大学基础物理学课后答案_主编习岗_高等教育.doc

第一章 思考题： 1-4 解：在上液面下取A点，设该点压强为，在下液面内取B点，设该点压强为。对上液面应用拉普拉斯公式，得 对下液面使用拉普拉斯公式，得 又因为 将三式联立求解可得 1-5 答：根据对毛细现象的物理分析可知，由于水的表面张力系数与温度有关，毛细水上升的高度会随着温度的变化而变化，温度越低，毛细水上升的高度越高。在白天，由于日照的原因，土壤表面的温度较高，土壤表面的水分一方面蒸发加快，另一方面土壤颗粒之间的毛细水会因温度升高而下降，这两方面的原因使土壤表层变得干燥。相反，在夜间，土壤表面的温度较低，而土壤深层的温度变化不大，使得土壤颗粒间的毛细水上升；另一方面，空气中的水汽也会因为温度下降而凝结，从而使得清晨时土壤表层变得较为湿润。 1-6 答：连续性原理是根据质量守恒原理推出的，连续性原理要求流体的流动是定常流动，并且不可压缩。伯努利方程是根据功能原理推出的，它的使用条件是不考虑流体的黏滞性和可压缩性，同时，还要求流动是定常流动。如果流体具有黏滞性，伯努利方程不能使用，需要加以修正。 1-8 答：泊肃叶公式适用于圆形管道中的定常流动，并且流体具有黏滞性。斯托克斯公式适用于球形物体在黏滞流体中运动速度不太大的情况。 练习题： 1-6 解：设以水坝底部作为高度起点，水坝任一点至底部的距离为h。在h基础上取微元dh，与之对应的水坝侧面面积元dS（图中阴影面积）应为坡长dm与坝长l的乘积。 练习题1-6用图 练习题1-6用图 l dh dF h ? 高线 dh dm 由图可知 水坝侧面的面积元dS为 该面积元上所受的水压力为 水坝所受的总压力为 （注：若以水坝的上顶点作为高度起点亦可，则新定义的高度,高度微元取法不变，即，将与带入水坝压力积分公式，同样可解出水坝所受压力大小。） 1-10 解：（1）设A为水库中水面上一点，对A点和C点使用伯努利方程可写出 取C点为基准，，由于水库水面下降很小，，（为大气压），，上式即可简化为 由此解得 （2）对B点和C点使用伯努利方程，可写出 取C点为基准，，，，，上式化为 即 1-11 解：（1）设水池表面压强为、流速为、高度为，小孔处压强为、流速为、高度为，由伯努利方程可写出 根据题中条件可知、、，于是，由上式可得 又由运动学方程 可解出 则水平射程为 带入数据解得 （2）根据极值条件，在时，R出现最大值，即 R出现最大值。由此解出h=5m时，R出现最大值，此时R=10m。 1-13 解：由泊肃叶流量公式可知 又由 由上两式可得 带入已知数据，可解出 1-15 解：用沉降法测黏滞系数时 带入已知数据，解得 第二章 思考题： 2-4 答：不相同，在冬天打入轮胎内的空气质量要大一些。因为夏天气温高，空气分子的平均平动能较大；冬天气温低，空气分子的平均平动能较小。根据理想气体的压强公式 ,可知，当压强相同时，在冬天打入轮胎内的空气密度（即质量）要大一些。 2-6 答：这种看法是错误的。因为理想气体的温度公式只适用于理想气体，而在－273℃时，已经不存在理想气体了，温度公式也就不成立了，如此的推论自然也就是错误的。事实上，即使达到－273℃，分子也还在作微小的振动，运动仍不会停止。 2-8 答： (1)表示速率分布在区间内的气体分子数占总分子数的比率 (2)表示速率分布在区间内的气体分子数 (3)表示速率分布在区间内的气体分子数占总分子数的比率 (4) 表示速率分布在区间内的气体分子数 2-11答：平均速率可以了解气体分子平均的运动快慢；方均根速率是分子平均平动动能的标志；最概然速率讨论气体分子的统计分布。 此三个速率大小关系 2-12 答：（1），温度和压强相同时，单位体积内的分子数相同 （2），由于分子的种类不同，所以单位体积内的气体质量不同 （3），由于温度和单位体积内的分子数相同，所以单位体积内的气体分子总平动动能相同 （4），由于温度相同，而自由度数不确定，因此大为体积内气体的内能无法比较 2-13 答：根据，由于温度不变，气体分子