(大学物理学)学习指导1-10.doc

PAGE  PAGE 202 大学物理习题分析与解答 Daxue Wuli Xiti Fenxi yu Jieda 黄亦斌 内容简介 目录 第1章 质点运动学 一、内容提要 二、习题解答 第2章 质点和质点系动力学 一、内容提要 二、习题解答 第3章 角动量定理和刚体的转动 一、内容提要 二、习题解答 第4章 振动和波 一、内容提要 二、习题解答 第5章 几何光学 一、内容提要 二、习题解答 第6章 光的干涉 一、内容提要 二、习题解答 第7章 光的衍射 一、内容提要 二、习题解答 第8章 光的偏振 一、内容提要 二、习题解答 第9章 真空中的静电场 一、内容提要 二、习题解答 第10章 有导体和介质时的静电场 一、内容提要 二、习题解答 第11章 恒定电流的磁场 一、内容提要 二、习题解答 第12章 电磁感应与电磁波 一、内容提要 二、习题解答 第13章 热力学第一定律 一、内容提要 二、习题解答 第14章 热力学第二定律 一、内容提要 二、习题解答 第15章 统计物理学初步 一、内容提要 二、习题解答 第16章 狭义相对论基础 一、内容提要 二、习题解答 第17章 量子物理基础 一、内容提要 二、习题解答 前言 第1章 质点运动学 一、内容提要 1、质点 参考系和坐标系 ⑴质点：为物体的一种理想模型，是把一个物体看成是一个只有质量没有体积的理想物体。（当物体运动轨迹曲率半径远大于物体的线度时，该运动物体就可视为质点。） ⑵参考系：对物体运动的描述依赖于选取的标准参照物，被选为标准的物体或物体系，即为参考系。（对同一物体的运动，在不同的参考系中的描述可能不一样。） ⑶坐标系：为了定量地说明物体对参考系的位置，建立在参考系上的一套固定的度量系统或标尺，即为坐标系。 2、位置矢量 位移和运动方程 ⑴位置矢量（）：在所选定的坐标系中，用于描述运动质点的瞬时位置所采用的，即从坐标系的原点到质点所在的瞬时位置的有向线段。 在直角坐标系中： 位置矢量的大小和方向余弦分别为： ⑵位移：是指运动物体在两个不同时刻的位置矢量的变化。即 ⑶运动方程：表示运动质点位置随时间变化的函数式称为该运动质点的运动方程。记为： 采用直角坐标时：，或： 3、速度和加速度 ⑴平均速度： ⑵瞬时速度（速度）： 在直角坐标系中： 速度的大小为： ⑶加速度： 在直角坐标系中： 速度的大小为： 4、匀变速运动 圆周运动 ⑴匀变速运动：其特点是 ，而且有： 分别为时刻的速度和位置矢量。 ⑵抛体运动：特点是 ， 图1-6 抛体运动 ⑶圆周运动：角速度，单位为； 角加速度,单位为 圆周运动线度量与角度量大小关系为： 为切向加速度，表示做圆周运动质点的速度大小变化快慢；为法向加速度，表示速度方向变化的快慢。 5、相对运动 静坐标系中与动坐标系中的物理量关系为： 这里的为动坐标系原点相对静坐标系的物理量。 二、习题解答 1.1 一物体从静止开始, 在2s内被匀加速到40m/s，物体的加速度为多少？在2s内物体运动了多大距离？ 解：物体的加速度为： 物体在内运动的距离为： 1.2 质点在水平方向做直线运动, 坐标与时间的变化关系为（SI）. 试求：⑴ 开始的2s内的平均速度和2s末的瞬时速度. ⑵ 1s末到3s末的位移和平均速度. ⑶ 1s末到3s末的平均加速度. ⑷ 3s末的瞬时加速度. 解：⑴ 由题意知，物体在内的位移为： 内的平均速度为： 末的瞬时速度为： ⑵ 末到末的位移为： 末到末平均速度为： ⑶ 由运动方程求导，可得各时刻的瞬时速度为： 末的瞬时速度为： 末的瞬时速度为： 末到末平均加速度为： 末的瞬时加速度为： 1.3 质点以初速度做直线运动, 所受阻力与质点运动速度成正比. 求当质点速度减为时, 质点走过的距离与质点所能走的总距离之比. 解：质点运动过程中所受阻力为： 根据牛顿第二定律：