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1、大学物理简明教程作 业 簿学 号 姓 名 专 业 - 1 -题 1-3 图第一章 流体力学1、基本概念:(1)实际流体:(2)粘滞流体:(3)理想流体:(4)连续性原理:(5)雷诺数:(6)伯努利方程:(7)泊肃叶公式:(8)斯托克斯公式:2、从水龙头徐徐流出的水流,下落时逐渐变细,其原因是( A ) 。A. 压强不变,速度变大; B. 压强不变,速度变小; C. 压强变小,流速变大; D. 压强变大,速度变大。3、 如图所示,土壤中的悬着水,其上下两个液面都与大气相同,如果两个页面的曲率半径分别为 RA和 RB (RA10m)的乔木树能够从土壤中吸取水分和养分输送到树梢,其物理机理主要是(
2、C ) 。A重力作用; B.毛细现象; C.渗透压; D.蒸腾作用。4、 为了测定液体的表面张力系数,可称量从毛细管脱离的液滴质量,并测量在脱离的瞬间液滴颈的直径 d,得到 318 滴液体的质量是 5.0g,d=0.7mm,求此液体的表面张力系数。解:1mN.*)( 2 310071431070318105 143ndmg 5、 把一个液滴从液体内移出,并将其举到距液面 h 处。证明形成此液滴所需做的功 A 与举高这液滴所需要的功 A/之比为ghrAA 3其中是液体的表面张力系数, 是液体的密度,r 是液滴半径。- 8 -6、 液体的等温压缩系数定义为 dpdV V1-假设液体对空气的表面张力
3、系数为 ,试导出半径为 r 的液滴的密度随 和 的变化关系式。7、 一个半径为 1.010-2 m 的球形泡在压强为 1.016105pa 的大气中吹成。如泡膜的表面张力系数 =5.010-2Nm-1,问周围的大气压为多大,才可使泡的半径增加为 2.010-2m?设这种变化是在等温下进行的。8、 在深为 h=2.0m 的水池底部产生的直径为 d=5.010-5m 的气泡,等温的升到水面上时,直径为多大?水的表面张力系数 =7.310-2Nm-1。解:设气泡上升到水面上时直径为D,大气压强为P0,根据等温过程规律,有- 9 -解上方程,可得 D=5.1910-5m。9、 某灯芯能把水引到 80m
4、m 的高度,为酒精在这灯芯中可以上升多高?水的表面张力系数=7.310-2Nm-1,酒精的表面张力系数为 2.2310-2Nm-1,密度为 7.9102kgm-3,接触角为 0。解:水中:有(1) 2 11( r)2()hgr水酒精中: (2)2 22( r)2()hgr酒精则,代入数值得:h=30.9mm=3.0910-2m1122h h 水酒精10、如图所示,盛有水的 U 形管中,细管和粗管的水面高度差 h=0.08m,测得粗管的内半径=0.005m,若为完全润湿,且已知水的表面张力系数 =0.073Nm-1,求细管的半径 r2。1r题题 2-10 图图11、在内直径 d1=2.00mm
5、的玻璃细管内,插入一根直径 d2=1.50mm 的玻璃棒,棒与细管同轴。若为完全润湿,是确定在管和棒直径的环状间隙内,由于毛细作用水上升的高度。水的表面张力系数 =7.310-2Nm-1。3 03 0618 618ddghPDDP )()(- 10 -12、如果水的表面张力系数 =(70-0.15t)10-3Nm-1,式中 t 为摄氏温度,问温度从 20升到70时,直径为 d1=0.1mm,d2=0.3mm 的两连通毛细管中水面高度差 h 变化多少?(已知接触角为零)解:温度 20时,水的表面张力系数为1=(70-0.1520)10-3=6710-3Nm-1温度 70时,水的表面张力系数为2=
6、(70-0.1570)10-3=59.510-3Nm-1根据毛细现象,知 20时两毛细管中液面高度差为知 20时两毛细管中液面高度差为水面高度差 h 变化为13、有两块圆形玻璃平板,其中一块的边缘上有一个高度 h=2.00m 的环形凸出部分。在平板间放进体积 V=15.0mm3的一滴水,于是平板相互紧贴在一起,如图所示。为使它们彼此分开,试问需要对这对平板施加多大的力 F?已知水完全润湿玻璃平板,水的表面张力系数 =0.073Nm-1。题题 2-13 图图grh cos2m.cos .coscoscos179010050101001010672 100501010010106722233333
7、32111 1grgrh m.cos. .cos.coscos1590100501010010105592 100501010010105592223333332212 2grgrh m.0201590179021hhh - 11 -第三章 气体动理论1、基本概念:(1)宏观量:微观量:(2)平衡态:(3)理想气体:(4)三种统计速率:(5)自由度:(6)能量均分定理:(7)平均碰撞频率:(8)平均自由程:2、1mol 单原子分子理想气体在温度为 T 时的内能为( D ) 。A; B; C; D。3 2kT5 2kT5 2RT3 2RT3、右图是同一温度下测量的氢气和氧气的麦克斯韦速率分布函数
8、曲线,则氢气的麦克斯韦速率分布函数曲线是_(2)_。4、一定量的理想气体贮于某一容器中,温度为,气体分子质量为。根据理想气体分子的分Tm子模型和统计假设,分子速度在方向的分量平方的平均值为( D )。xA; B.; C.; D.mkTvx32 mkTvx3 312 mkTvx32 mkTvx 25、三个容器 A、B、C 中装有同种理想气体,其分子数密度相同,而方均根速率之比为n,则其压强之比为( C )。421222: : : : : CBAvvvCBAPPP: : :A1:2:4; B1:4:8; C1:4:16; D4:2:16、下列对最概然速率的表述中,不正确的是( A )。Pv(1)
9、(2)0vf (v)题题 3-3 图图3-23- 12 -A是气体分子可能具有的最大速率;PvB就单位速率区间而言,分子速率取的概率最大;PvC分子速率分布函数取极大值时所对应的速率就是; vfPvD在相同速率间隔条件下分子处在所在的那个间隔内的分子数最多。Pv7、有两个容器,一个盛氢气,另一个盛氧气,如果两种气体分子的方均根速率相等,那么由此可以得出下列结论,正确的是( A )。A氧气的温度比氢气的高; B氢气的温度比氧气的高;C两种气体的温度相同; D两种气体的压强相同。8、已知氢气与氧气的温度相同,请判断下列说法正确的是( D )。(A) 氧分子的质量比氢分子大,所以氧气的压强一定大于氢
10、气的压强。(B) 氧分子的质量比氢分子大,所以氧气密度一定大于氢气的密度。(C) 氧分子的质量比氢分子大,所以氢分子的速率一定比氧分子的速率大。(D) 氧分子的质量比氢分子大,所以氢分子的方均根速率一定比氧分子的方均根速率大。9、 温度、压强相同的氦气和氧气,它们分子的平均动能和平均平动动能有如下关系( C )。 wA和都相等; B相等,而不相等; w wC相等,而不相等; D和都不相等w w10、处于平衡状态的一瓶氦气和一瓶氮气的分子数密度相同,分子的平均平动动能也相同,则它们( A )。A温度相同、压强相同; B温度相同,但氦气的压强大于氮气的压强;C温度、压强都不相同; D温度相同,但氦
11、气的压强小于氮气的压强。11、刚性双原子分子理想气体,当温度为时,其内能为( C )。mol1TA; B; C; DTR23Tk23TR25Tk2512、假定氧气的热力学温度提高一倍,氧分子全部离解为氧原子,则氧原子的平均速率是氧分子平均速率的( B )。A4 倍; B2 倍; C倍; D倍22113、标准状态下,若氧气和氦气的体积比,则其内能 为( B )。2121/V/V 21E/EA1/2; B5/6; C3/2; D 1/314、麦克斯韦速率分布曲线如图所示,图中 A、B 两部分面积相等,则该图表示( D )。A为最可几速率; B为平均速率;0V0V题题 3-14 图图- 13 -C为
12、方均根速率; D速率大于和小于的分子数相等0V0V15、若室内生起炉子后温度从 15C 升高到 27C,而室内气压不变,则此时室内的分子数减少了( B )。A0.5% ; B4%; C9%; D21%16、已知 n 为单位体积的分子数,为 Maxwell 速率分布函数,则表示( B )。 vf dvvnfA速率附近,区间内的分子数;vdvB单位体积内速率区间内的分子数;dvvv C速率附近,区间内的分子数占总分子数的比率;vdvD单位时间内碰到单位器壁上,速率区间内的分子数。dvvv 17、为什么说温度具有统计意义? 讲一个分子具有多少温度,行吗?18、一容器内贮有氧气,其压强 p=1 atm
13、,温度 T=27,求:(1)单位体积的分子数;(2)氧气的密度;(3)氧分子的质量;(4)分子间的平均距离;(5)分子间的平均动能;(6)若容器为边长为 0.30m 的立方体,当一个分子下降的高度等于容器的边长时,将重力势能的改变与其平均平动动能相比较。- 14 -19、1mol 氦气,分子热运动的平动动能总和为 3.75103J,求氦气的温度。解:氦气为单原子分子,自由度为 3,即 i=3,由平均动能公式RTikTiNEA22其中,k 为波尔兹曼常数,代入上式可得1231038. 1KJk20、双原子分子气体的温度 T=273K,压强 p=1.03103Pa,密度 =1.2410-2kgm-
14、3,求:(1)气体分子的方均根速率:(2)气体的分子量,并确定它是什么气体。21、 求温度为 127的氢分子和氧分子的平均速率、方均根速率和最概然速率。解:氢气摩尔质量,氧气,1 22molgMH1 216molgMO,MRTv 8MRTv32MRTvp2其中,M 为气体摩尔质量。1231038. 1NNKJkRAA对于 H2:对于 O2:K.301318310753223 iRETm/s.2057102400318883 MRTvm/s.22331024003183332MRTvm/s.1823102400318223MRTvpm/s.5141032400318883 MRTvm/s.55810324003183332MRTvm/s.4561032400318223MRTvp- 15 -22、 在什么温度下氧分子的方均根速率是室温(