大学物理简答题解答2

实用文档 1、设时钟指针是均质矩形薄片，分针长细，且时针短粗两者质量相等。说明哪一指针转动惯量较大？哪一有较大动能？ 答：根据，所以分针的转动惯量大。根据2?dm?rJ??212 2???s/1.45r/sJ时针?分针???E?1.74r sfK260?6012?60?60所以分针的动能大。 2、两个半径相同的轮子，质量相同，若一个轮子的质量聚集在边缘附近，另一个轮子的质量分布近似均匀试问：（1）如果它们的角动量相同，哪个轮子转得快？（2）如果它们的角速度相同，哪个轮子角动量大？说明原因 答：（1）根据转动惯量定义，质量聚集在边缘附近的轮子的转动惯量为比质量分布近似均匀的轮子的转动惯量为大，又角动量守恒得 JJ12?????JJ?J?J，说明质量近似均匀的轮子转速大；，， 21212121（2），，得 ，质量聚集在边缘附近的轮子的????JJ??J?J21221211角动量大。 ??d3、一质点作抛体运动（忽略空气阻力），如图所示。问（1）是 dty ? 否变化？（2）法向加速度是否变化？?0rur?d 为常量。（1）不变。g?? dto）变化。法向加速度2（,cos 变化，法向加速度变化。??ga?n、做匀速圆周运动的质点，对于圆周上某一定点，它的角动量是否4它的角动量是否守恒？对于通过圆心而与圆面垂直的轴上的任一点， 守恒？答：对圆周上某一定点，角动量不守恒。因为质点所受的合外力对该角定点的力矩不为零。对于通过圆心而与圆面垂直的轴上的人一点， 实用文档 动量不守恒。原因同上。 5、均匀木棒OA可绕过其端点O并与棒垂直的水平光滑轴转动。令棒从水平位置开始下落，在棒转到竖直位置的过程中，角速度和角加速度如何变化？ 1答：棒下落过程中，重力矩?cos角的增大而减小，转动惯量随?mgl 2而由机械能守恒定律可知，由转动定律可知，角加速度在减小。不变， 角速度在增加。O A 运行的过程中，太向远日点A、行星绕太阳6S运动时，从近日点P 阳对它的引力做正功还是负功？引力势能增加还是减少？说明原因。答：如图所示，引力做负功，引力势能增 加。rrS21?GmMP?r A?02??rr??A?d 02r??r?1rdrf ????0 EAP故引力做负功，引力势能增加。 7、行星绕太阳S作椭圆轨道运动时，分析通过图中M，N两位置时，它的速率分别在增加还是减少？说明原因。： 答：通过M点时，它的速率在减小。 M ?S??d 与速度方向相反。因在M点0??a? tdtN 点时，它的速率在增加。通过N?d 因在N点与速度方向相同。故0??a tdt 实用文档 通过M点时，它的速率在减小，N点时，它的速率在增加。 8、花样滑冰运动员做动作时要将手脚都收回，转速将如何变化，转动动能将如何变化？为什么？ 答：角动量守恒得 ，，，转速增大； ?????JJ?JJ?22121112112222，， ，转动动能增大。 ??E?EJJ?J?J 2kk1212121229、一个质量均匀分布的物体可以绕定轴作无摩擦的匀角速转动。当它受热或受冷（即膨胀或收缩）时，角速度是否改变？为什么？ 答:外力矩为零，角动量守恒。当物体膨胀时，每个质点到转轴的距离加大，转动惯量也随之加大，根据角动量守恒，角速度要变小。反之，物体物体变冷收缩，转动惯量也变小，物体的角速度变大。 ??抛出一质量作匀速直线运动，车中人以速度10、一列火车以速度?u是的动能小刚抛出瞬时球认小为球。地面上的人为在m11 ，是否正确？为什么？22?mmuE?? K22rr答：不正确。在地面的人看小球的速度是，所以小球的动能为v?urrrr111题中给出的动能表达式是上式的特222.vmu??)?mvmu?vmE?(u? k222例。是车上的人沿与火车垂直的的方向抛出小球的动能。动能是合速度平方的函数，不仅与参照系有关还与抛出时速度方向有关。 1、下列说法是否正确，说明原因。（1）热量能够从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体；（2）功可以全部转化为热，但热不能全部转化为功。 答： 都不正确。 （1）热可以全部转化为功，但要引起其他影响。如等温膨胀过程中，系统吸收的热量全部转化为功，但体积的膨胀对外界产生了 实用文档 影响。，热量能从低温物体传到（2）当通过外力对系统作功（制冷机） 高温物体，但不能自动地从低温物体传到高温物体、瓶子里装一些水，然后密闭起来，忽然表面的一些水温度升高而2这件事违反热力学第一定律吗？它违蒸发成汽，余下的水温度变低， 反热力学第二定律吗？说明原因。答：不可能。不违反热力学第一定律，满足能量守恒定律，违反 热力学第二定律。）处于平衡态的水，内部各处（表面）温度均匀，表面下面的水（1 不会有净热量自动地传递给表面使之温度升高。）即使有特殊原因是表面水温稍微升高一点，也不是靠余下的水（2 提供热量维持，因热量不能自动地从低温物体传到高温物体。 如果绝热压缩使体积减为原来一气缸内有氮气（看作理想气体），3、 的一半，气体分子的平均速率变为原来平均速率的多少倍？8RT 答：气体分子的平均速率公式 ?? ?M?T （1） 则 11? ?T 22又绝热过程方程 （2） ??1?1?V?TVT21211 、（2）得 ）联立（1 ??2?5 12 、指出下列哪条线是绝热线哪条是等温线，为什么？4，”条线是等温线。压缩同样体积1”条线是绝热线，而“2答：“V?2在等温条件下，增大，气体压强不变，分子数密度增大，??n?Pn tt3增大必气体压强增大增大，；而绝热条件下，同样地增大，?P??Pn t12然大于 1，则“”是绝热线“”条线是等温线。2P?2 实用文档P指出下面麦克斯韦速率分布图中条形面积的物、51 2理意义及最概然速率的物理意义并在图中画? M?比较三条同种气麦克斯韦速率图线温度的和，rmsV 高低，说明原因。TdN1，表示平衡状答：条形面积为 ??)(f NT2区态下气体分子速率在T???d??3间内的分子数占总分子数的百分? 数。则最概然速率物理意义：把整个速率范围分成许多相等的小区间，?P在 所在的区间内的分子数占总分子数的百分比最大。?P2RT因，则对于同种气体，，则。 ?????T???T?TP3PPP21321M 、、、指出下列过程中6、的正负并说明原因。AT??EQP 21绝热线3 VO”1“3”过程，绝热膨胀，，1，、答：“”到 “0TE??0??E??A?Q，，”过程，，3经“2”到 “0A?E??Q0T?E??0?，?AA?13123123123 。0Q?123 、试指出下列各式所表示的物理意义。7 实用文档 ii13?RTkTkT 4）3）；（）1； （2）；（（kT 22223（1） 理想气体平衡态下，分子热运动的平均平动动能。 kT 2i?RT ｒmol理想气体的内能。（2） 21kT 理想气体平衡态下，分子热运动每个自由度的平均能量3）（