普通物理学知识点例题

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1、例题1-6某人以4km/h的速度向东行进时，感觉风从正北吹来，如果将速度增加-•倍，则感觉风从东北方向吹來，求和对于地血的风速和风向。解：由题意得，以地面为基本参考系K,人为运动参考系K',Vak为所要求的风相对于地而的速度，在两种情况下，K'系(人)相对于K系(地而)的速度分别为vk、k、v'k*方向都是正东；而风相对于K'系(人)的速度分别为Vak、和v；k、得vak=Dk、+%，k二Vk，k-v'ak、COs45°=2v^COS&vAKz=sin45°=-^=vAK>=vAKsin45°由上解得vQ,=5.66km/hn=4km]hvAK=

2、5.66km/h•/tan=1.・•e=45°即风速的方向为向东偏南45。。例题2-2质量m=0.3t的重锤，从高度为h=1.5ni处自由落下到受锻压的工件上，工件会发牛形变，如果作用时间t=0.1s和t=0.01s,求锤对工件的平均冲力。解：动能定理不仅用于锤与工件接触的短暂吋间，也可以用于锻压时重锤运动的整个过程。设：锤子自山落下h高度的时间为C,显然t'二j2〃/g在锻压的整个过程中，重力G的作用吋间为(t、+t),它的冲量大小为FNt,方向竖直向上，由于重锤在整个过程的初、末速度均为零，所以它的初、末动量皆为零，如取竖肓向上的方向为坐标轴

3、的正方向，那么,根据动能定理可得FNt-G(t'+t)=0FN=G(—4-1)=mg((1/1)』2h/g+1)将m、h、t的数值代入求：t=0」sFn=0.19*10a5N>t二0.01sFn=0.17*10a6N例题3-3有一轻绳跨过一定滑轮，滑轮视为圆盘，绳的两端分别悬有质量为“和加2的物体1和2,m,

4、向下运动,滑轮以顺时针方向旋转,按牛顿运动定律和转动定律可列出下列方程：FT]-G}=m}aG2-FT2=m2aFT2r-FT}r-Mr=Ja式中Q是滑轮的角加速度，a是物体的加速度。滑轮的边缘上的切向加速度和物体的加速度相等，即a=ra从以上各式即可解的_(m2-“)g-Mr/r_(m2-“)g-Mr/rci—，=・IIIJtt?!+m2+J/r~m}+m2+m/2=®(g+a)=/??][(2m2+m/2)^-Mr/r]mx+m2+加/2例题3-6一根质量为m、长为1的均匀细棒OA可绕通过其一-端的光滑轴0在竖直平面内转动，今使棒从水平位置开

5、始自山卞摆，求细棒的摆到竖直位置时其中心点C和端点A的速度。解：在棒的下摆过程中，对转轴O而言，支撐力你通过O点，所以支撐力Fn的力矩等于零，重力G的力矩则为变力矩，大小等于mg(l/2)cos&,棒转过一极小的角位移d&时,重力矩所做的元功是dA=mg-cos0d0在棒从水平位直下摆到竖直位置的过程屮，重力1矩所做的总功A=jt/A=£2mg-cosftl^=nig—棒在水平位置时的和速度co()=0,下摆到竖直位置时的角速度为按力矩的功和转动动能增量的关系式得mgJS有此得22co=#'因中‘2'代入上式得所以细棒在竖直位養时,端点A和小心点

6、C的速度分别为vA=la)=^l例题3-12测流量的文特利流量计，若已知截WiSi和S2的大小以及流体密度P，冇两根竖直向上的玻璃管内流体的高度差为h,即可求得流量Q。解：设管道中为理想流体作定常流动，由伯努利方程，冇1212-PVI+门=尹2+〃2因Ps-Pi=pgh，乂根据连续性方程，有S必=52v2得儿二由上可得e=s,s2^^^例题6-4有一卡诺制冷机，从温度为・10°C的冷藏室吸取热量，而向温度为20°C的物体放出热量。设该制冷机所消耗的功率为15kW,问每分钟从冷藏室吸收的热量为多少？解：令T=293K,T2=263K则263A=1

7、5x103x60J=9x105J所以每分钟从冷藏室中吸取的热量为@=©4=7.89x106丿此时每分钟向温度为20°C的物体放出的热量为e,=0+A=8.79x106丿例题7-2按量子理论，在氢原子中，核外电子快速地运动着，并以一定的概率出现在原子核（质子）周围各处,在基态下，电子在以质子为中心,半径r=0.529x10山加的球面附近出现的概率最大。试比较在基态下氢原子内电子与质子Z间的静电力和外有引力的大小,引力常量为G=6.67X1011N•m2/kg2解：按库伦定律和万冇引力定律，电子与质子之间的静电力和万有引力分别是1gmAm2,电子和质

8、子之间的静电力与万有引力的比值为JT72亠=——=2.26x1（）39,可见在原子内，电子与质子之间的静电力远比万有引力Fg4码G加化大