]5．（1）mx4.02sin4.00，02cos