17.用fplot绘制曲线cos(tanπx)。
答案：fplot('cos(tan(pi*x))',[0.01 10.1],1e-3) 。
+y=0。18．用ezplot绘制曲线e y+cos x
x
答案：ezplot('exp(y)+cos(x)/x+y')。
19.用ezsurf绘制曲面。
x=e?s cos t
(0≤s≤8,0≤t≤5π)
y=e?s sin t
z=t
Answer: ezsurf('exp(-s)*cos(t)','exp(-s)*sin(t)','t',[0,8,0,5*pi])
(?5≤x≤5,0≤y≤10)的图像21.画曲面和等高线z=x2y+y
x
答案:
x=linspace(-5,5,100);
y=linspace(0,10,100);
[X,Y]=meshgrid(x,y); %1.构造数据网格Z=X.^2.*Y+sqrt(X)./X; %2.建函数surf(X,Y,Z)
CONTOUR(X,Y,Z)
CONTOURF(X,Y,Z);
26. 画出牛顿环的干涉图样。f2014120401.m
在光学上，牛顿环是一个薄膜干涉现象。光的一种干涉图样，是一些明暗相间的同心圆环。在加工光学元件时，广泛采用牛顿环的原理来检查平面或曲面的面型准确度。
%program 画出牛顿环的干涉图样。f2014120401.m
lambda=589.3e-9;
R=0.8551;
x=-3:0.01:3;y=x; % 设定两轴的范围及间隔[X,Y]=meshgrid(x, y);
r2=X.^2+Y.^2;% 产生n×n个网格点的坐标
B=2*cos(2*pi*r2*1.e-6/R/lambda); % 光强的计算
colormap(gray(255))
W=B*255/5;
image(x,y,W)
title('牛顿环干涉图样');
xlabel('x(mm)');ylabel('y(mm)');
27. 画出等容、等压、等温曲线。f2014112702.m
%program 画出等容、等压、等温曲线。f2014112702.m
%由理想气体状态方程PV=nRT，令nR=1
%等温图，令T=1
figure
subplot(1,3,1)
P=0.001:0.01:10;
V=1./P;
plot(P,V);
xlabel('P');ylabel('V');
set(gca,'xlim',[0 10],'ylim',[0 10])
title('等温图(T=1)','fontsize',15)
%等压图，令P=1
subplot(1,3,2)
V=0:10;
T=V;
plot(V,T);
xlabel('V');ylabel('T');
set(gca,'xlim',[0 10],'ylim',[0 10])
title('等压图(P=1)','fontsize',15)
%等容图，令V=1
subplot(1,3,3)
P=0:10;
T=P;
plot(P,T);
xlabel('P');ylabel('T');
set(gca,'xlim',[0 10],'ylim',[0 10])
title('等容图(V=1)','fontsize',15)
28. 画出表面水波的干涉图样。f2014112701.m
%program 画出表面水波的干涉图样f2014112701.m %缺陷：理论应标注
a=4;w=4;A0=1;A1=1;k=1;
[x,y]=meshgrid(-4*pi:pi/20:4*pi,-4*pi:pi/20:4*pi);
r1=sqrt((x-a).^2+y.^2)+5;
c1=1./r1;
r2=sqrt((x+a).^2+y.^2)+5;
c2=1./r2;
t=0:0.1:10
figure
for j=1:91
z=A0*c1.*cos(w*(t(j)-k*r1))+A1*c2.*cos(w*(t(j)-k*r2));
surf(x,y,z);
colormap(gray);
axis equal;
shading interp;
view(50,36);
axis off;
title(['剩余传播时间(秒)：',num2str(fix((91-j)*0.2))],...
'fontsize',20,'Color','r')
pause(0.2)
end
物理部分课后习题答案（标有红色记号的为老师让看的题） 27页 1-2 1-4 1-12 1-2 质点的运动方程为22,(1)x t y t ==-，,x y 都以米为单位，t 以秒为单位， 求： （1） 质点的运动轨迹； （2） 从1t s =到2t s =质点的位移的大小； （3） 2t s =时，质点的速度和加速度。 解：（1）由运动方程消去时间t 可得轨迹方程，将t = 代入，有 2 1) y =- 或 1= （2）将1t s =和2t s =代入，有 11r i = ， 241r i j =+ 213r r r i j =-=- 位移的大小 r = = （3） 2x dx v t dt = = 2(1)y dy v t dt = =- 22(1)v ti t j =+- 2 x x dv a dt = =， 2y y dv a dt = = 22a i j =+ 当2t s =时，速度和加速度分别为 42/v i j m s =+ 22a i j =+ m/s 2 1-4 设质点的运动方程为cos sin ()r R ti R t j SI ωω=+ ，式中的R 、ω均为常 量。求（1）质点的速度；（2）速率的变化率。
解 （1）质点的速度为 sin cos d r v R ti R t j dt ωωωω==-+ （2）质点的速率为 v R ω = = 速率的变化率为 0dv dt = 1-12 质点沿半径为R 的圆周运动，其运动规律为232()t SI θ=+。求质点在t 时刻的法向加速度n a 的大小和角加速度β的大小。 解 由于 4d t d t θω= = 质点在t 时刻的法向加速度n a 的大小为 2 2 16n a R R t ω == 角加速度β的大小为 2 4/d ra d s d t ωβ== 77 页2-15, 2-30， 2-34， 2-15 设作用于质量1m kg =的物体上的力63()F t SI =+，如果物体在这一力作用 下，由静止开始沿直线运动，求在0到2.0s 的时间内力F 对物体的冲量。 解 由冲量的定义，有 2.0 2.0 2.02 (63)(33) 18I Fdt t dt t t N s = =+=+=? ? 2-21 飞机着陆后在跑道上滑行，若撤除牵引力后，飞机受到与速度成正比的阻力 （空气阻力和摩擦力）f kv =-（k 为常数）作用。设撤除牵引力时为0t =，初速度为0v ，求（1）滑行中速度v 与时间t 的关系；（2）0到t 时间内飞机所滑行的路程；（3）飞机停止前所滑行的路程。 解 （１）飞机在运动过程中只受到阻力作用，根据牛顿第二定律，有 dv f m kv dt ==- 即 d v k dt v m =- 两边积分，速度v 与时间t 的关系为 2-31 一质量为m 的人造地球卫星沿一圆形轨道运动，离开地面的高度等于地球
机械与人 1．如图17所示，小刚用300N 的力匀速竖直向上提升质量为50kg 的重物，在10s 内把物体提升了1m （不计绳重及摩擦）．根据这些数据，请求出五个相关的物理量．（5分） 图17 1、解：（1）490N 9.8N/kg kg 50=?==mg G （2）2m 1m 22=?==h S 绳 （3）490J 1m 490N =?==Gh W 有 （4）600J 2m 300N =?==绳总FS W （5）60W 600J/10s /===t W P 总总 若求出物v 、绳v 、有P 、动G 、合F 等，且计算正确可相应给分． 2、如图9是锅炉上的保险阀，当门受到的蒸汽压强超过安全值时，阀门被顶开，蒸汽跑出一部分，使锅炉内的蒸汽压强减小，已知杠杆重可以忽略不计，OA 与AB 长度的比值为1：3，阀门的面积是3cm 2，要保持锅炉内、外气体的压强差是1.2×105Pa ，试求应将质量为多大的生物挂在杠杆的B 点？（g 取10N/kg ） 解：根据杠杆的平衡条件可知：F1L1=F2L2 即mgL1=PSL2带入得 m ·10·4=1.2×105·3×10-4·1解得m= 0.9kg 3．如图16所示，质量不计的光滑木板AB 长1.6m ，可绕固定点O 转动，离O 点0.4m 的 B 端挂一重物G ，板的A 端用一根与水平地面成30°夹角的细绳拉住，木板在水平位置平衡时绳的拉力是8N 。然后在O 点的正上方放一质量为0.5kg 的小球,若小球以20cm ／s 的速度由O 点沿木板向A 端匀速运动，问小球至少运动多长时间细绳的拉力减小到
零。（取g=10N/kg ，绳的重力不计） 3．解：画出细绳的拉力F 的力臂OA ′ ，OA ′ = 2 1 OA =0.6（m ）…………………（1分） 根据杠杆的平衡条件F 1L 1=F 2L 2 可得： F ·OA ′ =G·OB …………………………① …………………………（1分） 设小球运动到距O 点L 处细绳的拉力恰好为零 根据杠杆的平衡条件F 1L 1=F 2L 2 可得： G 球·L =G·OB …………………………② …………………………（1分） 由①、②得： F ·OA ′ = G 球·L ……………………………………………………………（1分） 则L= = 10 0.50.6 8??=0.96（m ）……………………………………（1分） t=2 .096 .0==v L v s =4.8（s ）…………………………………………………（1分） 4、 用如图15所示的滑轮组，将480N 的物体以0.3m/s 的速度匀速提起，绳子自由端的拉力为200N （不计摩擦和绳重） （1）滑轮组的机械效率 （2）拉力的功率 （3）若用该滑轮组将重600N 的物体匀速提升2m 时，拉力做的功。 5、一辆轿车在平直的高速公路上匀速行驶1.8km ，轿车上的速度表如图17所示，在此过程中 ⑴轿车速度为多少km/h? 合多少m/s? ⑵若轿车发动机的功率为40kW ，则该车行驶中所受阻力多大？ ⑶若轿车消耗汽油0.25kg ，其发动机的效率多大？（q 汽油＝4.6× F·OA′G 球 40 60 80 100 120
第四章电磁学基础 静电学部分 4.2解：平衡状态下受力分析 +q受到的力为： 处于平衡状态： （1） 同理，4q 受到的力为： （2） 通过（1）和（2）联立，可得：， 4.3解：根据点电荷的电场公式： 点电荷到场点的距离为： 两个正电荷在P点产生的电场强度关于中垂线对称： 所以： 当与点电荷电场分布相似，在很远处，两个正电荷q组成的电荷系的电场分布，与带电量为2q的点电荷的电场分布一样。 4.4解：取一线元，在圆心处 产生场强： 分解，垂直x方向的分量抵消，沿x方向 的分量叠加： 方向：沿x正方向 4.5解：（1 （2）两电荷异号，电场强度为零的点在外侧。 4.7解：线密度为λ，分析半圆部分： 点电荷电场公式： + +
在本题中： 电场分布关于x 轴对称：， 进行积分处理，上限为，下限为： 方向沿x轴向右，正方向 分析两个半无限长： ，，， 两个半无限长，关于x轴对称，在y方向的分量为0，在x方向的分量： 在本题中，r为场点O到半无限长线的垂直距离。电场强度的方向沿x轴负方向，向左。那么大O点的电场强度为： 4.8解：E的方向与半球面的轴平行，那么 通过以R为半径圆周边线的任意曲面的 电通量相等。所以 通过S1和S2的电通量等效于通过以R为半 径圆面的电通量，即： 4.9解：均匀带电球面的场强分布： 球面 R 1 、R2的场强分布为： 根据叠加原理，整个空间分为三部分： 根据高斯定理，取高斯面求场强： 图4-94 习题4.8用图 S1 S2 R O
场强分布： 方向：沿径向向外 4.10解：（1）、这是个球对称的问题 当时，高斯面对包围电荷为Q 当，高斯面内包围电荷为q 方向沿径向 （2）、证明：设电荷体密度为 这是一个电荷非足够对称分布的带电体，不能直接用高斯定理求解。但可以把这一带电体看成半径为R、电荷体密度为ρ的均匀带电球体和半径为R`、电荷体密度为-ρ的均匀带电体球相叠加，相当于在原空腔同时补上电荷体密度为ρ和-ρ的球体。由电场 叠加原理，空腔内任一点P的电场强度为： 在电荷体密度为ρ球体内部某点电场为： 在电荷体密度为-ρ球体内部某点电场为： 所以 4.11解：利用高斯定理，把空间分成三部分
初中物理中的计算题常见运算易错总结 一、同底数幂的乘法 1.同底数幂的乘法法则： 同底数幂相乘， ，即n m a a ?= （m ，n 都是正整数）。 例1、计算下列各式： （1）231010=? （2）581010=? （3）=?677 2.如果m 、n 是负整数呢？同底数幂的乘法法则还适用吗？ 例2、计算下列各式： （1）=?-6 877 （2） =?--9233 （3） =?-544 3.p n m a a a ??这个式子的结果又是多少呢？请说明原因。 例3、计算下列各式： （1）=??x x x 54 （2）_____________1015103253=???- （3） =??-692333 4.物理中计算题给出数据的底数只有10， 常见的同底数幂相乘的运算情况是： 例4. 光在真空中的速度约为3× 105km /s ，太阳光照射到地球大约需要5×102s 。地球距离太阳大约有多少m ？
例5. 如图所示，是“伊利牌”纯牛奶的包装袋，袋中所装纯牛奶的体积为 m 3， 牛奶的质量是 g （ρ牛奶＝1.05g/cm 3）。 例6.如图所示的船闸中，仅阀门A 打开，上游和闸室组成 ；当闸室内的水深为36 m 时，水对闸室底部产生的压强是 Pa ，对闸室底部0.01 m 2的面积上产生的压力是 N 。(ρ水=1.0×103 kg/m 3，g 取10 N/kg) 二、同底数幂的除法 1.同底数幂的除法的运算性质：m n m n a a a -÷＝（0≠a ，n m ,为正整数， n m >）。这就是说，底数不等于零的同底数幂相除，底数不变，指数相减。 例7.计算下列各式： （1） 25)(a a ÷- （2） 14++÷n n a a （n 为 正整数） （3） 934)()()(y x y x y x +?+÷+ （4） 若43 =x ，79=y ，求y x 23-的值。 2.物理中计算题给出数据的底数只有10， 常见的同底数幂相除的运算情况是： 例8.【2018广东】我国最新研发的63A 式轻型水陆两栖坦克的质量为24t ，它在陆地上行驶时与水平地面接触的总面积为8m 2，对地面的压强为________Pa ；坦克的前部和后部各装有一个浮控箱，当坦克在水面上浮渡时，它受到的浮力时______N ，排开水的体积为___________m 3.（3 3/100.1m kg ?=水ρ，g=10N/kg ） 例9.【2018安徽】一台额定功率为2000W 的电热水器，水箱内装有50kg 的水，要把这些水从20 °C 加热到60 °C ，热水器正常工作需要 s ；若水吸收的热量全部由燃烧天然气提供，则需要完全燃烧 m 3的天然气[不计能量损失，已知c 水=4.2× 103J/（kg·°C ），q 天然气=4.2×107J/m 3]。 三、幂的乘方 1.幂的乘方的运算法则： 幂的乘方， 不变， 相乘。即n m a )(= （n m ,都是正整数）
大学物理 简明教程 习题 解答 答案 习题一 1-1 ｜r ?｜与r ?有无不同?t d d r 和t d d r 有无不同? t d d v 和t d d v 有无不同?其不同在哪里?试举例说明． 解：（1）r ?是位移的模，?r 是位矢的模的增量，即r ?12r r -=，12r r r -=?； （2）t d d r 是速度的模，即t d d r ==v t s d d . t r d d 只是速度在径向上的分量. ∵有r r ?r =（式中r ?叫做单位矢），则 t ?r ?t r t d d d d d d r r r += 式中t r d d 就是速度径向上的分量， ∴t r t d d d d 与 r 不同如题1-1图所示 . 题1-1图 (3)t d d v 表示加速度的模，即 t v a d d = ，t v d d 是加速度a 在切向上的分量. ∵有ττ (v =v 表轨道节线方向单位矢），所以 t v t v t v d d d d d d ττ += 式中dt dv 就是加速度的切向分量. (t t r d ?d d ?d τ 与 的运算较复杂，超出教材规定，故不予讨论) 1-2 设质点的运动方程为x =x (t )，y =y (t )，在计算质点的速度和加速度时， 有人先求出r ＝22y x +，然后根据v =t r d d ，及a ＝22d d t r 而求得结果；又有人先 计算速度和加速度的分量，再合成求得结果，即 v =2 2 d d d d ??? ??+??? ??t y t x 及a = 2 22222d d d d ? ??? ??+???? ??t y t x 你认为两种方法哪一种正确？为什么？两者差别何在？ 解：后一种方法正确.因为速度与加速度都是矢量，在平面直角坐标系中，有
初二物理计算题专题训练 1.某辆汽车的速度如图（甲）所示： （1）当汽车司机看到图（乙）所示的标志牌后， 如果就以速度计指示的速度匀速行驶，经12min 到达大桥，求标志牌到大桥的距离． （2）若他在遵守交通规则的前提下，从该标志牌到大桥，最少行驶多长时间？ 2..甲、乙、丙从同一地点、同时出发，沿同一方向做直线运动，甲、乙均做匀速直线运动，丙从静止开始加速运动，速度—时间图象如图所示．求：（1）经过10s ，甲、乙相距多远？ （2）丙与甲速度相等时，甲运动的路程为多少？ 3. 汽车沿一平直公路以20 m/s 的速度行驶，其正前方有一座山崖，当汽车经过某处时，驾驶员按响喇叭，2 s 后听到回声，求按喇叭时距山崖有多远？（V 声＝340 m/s ） 4.下面是关于舰载机着舰的报道 ： 歼－15舰载机飞临“辽宁舰”上空，建立下滑线、调整飞行速度，对着航母着陆区飞去。巨大的甲板向我们迎面扑来，给人以极强的压迫感。歼－15战机着舰，与尾钩完全咬合，在短短2.5s 内使战机速度从300km ／h 减少为零，滑行约100m ，稳稳停在甲板上。试解答下列问题： （1）歼－15舰载机降落时飞行员为什么会感到“巨大的甲板向我们迎面扑来”? （2）“在短短2.5s 内使战机速度从300km ／h 减少为零”中“300km ／h”是指舰载机着舰时的 （填“平均速度”或“瞬时速度”），合多少m/s?（写出运算过程） （3）舰载机从触舰到静止过程的平均速度约是多少? 5. 某人在长铁管一端猛敲击一下，在长铁管另一端人听到两次声音间隔为0.4s ，求长铁管的长度？（声音在空气中、钢铁中传播速度分别是340m/s 、5200m/s ） 6.利用回声可以测量声源到障碍物的距离。科学工作者为了探测海底某处的深度，从海面向海底垂直发射超声波，经过4s 后接收到回波信号，已知声波在海水中的传播速度为1530m/s ，请简要回答或计算出下列问题。 ⑴被测量处海洋的深度为多少？ ⑵利用超声波的反射能否进行太空测距？为什么？ ⑶请你再说出超声波在实际生活中的两个应用的实例。 7.光在真空中传播速度是多少？为实现我国的探月计划，向月球发射的激光到达月球并返回地面共需2.56s ，则地球和月球间的距离是多少千米？ 初二（ ）班（ ）号 姓名： 命题人：物理备 课组 ○ O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O 装 O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O 订 线
第一章绪论 1. 什么是计算物理？计算物理与计算数学有何不同？ 答：计算物理学是以计算机及计算机技术为工具和手段，运用计算数学的方法解决复杂物理问题的一门应用科学。计算物理是用计算机作为实现手段的实验物理或“计算机实验”，计算数学则是解决物理问题的理论基础。 2. 试阐述计算机模拟方法与理论、实验方法相比有什么特殊的优点和局限性。 答：优点：1.省时省钱 2.具有更大的自由度和灵活性 3.能够模拟极端条件下的实验 缺点：1、不能获得物理定律和理论公式 2、计算结果缺乏严格的论证，其结果仍需实验验证 3. 试阐述计算物理学和实验物理及理论物理的关系？计算物理在物理学研究中 主要用于什么方面？ 答： 计算物理在物理学研究中主要用于模拟实验并提供数据，用于验证理论方程还可以与实验结果对照或作为实验的参考数据。 4. 利用计算物理解决问题时，不同计算方法的选取会有什么影响？数值计算的 误差包括哪些方面？在计算中如何减小误差？ 答：不同的方法选取会影响到计算的时间长短和计算结果的正确性。数值计算的误差包括：模型误差、观测误差、方法误差、舍入误差。减小误差的方式有：1.两个相近的近似数相减
时，有效数字会严重损失，实际计算时要尽量避免；2.保护重要的物理参量；3.注意计算步骤的简化，减少算术运算的次数。 5.计算物理有哪些工作步骤？ 答：1.物理机理，2.数学提法，3.离散模型，4.算法程序，5.上机计算，6.结果分析。 6. 离散化与逼近的含义是什么？收敛性与稳定性的含义。 答：离散化是为了能让计算机处理数据所做的必要步骤，逼近则是为了让结果尽量接近真值的方式。收敛性是指通过数值计算得到的近似解是否逼近数学模型的的真解这样一个性质，稳定性是指在数值计算中，误差的传播能否得到控制这样一个性质。 第二章随机数和蒙特卡洛方法 1. 随机数列的类型和产生方法？任意分布的伪随机变量的抽样方法有哪些? 答：随机数的类型有真随机数、准随机数、伪随机数，产生方法有：物理方法和数学方法。伪随机变量的抽样方法有：直接抽样法（反函数法）、变换抽样法、舍选抽样法、复合抽样法、特殊抽样法。 2. 采用线性同余法（参见公式(2.2.3)）产生伪随机数。取a=5，c=1，m=16和x0=1 记录下产生出的前20 数，它产生数列的周期是多少？ 答：6、31、156、781、3906、19531、97655、 3. 简要叙述蒙特卡洛方法的基本思想。 答：针对待求问题，根据物理现象本身的统计规律，或人为构造一合适的依赖随机变量的概率模型，使某些随机变量的统计量为待求问题的解，进行大统计量N→∞的统计实验方法或计算机随机模拟方法。 4.蒙特卡洛方法对随机数有较高的要求，然而实际应用的随机数通常都是通过某些数学公式计算而产生的伪随机数，但是，只要伪随机数能够通过随机数的一系列的统计检验，我们就可以把它当作真随机数放心使用。在产生伪随机数的方法中，有比较经典的冯·诺曼平方取中法和线性同余法，请分别写出它们的递推关系式？对于伪随机数一般需要做哪些统计检验（至少写出四个）？ 答：平方去中法：X n+1=[X n2/2r](mod22r) ξn=X n/22r 线性同余法：X i+1=a·X i+c (mod M) ξi+1=X i+1/M 伪随机数的统计检验：独立性检验和均匀性检验。 5.蒙特卡洛方法计算中减少方差的技术有哪些？
初中物理计算题分类复习 一、串、并联电路计算： 1、在图1所示的电路中,当S1闭合,S 2、S3断开时,电压表的示数为6 V,当S1、S3断开,S2闭合时,电压表的示数为3 V.求：（1）电源电压是多少?（2）当S1、S3闭合,S2断开时,电压表的示数为多少? 图1 2、图2所示，用电压表分别测量L1两端的电压U1、L2两端的电压U2以及L1、L2串联的总电压U，请根据表盘读数回答下列问题：⑴L1两端的电压U1是多大？ ⑵L2两端的电压U2是多大？⑶L1、L2串联的总电压U是多大？⑷电源电压是多大？ 图2 二、欧姆定律计算： 3、如图3所示,R1=10,R2=15,电流表示数是1A，求：（1）R1中电流I1和R2中I2各是多大？（2）电压表的示数是多大？ 图3
4、如图4所示电路中，当电源电压为4 V时，电压表的示数为1 V；当电源电压增至12 V时，电流表的示数为0.5 A。求电阻R1、R2的阻值。 图4 三、电功、电功率、焦耳定律计算： 图5 5、如图5所示电路，电源电压为4．5V，R1阻值为5Ω，滑动变阻器R2最大阻值为20Ω，电流表量程为0～0．6A，电压表量程为0～3V。求：(1)滑动变阻器允许接入电路的阻值范围；(2)正常工作时整个电路消耗的最大功率。 6、某电热水瓶的铭牌如下表所示。若热水瓶内装满水，在额定电压下工作（外界大气压强为1个标准大气压）。求：（1）保温时通过电热水瓶的电流是多少？（2）加热时电热水瓶的电阻多大？（3）若瓶内20℃的水加热10min正好烧开，则加热时电热水瓶的热效率是多少？
7、某校同学在研究用电器的电功率时连接了如图6所示的电路，电路中电员两端电压保持不变。当闭合开关S1滑动变阻器的滑片P 移动到a 时，闭合开关S2、S3与断开S2、S3，电流表的变化范围为0.4A ～0.1A ，电压表的变化范围为6V ～4V ；当断开开关S2和S3，滑动变阻器的滑片P 移动到距a 点1/2时小灯泡L 正常发光。求：⑴小灯泡L 的额定功率⑵当开关S2和S3都闭合时，电路消耗的最小功率。 图 6 8、如图7所示电路中，小灯泡L 标有“6V 3W”字样，R2=12Ω，当S1、S2都闭合时，电流表示数为0.8A ，这时小灯泡L 正常发光，求：⑴电源电压U ；⑵电阻R1的阻值；⑶当S1、S2都断开时，小灯泡L 消耗的功率。 图 7
大学物理课程教学基本 要求 文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]
非物理类理工学科大学物理课程教学基本要求（正式报告稿）物理学是研究物质的基本结构、基本运动形式、相互作用的自然科学。它 的基本理论渗透在自然科学的各个领域，应用于生产技术的许多部门，是其他 自然科学和工程技术的基础。 在人类追求真理、探索未知世界的过程中，物理学展现了一系列科学的世 界观和方法论，深刻影响着人类对物质世界的基本认识、人类的思维方式和社 会生活，是人类文明发展的基石，在人才的科学素质培养中具有重要的地位。 一、课程的地位、作用和任务 以物理学基础为内容的大学物理课程，是高等学校理工科各专业学生一门 重要的通识性必修基础课。该课程所教授的基本概念、基本理论和基本方法是 构成学生科学素养的重要组成部分，是一个科学工作者和工程技术人员所必备 的。 大学物理课程在为学生系统地打好必要的物理基础，培养学生树立科学的 世界观，增强学生分析问题和解决问题的能力，培养学生的探索精神和创新意 识等方面，具有其他课程不能替代的重要作用。 通过大学物理课程的教学，应使学生对物理学的基本概念、基本理论和基 本方法有比较系统的认识和正确的理解，为进一步学习打下坚实的基础。在大 学物理课程的各个教学环节中，都应在传授知识的同时，注重学生分析问题和 解决问题能力的培养，注重学生探索精神和创新意识的培养，努力实现学生知 识、能力、素质的协调发展。 二、教学内容基本要求（详见附表）
大学物理课程的教学内容分为A、B两类。其中：A为核心内容，共74条，建议学时数不少于126学时，各校可在此基础上根据实际教学情况对A类内容各部分的学时分配进行调整；B为扩展内容，共51条。 1.力学 （A:7条，建议学时数14学时；B:5条） 2.振动和波 （A:9条，建议学时数14学时；B:4条） 3.热学 （A:10条，建议学时数14学时；B:4条） 4.电磁学 （A:20条，建议学时数40学时；B:8条） 5.光学 （A:14条，建议学时数18学时；B:9条） 6.狭义相对论力学基础 （A:4条，建议学时数6学时；B:3条） 7.量子物理基础 （A:10条，建议学时数20学时；B:4条） 8.分子与固体 （B:5条） 9.核物理与粒子物理 （B:6条）
装订线 北京师范大学2007 ～2008 学年第二学期期末考试试卷（A卷） 课程名称计算物理基础任课教师姓名：彭芳麟 卷面总分： 100 分考试时长： 100 分钟考试类别：闭卷□√开卷□其他□院（系）：物理专业：物理年级： 06 姓名：学号： 阅卷教师（签字）： 一.选择题(10分) (对下面语句加以判断) 1. W = [ ]; ( 对) 2. a=5, A=7, Aa=9; ( 对) 3. x=0:0.1:6; A=[x; 4*x]; B=sin(A); plot(x,B) ( 对) 4. u = 1E-4 ( 对 ) 5. syms x, y, z, a, b ( 错 ) 二.填空题(10分) 列举冒号:的各种功能. 表示取从x到y的数值，如 x = 1:5; % x = 1 2 3 4 5 还可以设置步进 x = 1:2:10; % x = 1 3 5 7 9 表示取全部行/列及其它维数 A为矩阵， 则B=A(:,2:3)表示截取A矩阵中“所有行”的“2~3”列的元素，并组成数组B。 2.程序中将长的语句分行书写时应该在分行处加上的符号是：。。。 3.在语句后面加上分号;的作用是：结束语句 4.方括号[ ]的功能有：矩阵运算
5.花括号{ }功能：用于单元阵列的赋值、定义字符串数组、引用结构数组元素 三.说明下列指令的用法与功能(10分) 1.pause ：停顿：例如：pause （0.5）； 2.sphere 画三维球体：例如sphere(0.5); 3.polar 极坐标画图：th=0:0.01:pi; polar (th,sin(th*pi).*cos(th)) 4.demo 查看示例 5.format 改变显示方式 四.简答题(20分) 1. 叙述调试程序的方法 对于很简单的程序，直接运行皆可，MATLAB 会自动检测有错误的语句。 对于和复杂的程序，可以逐句运行，看看每句执行的情况，如果有错，随时修正。 更复杂的程序，可以分块设置间断点，然后分块调试，调试一部分程序在调试下一部分程序。 2.实时动画有两种,简单叙述它们的画法. MATLAB 用图像句柄来控制图形对象。通过查看图形句柄的所包含的图形属性，并通过改变其中的函数值及线形来改变图形。 五.程序题(20分) 1. 已知 24210.2;( 1.6 1.6)2y x x x +-=-≤≤,这是一个隐函数, a) 用隐函数作图指令可以直接画它图形,请写出相应的语句。 ezplot('y^2+0.5*x^4-x^2=0.2',[-1.6,1.6]) b) 如果不用这种指令作图，则很烦琐，为了对比，请再编一个程序画图，不得用隐函数作图的指令。 y=solve('y^2+0.5*x^4-x^2-0.2','y')； 解出y 关于x 的函数在用x=-1.6:0.1:1.6； 在求出y ；plot （x ，y ）； 2. 高斯—勒让德积分公式是 11 1()()N n n n f x dx w f x =-=∑?，取N=3， 1321321/20.774597;00.555556;0.88888935()2 2x x x w w w f x x =-=====??=+ ??? 编出计算程序，要求不得用for 循环语句 。 f=@(x)(1.5*x+2.5).^0.5; w1=0.555556;w3=w1;w2=0.888889;
2018年中考物理计算题专题训练 力学计算题 一、密度 1．每节油罐车的容积为50 m3，从油罐中取出20 cm3的油，质量为17 g，则一满罐的油的质量是多少吨？ 二、速度 2．从遵义到重庆江北机场的路程为296 km，一辆小车以74 km/h的平均速度行驶了一半路程后，又以100 km/h的平均速度行驶完后一半路程．求： (1)这辆小车从遵义到重庆江北机场所需的时间是多少？ (2)这辆小车从遵义到重庆江北机场的平均速度是多少？ 三、压强 3．如图X5－1－1所示，水平桌面的正中央放着一个圆形鱼缸，重为30 N，其底面积为1 200 cm2 .鱼缸内装有0.2 m深的水，水的质量是27 kg，g取10 N/kg，计算： (1)鱼缸内所装水的重力； (2)鱼缸底部受到的水的压强； (3)鱼缸对桌面产生的压强． 图X5－1－1 4．我国从20世纪70年代开始大规模研制潜水器，现已达到国际领先水平.2010年7月下水的“蛟
龙号”深海潜水器，是我国自主研制的，其设计的下潜深度达7 000 m ．2011年7月已完成5 000 m 级深海潜海和科学探测．若“蛟龙号”潜水器下潜至5 000 m ，求： (1)它受到海水的压强大约是多少？(ρ海水＝1.03×103 kg/m 3，取g ＝10 N/kg) (2)若观察窗的面积为300 c m 2，则海水对观察窗的压力大约是多少？ 四、浮力 5．有一木板漂浮在水面上，已知木板重1 800 N ，体积为0.3 m 3.g 取10 N/kg ，求： (1)木板的密度； (2)木板所受的浮力； (3)有一个人重700 N ，通过计算说明他能否安全地躺在木板上？ 6．在水中放入质量为3 kg 的木块，木块静止时有3 5 的体积浸入水中．求： (1)木块静止时所受的浮力． (2)木块的体积． 五、机械效率 7．如图X5－1－2所示，工人用滑轮组提升重240 N 的物体，所用的拉力为150 N ，物体在5 s 内匀速上升1 m ．求： (1)有用功； (2)滑轮组的机械效率； (3)拉力的功率． 8．如图X5－1－3所示，小王站在高3 m 、长6 m 的斜面上，将重200 N 的木箱A 沿斜面从底端
第二章 习题 （1） 采用线性同余法（参见公式(2.2.3)）产生伪随机数。取5a =，1c =，16m =和 01x =.记录下产生出的前20数，它产生数列的周期是多少？ （2） 取137a =，187c =，256m =和01x =，用线性同余法产生出三维数组 {}12,,n n n ξξξ++和二维数组{}1,n n ξξ+，然后分别绘出其三维和二维分布图形。 （3） 用“投针法”计算出圆周率的数值，画出程序流程框图，并编写程序。 （4） 已知电子在物质中的作用截面电子对光电总σσσσ++=com pton ，试写出电子在物质 层中相互作用的抽样程序框图和程序。 （5） 编写一个程序按照ξληln 1 --=产生随机数序列{}i η，并绘图表明其分布满足分布 密度函数 ???>>=-其它, 00,0,)(λλλx e x f x 。 （6） τ轻子的平均寿命为s 13104.3-?，试写出N 个τ轻子在实验室系中以速度v 运动 的飞行距离的抽样程序框图和程序。 （7） 写出各向同性分布的角度 ?θ, 抽样程序（?θθd d d sin =Ω）。 （8） 如分布密度函数为n y x x e n y x f -=),(，（其中，n y x ,0,1≥≥为整数），试写出抽样程序框图和程序。 （9） 证明Breit-Wigner 分布 220)(1)(Γ +-Γ=x x x f π 可以通过0()i i x x cot πξ=-Γ抽样得到 。 （10） 归一化黑体辐射频谱为 )()1 (15 )(4 4T k h x dx e x dx x f x νπ=-=其中 证明如下抽样步骤得到的抽样分布满足上面的分布，求出它的抽样效率。 抽样步骤：让L 等于满足下面不等式的整数l 的最小值， 4 141 190l j j ξπ=≥∑ 然后置)ln(1 5432ξξξξL x - =，其中i ξ为 [0，1] 区间均匀分布的伪随机数。
第五题 /*计算物理作业 3.5题 *学号：20092200129 */ 程序： public class sun { public static void main(String argv[]){ double del=1e-6; int n=10,m=10; double h=Math.PI/(2*n); //Evaluate the derivative and output the result int k=0; for(int i=0;i<=n;++i){ double x=h*i; double d=(f(x+h)-2*f(x)+f(x-h))/(h*h); double f2=firstOrderDerivative3(x,h,d,del,k,m); double df2=f2-O(x,f2); System.out.println("x="+x);
System.out.println(" f＂(x)="+f2); System.out.println("Error in f＂(x):"+df2); System.out.println(); System.out.println(); } } //Method to carry out 2st-order derivative throuth the adaptive scheme. public static double firstOrderDerivative3(double x,double h,double d,double del,int step,int maxstep){ step++; h=h/2; double d2=(f(x+h)-2*f(x)+f(x-h))/(h*h); if(step>=maxstep){ System.out.println("Not converged after"+step+"recursions"); return d2; } else{ if((h*h*Math.abs(d-d2)) 人教版初中物理计算题汇总（附答案） 1密度计算： 1、有一个玻璃瓶，它的质量为0.1千克。当瓶内装满水时，瓶和水的总质量为0.4千克。用此瓶装金属粒 若干，瓶和金属颗粒的总质量是0.8千克，若在装金属颗粒的瓶中再装满水时，瓶、金属颗粒和水的总质量为0.9千克。求： （1）玻璃瓶的容积。（2）金属颗粒的质量。（3）金属颗粒的密度。 2、一个质量为232g 的铜铝合金球，其中含铝54g ，铜的密度为ρ铜＝8.9g/cm 3,铝的密度为ρ铝＝2.7g/cm 3 ， 求合金球的密度为多少？ 二速度计算： 3、一座桥全长6.89Km ，江面正桥长为1570m ，一列长为110m 的火车匀速行驶，通过江面正桥需120s ，则 火车速度是多少m/s?火车通过全桥需用多长时间？ 三、杠杆平衡条件计算： 4、 长lm 的杠杆水平放置，支点在距左端0．8m 处，现在左端挂20N 重的物体，要使杠杆在水平位置平 衡，应在杠杆的最右端挂的重物是多重。 5、一把杆秤不计自重，提纽到秤钩距离是4cm ，秤砣质量250g ．用来称质量是 2kg 的物体，秤砣应离提纽多远，秤杆才平衡？若秤杆长60cm ，则这把秤最大能称量多少kg 的物体？ 四、压强计算： 6、学生课桌质量为9千克，桌子与地面有四个接触面，每个接触面的面积为4×10 -4 米2；某同学将底面积为24.5×10-4米2 、容量为1升、装满水后水深为18厘米的塑料水杯放在课桌的桌面上。求： （1）课桌对地面的压力；（2）课桌对地面的压强；（3）杯对桌面的压强。（不计塑料水杯的质量） 7、放在水平面上容器内装有质量为1kg 的水，若水深h ＝18cm ，容器底面积S ＝50cm 2 ，不计容器的质量。 求： （1）离容器底8cm 处有一个A 点，A 处受到水的压强和方向；（2）水对容器底的压力和压强； （3）容器对桌面的压力和压强。 图7 图8 图9 初中物理力学综合计算 题(有答案) -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN 1、图31是某建筑工地利用滑轮组和卷扬机提起重物的示意图。当以速度v 1匀速提起质量为m 1的建筑材料时，滑轮组的机械效率为η1，卷扬机拉力的功率为P 1；当以速度v 2匀速提起质量为m 2的建筑材料时，滑轮组的机械效率为η2，卷扬机拉力的功率为P 2。若η2-η1=5%，P 1: P 2=2:3，m 1=90kg ，动滑轮受到的重力G 动=100N 。滑轮与轴的摩擦、细绳受到的重力忽略不计，g=10N/kg 。求： （1）提起质量为m 1的建筑材料时卷扬机对绳的拉力F 1； （2）两次工作过程中，建筑材料上升的速度v 1与v 2之比。 2．在生产玻璃过程中，常用位于天车上的卷扬机（其内部有电动机提供动力）通过滑轮组和真空吸盘提升玻璃，如图22甲所示。当卷扬机通过滑轮组提升质量为60kg 的玻璃并使玻璃以速度v 1匀速上升时，卷扬机对滑轮组绳端的拉力为F 1，天车对卷扬机的支持力为N 1，拉力为F 1的功率为P ，滑轮组的机 械效率为η；当卷扬机通过滑轮组提升质量为80kg 的玻璃并使玻璃以速度v 2匀 速上升时，卷扬机对滑轮组绳端的拉力为 F 2，天车对卷扬机的支持力为N 2。已 知拉力F 1所做功随时间变化的图像如图22乙所示，卷扬机的质量为120 kg ，图31 卷扬机 240 W/J 480 720 960 0 2.0 卷扬机 A B C 玻璃 吸盘 天车 滑轮A 、B 的质量均为4kg ，3v 1=5v 2，η=75%，吸盘和绳的质量及滑轮与轴的摩擦均可忽略不计，g 取10N/kg 。求： （1）P 的大小； （2）v 2的大小； （3）N 1与N 2的比值。 解：（1）由题中W －t 图像解得P =2s 960J = t W =480W …………………（2分） （2）根据η = %75W 480N 600111=?== = v P gv m P P W W 有总 有………………………（1分） 解得：v 1 =0.6m/s 已知：3v 1=5v 2 解得：v 2=0.36m/s ……………………………………………………………（1分） （3）设动滑轮C 所受重力为G 0，卷扬机提升60kg 玻璃时，滑轮组的机械效率为η=75% 所以有 η =%753B 011=++= g m G g m g m W W 总 有，代入数据解得G 0=80 N ………（1 分） 第一次提升60kg 玻璃的过程中，玻璃、动滑轮C 受力分析如答图5（1）所示，动滑轮B 受力分析如答图5（2）所示，卷扬机受力分析如答图5（3）所示。 物理学教程下册答案9-16 第九章 静 电 场 9－1 电荷面密度均为＋σ的两块“无限大”均匀带电的平行平板如图(A )放置，其周围空间各点电场强度E (设电场强度方向向右为正、向左为负)随位置坐标x 变化的关系曲线为图(B )中的( ) 题 9-1 图 分析与解 “无限大”均匀带电平板激发的电场强度为0 2εσ，方向沿带电平板法向向外，依照电场叠加原理可以求得各区域电场强度的大小和方向.因而正确答案为(B ). 9－2 下列说确的是( ) (A )闭合曲面上各点电场强度都为零时，曲面一定没有电荷 (B )闭合曲面上各点电场强度都为零时，曲面电荷的代数和必定为零 (C )闭合曲面的电通量为零时，曲面上各点的电场强度必定为零 (D )闭合曲面的电通量不为零时，曲面上任意一点的电场强度都不可能为零 分析与解 依照静电场中的高斯定理，闭合曲面上各点电场强度都为零时，曲面电荷的代数和必定为零，但不能肯定曲面一定没有电荷；闭合曲面的电通量为零时，表示穿入闭合曲面的电场线数等于穿出闭合曲面的电场线数或没有电场线穿过闭合曲面，不能确定曲面上各点的电场强度必定为零；同理闭合曲面的电通量不为零，也不能推断曲面上任意一点的电场强度都不可能为零，因而正确答案为(B ). 9－3 下列说确的是( ) (A) 电场强度为零的点，电势也一定为零 (B) 电场强度不为零的点，电势也一定不为零 (C) 电势为零的点，电场强度也一定为零 (D) 电势在某一区域为常量，则电场强度在该区域必定为零 分析与解电场强度与电势是描述电场的两个不同物理量，电场强度为零表示试验电荷在该点受到的电场力为零，电势为零表示将试验电荷从该点移到参考零电势点时，电场力作功为零.电场中一点的电势等于单位正电荷从该点沿任意路径到参考零电势点电场力所作的功；电场强度等于负电势梯度.因而正确答案为(D). *9－4在一个带负电的带电棒附近有一个电偶极子，其电偶极矩p的方向如图所示.当电偶极子被释放后，该电偶极子将( ) (A) 沿逆时针方向旋转直到电偶极矩p水平指向棒尖端而停止 (B) 沿逆时针方向旋转至电偶极矩p水平指向棒尖端，同时沿电场线方向朝着棒尖端移动 (C) 沿逆时针方向旋转至电偶极矩p水平指向棒尖端，同时逆电场线方向朝远离棒尖端移动 (D) 沿顺时针方向旋转至电偶极矩p 水平方向沿棒尖端朝外，同时沿电场线方向朝着棒尖端移动 题9-4 图 分析与解电偶极子在非均匀外电场中，除了受到力矩作用使得电偶极子指向电场方向外，还将受到一个指向电场强度增强方向的合力作用，因而正确答案为(B). 9－5精密实验表明，电子与质子电量差值的最大围不会超过±10－21e，而中子电量与零差值的最大围也不会超过±10－21e，由最极端的情况考虑，一个有8个电子，8个质子和8个中子构成的氧原子所带的最大可能净电荷是多少？若将原子视作质点，试比较两个氧原子间的库仑力和万有引力的大小. 分析考虑到极限情况，假设电子与质子电量差值的最大围为2×10－21e，中子电量为10－21e，则由一个氧原子所包含的8个电子、8个质子和8个中子 计算物理学常用方法与应用 计算物理学（Computational Physics）是物理学、数学、计算机科学三者结合的产物，与理论物理和实验物理有着密切的关系。定义为以计算机及计算机技术为工具和手段，运用计算数学的方法，解决复杂的物理现象问题的一门应用型学科。计算物理学诞生于20世纪40年代,第二次世界大战时期，美国在研制核武器的工作中,迫切需要解决在瞬时间内发生的复杂的物理过程的数值计算问题。然而，采用传统的解析方法求解或手工数值计算是根本办不到的。这样，计算机在物理学研究中的应用就成为不可避免的事了，计算物理学因此得以产生。 其性质与任务从原则上说，凡是局部瞬时的物理规律为已知或已被假设，那么要想得到大范围长时间的物理现象的发展过程都可以借助于计算机这一先进工具来实现。具体地说，从局部关系联合成大范围关系依赖于计算机的大存贮量，由瞬时规律发展为长时过程依赖于计算机的高速度。因此在大存贮和快速度的基础上，计算机便能对物理过程起到一种数值模拟的作用。 计算物理常用软件有Matlab,Mathematica和Maple等。 计算物理学常用的方法很多，如何将计算物理的方法分类也比较复杂。比如有按照研究对象的时间和空间尺度划分；按照使用目的(检验理论、处理实验结果、对理论和实验进行模拟)划分；按照所属的物理学分支学科划分等等。 本文将介绍几种常用的方法及应用。如实第一性原理、分子动力学、验数据处理、蒙特卡罗、实验数据处理、有限元、神经网络等方法。 1.第一性原理（First-Principles）方法： 根据原子核和电子互相作用的原理及其基本运动规律，运用量子力学原理，从具体要求出发，经过一些近似处理后直接求解薛定谔方程的算法，习惯上称为第一原理。第一性原理就是从头计算，不需要任何参数，只需要一些基本的物理常量，就可以得到体系基态的基本性质的原理。第一性原理通常是跟计算联系在一起的，是指在进行计算的时候除了告诉程序你所使用的原子和他们的位置外，没有其他的实验的，经验的或者半经验的参量，且具有很好的移植性。作为评价事物的依据，第一性原理和经验参数是两个极端。第一性原理是某些硬性规定或初中物理计算题汇总(附答案)
初中物理力学综合计算题(有答案)
大学物理学教程(第二版)(下册)答案
计算物理学常用方法与应用
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