题解-计算题2介绍.ppt

P129-7：平面简谐波沿x正方向传播，振幅为2cm，频率为50Hz，波速为200m/s。在t=0时，x=0处的质点正在平衡位置向y轴正方向运动。求x=4m处介质质点振动的表达式及该点在t=2s时的振动速度。 P129-8：如图，一平面波在介质中以u=20m/s速度沿x轴负方向传播，已知A点的振动方程为y=3cos4πt(SI)。（1）以A点为坐标原点写出波动方程；（2）以距离A点5cm处的B点为坐标原点，写出波动方程 五、光的干涉 P138-1：薄钢片上有两条紧靠的平行细缝，用波长λ=5461?的平面光波正入射到钢片上。屏幕离双峰的距离为D=2.00m，测得中央明纹两侧的第五级明条纹间的距离为△x=12.0mm。（1）求两缝间的距离。（2）从任一明条纹（记做0）向一边数到第20条明条纹，共经过多大距离?（3）如果使光斜入射到钢片上，条纹间距将如何改变？ P138-3：在双缝实验装置中，幕到双缝的距离D远大于双缝之间的距离d。整个双缝装置放在空气中。对于钠黄光(λ=589nm)，产生的干涉条纹相邻两明条纹的角距离（即相邻两明条纹对双缝中心处的张角）为0.200（1）对于什么波长的光，这个双缝装置所得相邻两明条纹的角距离将比用钠黄光测得的角距离大10%？ （2）假想将此装置整个浸入水中（水的折射率n=1.33），相邻两明条纹的角距离有多大？ * 大学物理学练习题题解－计算题 一、气体动理论 P100-2：两个相同的容器装有氢气，以一细玻璃管相连通，管中用一滴水银作活塞，如图所示。当左边容器的温度为00C、而右边温度为200C时，水银刚好在管的中央。问：当左边容器温度由00C增加到50C、而右边容器温度由200C增加到300C时，水银滴是否会移动？如何移动？ P100-6：容积为V=1m3的容器内混有N1=1.0×1025个 氧气分子和N2=4.0×1025个氮气分子，混合气体的压强是 2.76×105 Pa，求（1）分子的平均平动动能；（2）混合气体的温度 P101-9：容积为20升的瓶子以速率v=200m/s 匀速运动，瓶子中充有质量为100g的氦气。设瓶子突然停止，且气体分子全部定向运动的动能都转变为热运动动能，瓶子与外界没有能量交换。求热平衡后氦气的温度、压强、内能及氦气分子的平均平动动能各增加多少？ P101-12：容器内混有二氧化碳和氧气两种气体，混合气体的温度是290k，内能是9.64 ×105J，总质量是5.4kg ，试分别求二氧化碳和氧气的质量。 二、热力学基础 P109-1：将1mol理想气体等压加热，使其温度升高72k，传给它的热量等于1.60 ×103J，求：（1）气体所作的功A；（2）气体内能的增量△E；（3）比热容比γ P109-2：一定量的单原子理想气体，从A态出发经等压过程膨胀到B态，右经过绝热过程膨胀到C态，如图所示，求全过程中气体对外所作的功，内能的增量以及吸收的热量。 解： P110-7：一定量的某种理想气体，开始时处于压强、体积、温度分别为p0=1.2×106Pa， V0=8.31 ×10-3m3, T0=300k的初态，后经过一等容过程，温度升高到T1=450k，再经过一等温过程，压强降到p= p0的末态。已知该理想气体的等压摩尔热容与等容摩尔热容之比CP/CV=5/3，求：（1）该理想气体的CP和CV；（2）气体从初态变到末态的全过程从外界吸收的热量 O V P V0 P0 T1 T0 P1 P110-8：一定量的理想气体，从状态a经b到达c。（如图，abc为一直线），求此过程中：（1）气体对外作的功；（2）气体内能的增量；（3）气体吸收的热量； P111-12：一卡诺循环的热机，高温热源温度是400k，每一循环从此热源吸收进100J热量，并向低温热源放出80J热量，求： （1）低温热源温度；（2）热机效率 P111-13：1mol理想气体在T1=400k的高温热源与T2=300k的低温热源间作可逆卡诺循环，在400k的等温线上起始体积为V1=0.001m3，终止体积为V2=0.005m3，求此气体从每一循环中（1）从高温热源吸收的热量Q1；（2）气体所作净功；（3）气体传给低温热源的热量Q2 三、机械振动 P120-1：倾角为θ的固定斜面上放一质量为m的物体，用细绳跨过滑轮把物体与一弹簧相连接，弹簧另一端与地面固定，如图所示。弹簧的倔强系数为k，滑轮可视为半径为R、质量为M的圆盘，设绳与滑轮间不打滑，物体与斜面间以及滑轮转轴处摩擦不计。（滑轮转动惯量J=MR2/2）（1）求证：m的振动是简谐振动（2）在弹簧不伸长，绳子也不松弛的情况下，使m由静止释放并以此时为计时起点，求m的振动方程。（沿斜面向下为x正向） P120-2：在竖直面内半径为R的一段光滑圆弧