1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

Giáo trình vật lí đại cương

8 1,7K 15
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

Đang tải... (xem toàn văn)

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Giáo Trình Vật Lý Đại Cương
Trường học Trường Đại Học
Chuyên ngành Vật Lý
Thể loại Giáo Trình
Định dạng
Số trang 8
Dung lượng 288,01 KB

Nội dung

Lời giải và đấp số các bài tập trong giáo trình vật lý đại cương tập 1

Trang 1

ĐÁP SỐ CÁC BÀI TẬP

Chương 1:

1.1: b, d, f 1.2: PTQĐ; không 1.3: a) y =

2

x2

; b)

x

20

y= ; c) y = 2x2 – 1;

d) z = – 2x +1; e) 1

100

y 25

= + ; f) (x – 5)2 + (y – 4)2 = 400 1.4: 39,4km/h

1.5: 43,6km/h 1.6: 62,3 km/h 1.7:

k

v v 3

2

0

3

2

v = 1.8: ;

2

t b ) a

2

2

x

b

v

)

b tb = 1.9: →v=(0,8,6);v=10m/s;vtb =11,5m/s 1.10: t1 = 1s; t2 = 2s;

t3 = 3s; s = 0,77m/s 1.11: a) 1,6cm; – 3m ; b) 2s; 2,4cm; 565m 1.12: a) y= –2x2 + x; b) →v = ( 2 , − 2 ); a→= ( 0 , − 16 ); c) 2

n

t a 8 2 m / s

a = = ; R = 70,7cm; d) t = 0,25s;

e) 0,57m 1.13:

2

3

2 3

c

bS 4 1 c a

; bS 2

c

⎜⎜

⎛ +

=

B 2

a

1.15:

k

v 3

v

2

s = o o ;

3

v

tb = 1.16: a)

4

x y

2

= ; b) 450 1.17: a)

2

x x y

2

= ; c) t

= 1s d) at = 3,98m/s2; an = 0,44 m/s2; R = 745m; e) 42m 1.18: b) t = 1/α;

α

= 2

r

s 0

1.19: ω = 2 β0sin θ 1.20:

3

0 tb

ω

=

ω 1.21: s = 85m 1.22: t1 = 0,894s; t10 =

0,145s 1.23: s = Aωt 1.24: a) ω = 3,14 rad/s; b) v = 1,02 m/s; at = 1,02 m/s2; an = 3,2 m/s2; a = 3,36 m/s2; c) s = 0,51m 1.25:

15

π

=

β rad/s2; 240 vòng 1.26: 22m 1.27:b)70,7s c) 2500m; d) at = 7m/s2, an = 7,14m/s2, R = 35000m 1.29:

2

2

2

1

2 2

1

1

v

v

v

v

t

+

+

2 2

2 1

1 2 2 1 min

v v

| v v

| d

+

1.30: 25s;b)d a/2 80m

v u

au t

)

=

Chương 2:

2.5:a) fms = µmg; a=

m

F –µg; b)f

m

) sin (cos

F

a = α+µ α −µ c) Fms = µ(mg + Fsinα); g

m

) sin (cos

F

a= α−µ α −µ

Trang 2

2.6: 106 ( N )

) sin(

cos P

β + α

α

) sin(

cos P

β + α

β

2.8:

1 e

1 e

k

g

v

t gk 2

t gk 2

+

=

A B

A B

m m

m m g a

+

k

v s

; e v

2.10:

2 1

2 1

m m

m m

g

a

+

µ

= ; m2 không bị trượt khi m2 ≥

µ 1 m

2.11:

2 1

1 2

m 4 m

m m 2 g a

+

=

m

) sin (cos

F ) sin (cos

F

a = 1 α + µ α + 2 β − µ β − µ 2.13: Fht = mg.tgα; Fcd =

α

cos

mg

2.14:a) a = 1m/s2; T12 = 7,2N; T23 = 1,8N; t = 2s; b) có, sau 1s

m m

m m

(sin

g

a

2 1

2 2 1

+

µ + µ

− α

2 1

2 1 2 1

m m

cos g ) (

m m Q

+

α µ

− µ

b)

2 1

2 2 1 1

min

m m

m m

tg

+

µ + µ

=

2.16: a)

α µ + α

cos sin

m

2 1

2 1

m m

) cos (sin

m m g a

+

α µ + α

b)sinα > µcosα và

α µ

− α

cos sin

m

2 1

1 2

m m

m ) cos (sin

m g a

+

− α µ

− α

c)

α µ +

α

cos sin

m

2 , nếu sinα ≤ µcosα

α µ

+

α 1 m2

cos sin

m

α µ

α cos sin

m1

, nếu sinα > µcosα

R

v cos g ( m

Q

2

− α

= , tại đỉnh cầu 2.19: 6m/s; 2.20: 2kgm/s; 5m

2.21: v = g 2.22:

t m

Ft v

0 −µ

t m

m ln(

u v v

0

0

2.24: L = Lz = - ½ mvogt2cosα; L = - ½ mv0 cosα.sin2α 2.25: 2,7.1040 kgm2/s

2.26: M→ =2→bt; t = a / b; M = 2 ab 2.27: 3

4 0

2 0

r

R m

2 0 0

r

R

⎛ ω

=

2.28: →L'=→L−r→0x→p 2.30: Fmax = ( µ1+ µ2)( m1+ m2) g

2.31:

1 m

m 4 m

m

1 m

m 4 m

m

g

a

2

1

2 1 0

1

2 1

1

+ +

− +

= ; m1 đi xuống khi

2 0

2 0

m m m

+

Trang 3

2.32:

α µ

− α

α µ + α

=

sin cos

cos sin

g

min =

ω ; T = m ( ω2 ∓ g )

2.34: vmin gR =10m/s

µ

3.35: a)

) cos (sin

g ) sin (cos

a

2 t

Chương 3:

3.1: 2,83kg 3.2: 982kg 3.3: 546kg 3.5: tăng m = 3m 3.6: chọn trục Ox, Oy trùng

với OA, OC thì )

10

a 7 , 2

a (

G 3.7:

π

= 3

R 4

3

R 4

xG

π

= 3.8: a)

π

= 3

a 4

xG ; b)

π

=

3

b

xG 3.9:

8

R 3

zG = 3.10: 2 2

2

r R

ar OG

6

R

OG=

3

r R

ar OG

14

R

OG = 3.12:

) c b ( 2

ac bc 2 b

+

+ +

4

a b

xG = +

3.13:

2

R

h ≤ 3.14: xem ví dụ 2 3.15: 4,5s 3.16: 0,02rad/s2 3.17: 140cm/s; 20cm/s

3.18: a)

R 2

| v v

|

; 2

v v

G

= ω

+

R 2

v v

; 2

| v v

|

G

+

= ω

3.19: 4,4m; 2270 vòng; 76 vòng/phút 3.20: 10Nm; 17,3Nm; 20Nm; 0Nm; 2Nm; 1,3Nm; kim đồng hồ 3.22: 4,6Nm 3.23: m(R R )

2

2

2

1 + 3.24: mR2

10

3

;

3

3

5

5

r

R

r

R

m

10

3

3.25: mR2

4

1

; mR2 2

3

3.26: mR2

2

1

3.27: a) m(R r )

4

1 2 + 2 ; 2

mR

16

5

2 2 2

2

r R

d mr ) r R ( m 2

1

24

13

3.28: 3 3

5 5

r R

r R m 5

2

3.29: ma2

3

1

; m(a b )

12

1 2 + 2 3.30: m 2

3

1

3.31: a) 2m(a2 + b2); b) 2mb2; c) 2ma2

3.32: a) 2ma2; b) ma2; c) 2ma2; d) 4ma2

3.33:

R

r cos

; R / I m

) cos (cos

F

+

α

− α

= ; α < α0: sang phải; α > α0 : sang trái; α

= α0 : quay tại chỗ 3.34: ;

m m 2

m 2 g a

o +

=

o

o m m 2

g mm T

+

o

o o

o

o

m 3 m 2

g m ) m m ( T

; m

3

m

2

) m

m

(

2

g

a

+

+

= +

+

Trang 4

3.35:

o 2

1

2 1

m 2

1 m m

m m g

a

+ +

o 2

1

2 1

m 2

1 m m

) cos (sin

m m g a

+ +

α µ + α

m 3

F 2

a =

3.37:

3

0

tb

ω

=

ω 3.38: 0,05Nm; 0,1Nm; 3.39: 34,6rad/s; 3.40:

t 2

mR2ω0

Chương 4:

4.1: 10(kJ) 4.2: 0(J) 4.3: – 17J 4.4: – 6J 4.5: 25J 4.6: 16,7kW 4.7: 36MW 4.8:7200N 4.9: 30km/h 4.10: a) – 2W; b)

2

kg mv P

2 0 max = 4.11: 396Nm

4.12: 19,8kJ; 1320W 4.13: 200W; 400W 4.14: 500J; 250W 4.15: 2kJ; 212kJ 4.16: bánh đà 17: 10kJ 4.18: Năng lượng tương tác 4.19:

b

a 2

r< : đẩy;

b

a 2

r> :

2 max

a 27

b

F = 4.20: a) Không; b) Các elíp; c) không, các elípxôit 4.21: a) không

; b) có 4.22:

k 4

mg 3

;

k

g mg 3

mg

4.23: r > rC: hút; r < rC: đẩy 4.24: H/2; H

4.25:

3

2

;

g 4.26: 2,5; 2; 1; g ( h R )

7

3

4 − ; g ( h − R ); quả

cầu – khối trụ – cái vòng 4.27:

R

g

4.28: 15,5m/s 4.29: 20% 4.30: 6,25kW

4.31: 2

m

kx

2

1

; ( x x )

m

m − 4.32: 3kg 4.33:

g ) m M (

v m

2

2 2

4.35: 9kg; 1/9kg 4.37:

+

= 3 i 4 j v

H

h

t

) gh 2 gH 2 ( m F

+

=

Chương 5:

5.1: 2,6.108 m/s 5.2: 3,2 5.3: ∆m = 8,6.10-27 kg 5.4: 8,19.10-14 J 5.5: 2,985m/s 5.6: x’ = 137,7 km; t’ = - 374,7 µs 5.7: t1’ = 0; t2’ = - 2,5 µs

5.8 : a) V =

r b

r b

t t

x x

= - 1,44.108 m/s; b) tb’ - tr’ = 4,39.10-6s = 4,39 µs; c) 4,39µs 5.9: u = 0,806 c 5.10: u = 0,946 c

Chương 6:

B

2 A B

A

S S

h g S

.

S

L

= 6.4: v = 2 gh 6.5: 5m 6.6: a) 20cm3; 10g; b) nổi lên, chìm xuống; c) 666 kg/m3 ; d) k ≈ 1/3 6.7: a) 600 lít; b) lâu hơn, vì vận tốc chảy

Trang 5

giảm dần 6.9: 5m; không 6.10: 500N 6.11: 2 2

2

2 1

2

S

S g 2

1 t.

gH 2 S

S H

g

H ) 1 2

(

S

S

t

1

2

g

H 2 S

S t

1

2

2 = 6.12:

g '

1 S

S v 2

1 P P h

2 B

2 A 2 A A

o

ρ

− ρ

+

6.13: c) H/2 6.14: 700J 6.15: a) 61,5%; b)

) (

) D ( V

2 1 1

1 2

ρ

− ρ ρ

ρ

− ρ

=

Chương 7:

7.1: 29,5 lít; 8,9 at 7.2: 7,5 kg 7.3: a) 1

2 o

o 1

p p

p p V

2 1

2 2 1 1 o

V V

V p V p p

+

+

7.4: a)

a 3

p R 3

p

max = ; b)

aR e

p

max = 7.5: pmin = 2 R aTo 7.6: 2.10 18 phân tử/cm3 7.7: 5,74 atm; an toàn 7.8: 1,83g/lít

Chương 8:

8.1: sinh công A =1000J; nhận nhiệt Q = 2500J 8.2: sinh công A = 1184J; nhận

nhiệt Q = 1184J 8.3: 30,8% 8.4: 2324J 8.5: 1454W 8.6: 72J 8.7: 150J; 90J 8.8:

2,7kg; 25% 8.9: 6,21.10 – 21 J

Chương 9:

9.1: b) Fd = 2,3.1039Fhd 9.2 ω = 4.10 16 rad/s; v = 2,2.10 6 m/s 9.3: thiếu 1,25.10 13 electron 9.4: 1

2 1

2 2 1

q q 4

) q q (

k

α

9.6: a) 1,35.10 5 V/m; b) 3,1.10 4 V/m; c) 1,92.10 4V/m; d) 1,5.10 4V/m; e) AN = 20cm,

− ρ πε

d ' r r

)' r r )(

' r 4

1 ) ( E

) (

3

o Ω

ρ πε

= ∫ → →

d ' r r

)' r 4

1 ) ( V

) (

o Ω

9.8: a) Ex = -2ax; Ey = -2ay; Ez = -2bz; b) những elipsoid tròn xoay 9.9:

r

r 2

E

o o

ε

ρ

V = 0

0

r C

2

ρ

oh a h 2

a E

+ πεε

λ

V 2k ln

h

9.11: a)EA > EB ; VA > VB ; b) EA > EB ; VA < VB ; EA = EB = EC ; VA = VC > VB

9.12 : 450 9.13 : a)ABC = AAD = 0; b) AAC = ADC; c) không thay đổi

9.14: EA = EB; VA = VB; AAB = 0 9.15 : 2k sin

E

R

λ α

= ; V = 2kλα

Trang 6

9.16 : a) 1 1

E 2k | |

x 2a x

= λ ⎜ + ⎟

⎝ ⎠ ;

2a x

V 2k | | ln

x

b) 4ka | |2 2

E

a h

λ

=

+ ; V = 0

Chương 10 :

10.2 : a) 8,85pF; b)

a ) a d (

S

+

− ε

εε

a d

S

ε

= 10.3 : a) Q = Qo = CoUo;

C = Co

2

1

+

ε

; U = Uo

1

2 +

ε ; b) E = ( 1)d

U

2 o +

ε ; c) Qchìm = Qo

1 + ε

ε

;

C ) 1

(

2

Q ) 1

(

W

o

2

o <

ε +

ε

=

10.4: a) C = 8µF; Q1 = Q2 = Q3 = 44µC; Q4 = 132µC; b) 8

cách 10.5: - 19,2µJ 10.6: a) Q1 = 48µC, U1 = 12V; Q2 = 72µC, U2 = 12V b) Q1 = 16µC, Q2 = 24µC; U1 = U2 = 4V 10.7: C2 = 5µF

10.8: a) K mở:

4 3

4 3

2 1

2 1

C C

C C C C

C C C

+

+ +

C C

C C

2 1

2 1

+ , Q3 = Q4 = U

C

C

C

C

4

3

4

3

4 2 3 1

C C C C

) C C )(

C C ( C

+ + +

+ +

4 3 2 1

4 2 1 1

C C C C

U ) C C ( C Q

+ + +

+

4 3 2

1

3 1

2

2

C C C

C

U ) C C

(

C

Q

+ + +

+

4 3 2 1

4 2 3 3

C C C C

U ) C C ( C Q

+ + +

+

4 3 2 1

3 1 4 4

C C C C

U ) C C ( C Q

+ + +

+

e

U C C C

C

C C C

C

n

4 3 2

1

3 2 4

1

4

2

3

1 e

C

C C

C 0

10.9: o Uo

C

C

U = = 8000V 10.10: UBA = 2V 10.11: Q = 1,59µC; Q’ = 10,6µC

10.12:

U

2

mgd

q= 10.13: U = 20V 10.14: (s 2 ) 2,1cm

U 4

Us x

o

= +

2

od U

2

Chương 12 :

12.1 : a)

) b a 2 b a ( S

b a ) b a ( R

2 2

2 2

+ +

+

+ +

ρ

b)

S

a ) b a 2 b a )(

b a (

) b a b a ( b b a )

b

a

(

R

2 2

2 2 2

+ +

+ +

+ + + + + +

Trang 7

c)

S

b a 2 b

a

(

b a ) b a (

ab

2

R

2 2

2

+ +

+

+ +

+

12.2 : I = 3A, UAB = 1,5V; a) K mở: Q1 = Q2 = 0,3µC, U1 = 1V, U2 = 0,5V; b) K đóng:

U1 = 0,9V, Q1 = 0,27µC, U2 = 0,6V, Q2 = 0,36µC

12.3: I1 = 1,5A, I2 = 2,5A, I3 = 4A; U1 = 1,1V, U2 = 1V, U3 = 1,2V

12.6: sơ đồ a: R = 15 Ω; sơ đồ b: R = 5Ω 12.7: K mở: U = 2V, lệch sang phải; K đómg: U = 1,86V, lệch sang phải 12.8: a) 6 bóng; b) 23A 12.9: a) 7 8 1

A; A; A

9 9 9 ;

b) 1 2 2 1

1 2

E r E r

r r

+

+ 5V và 11 22

r r

r 0, 25

r r

+ ; c) 2 11 1 22

E r E r

2(E E ) , 75

+

E r

E E

− 5 ; e) 1 1

1

E

r

= = A, 2

2 2

E

r

= =

12.10: a) I1 = 1,2A (nguồn thu), I2 = 0,4A (nguồn phát), I3 = 0,8A (nguồn phát); b) U1

= 4,8V, U2 = 1,2V, U3 = 5,6V; c) Công suất tiêu thụ của nguồn 1: P1 = 13,44W, hiệu suất nạp điện: H1 = 89,3%; P2 = 8W, H2 = 96%; P3 = 24W, H3 = 92%; d) Đoảo cực nguồn E3 thì cả 3 nguồn đều phát: I1 = 0,8A, I2 = 2A, I3 = 2,8A; U1 = 3,2V, U2 = 6V,

U3 = 19,6V; P1 = 8W, P2 = 40W, P3 = 84W; H1 = 92%, H2 = 80%, H3 = 72%

12.11: a) U = 22V; b) U = 12,2V; c) U = 9,6V, U = 2,44V; d) 92mA, 18mA

12.12 : I1 = 3,01A; I2 = 2,78A; I3 = 1,93A; I4 = 1,08A; I5 = 0,23A; I6 =0,85A

12.13: Q1 = 2,5µC; Q2 = 2,25µC; Q3 = 0,25µC 6.14: U = 50,8V; I tăng, U giảm

12.15: a) A = Q = 60J; b) A = 60J, Q = 21J 12.16: 2kW 12.17: a) 6 dãy //, mỗi dãy

10 nguồn; Pmax = 65,25W; b) có 6 cách mắc: 3, 4, 5, 6, 10, 12 dãy //

12.18: a) Cần ít nhất 6 nguồn mắc theo 2 cách sau: C1: mắc nguồn thành 1 dãy 6

nguồn nối tiếp và mắc đèn thành 2 dãy //, mỗi dãy 4 đèn; C2: mắc nguồn thành 2 dãy //, mỗi dãy 3 nguồn và mắc đèn thành 4 dãy //, mỗi dãy 2 đèn; b) 20 đèn, mắc theo 2 cách: C1: mắc nguồn thành 1 dãy 15 nguồn nối tiếp và mắc đèn thành 2 dãy, mỗi dãy

10 đèn; hoặc mắc nguồn thành 5 dãy, mỗi dãy 3 nguồn và mắc đèn thành 10 dãy, mỗi

dãy 2 đèn 12.19: a) 4Ω; b) 2,4Ω; 50%; 5,6Ω, 64,3%; c) 1,2A 12.20: 4 cách; 8 cách 12.21: Loại 3 Ω: 5, 10, 15 cái và tương ứng loại 5Ω: 8, 5, 2 cái 12.22: loại (5Ω, 3Ω,

1/3Ω) có (4, 18, 78) hoặc (8, 11, 81) hoặc (12, 4, 84) cái 12.23: 5 cái; 6 cái

Chương 13:

13.1: a) B = 0; b) B = 5,7.10 – 5T 13.2: M thuộc đoạn I1I2, cách I2 là d/3; M nằm ngoài đoạn I1I2 cách I1 và I2 lần lượt là 2d và d 13.3: H = 31,8A/m 13.4: a) BO1 = BO2 = 2,1.10 - 5T; BM = 1,4.10 – 5T ; b) BO1 = BO2 = 1,7.10 – 5T; BM = 0 13.5: B = 6,8.10 – 5T

13.6: a)h = 0; b) H = 79,6A/m 13.8: F = 2,45N 13.9: F = 0,8N 13.10: a) theo chiều

KĐH; b)

π

µ

=

2

2 ln a

Io

o m

Φ ; c) Khung dây bị kéo căng và tiến về gần Io bởi lực kéo π

µ

=

4

I

I

F o o 13.11: v = 36,3.10 6m/s; Wđ = 6,2.10 – 6J; T = 5.10 – 9s; L = 9,9.106 kgm2/s

13.12: vo = 7,6.106m/s 13.13: b) v = 2.10 6m/s theo phương vuông góc với và ; B→ E→

Trang 8

c) r = 2,3 cm

13.14: a) 25,12.10 – 5Wb; b) 5,02.10 – 4J 7.15: b) v = 0,67mm/s; no = 2,8.10 23 hạt/cm3

Chương 14:

14.1: a) U = 0,5V; b) U = 0,25V 14.2: a) Eo = 1,23V; b) Φ = BScosωt

14.3: U = 0,25V; đầu cánh trái có điện thế cao 14.4: a) 10 – 7W; b) 0,04µC

14.5: Imax = 1,6A 14.6: B = 0,3T

14.7: Ec = 0,3V; b) I = 10A; c) F = 3N; d) Pcơ = 3W; e) Pđ = 2W; f) Pn = 5W

14.8: cđdđ qua hai thanh kim loại:

⎟⎟

⎜⎜

π

ω + ω +

ω

=

2

t t 2 r 4

BD I

2

2 ; cường độ dòng điện qua

hai đoạn vòng dây:

π

ω

= 2

t I

I1 ;

π

ω

− π

= 2

t 2 I

I2

Ngày đăng: 05/10/2012, 14:05

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w