高分子物理第五章习题与解答说课讲解

第二章1、假若聚丙烯的等规度不高，能不能用改变构象的办法提高等规度?说明理由。

不能。

全同立构和间同立构是两种不同的立体构型。

构型是分子中由化学键解：所固定的原子在空间的几何排列。

这种排列是稳定的，要改变构型必须经过化学键的断裂和重组。

构象是围绕单键内旋转所引起的排列变化，改变构象只需克服单键内旋转位垒即可实现。

2、末端距是高分子链的一端到另一端达到的直线距离，解：因为柔性的高分子链在不断的热运动，它的形态是瞬息万变的，所以只能用它们的平均值来表示，又因为末端距和高分子链的质心到第i个链单元的距离是矢量。

它们是矢量，其平均值趋近于零。

因此，要取均方末端距和均方回转半径；轮廓长度是高分子链的伸直长度，高分子链有柔顺性，不是刚性链，因此，用轮廓长度描述高分子尺度不能体现其蜷曲的特点。

5、解：无论是均方末端距还是均方回转半径，都只是平均量，获得的只是高分子链的平均尺寸信息。

要确切知道高分子的具体形态尺寸，从原则上来说，只知道一个均值往往是不够的。

最好的办法是知道末端距的分布函数，也就是处在不同末端距时所对应的高分子构象实现概率大小或构象数比例，这样任何与链尺寸有关的平均物理量和链的具体形状都可由这个分布函数求出。

所以需要推导高斯链的构象统计理论。

第三章1、高分子与溶剂分子的尺寸相差悬殊，两者的分子运动速度差别很大，溶剂分子能较快渗入聚合物，而高分子向溶剂的扩散缓慢。

（1）聚合物的溶解过程要经过两个阶段，先是溶剂分子渗入聚合物内部，使聚合物体积膨胀，称为溶胀；然后才是高分子均匀分散在溶剂中，形成完全溶解的分子分散的均相体系。

对于交联的聚合物，在与溶剂接触时也会发生溶胀，但因有交联的化学键束缚，不能再进一步使交联的分子拆散，只能停留在溶胀阶段，不会溶解。

（2）溶解度与聚合物分子量有关，分子量越大，溶解度越大。

对交联聚合物来说，交联度大的溶胀度小，交联度小的溶胀度大。

（3）非晶态聚合物的分子堆砌比较松散，分子间的相互作用较弱，因此溶剂分子比较容易渗入聚合物内部使之溶胀和溶解。

高分子物理第章五第五章聚合物的转变与松弛1．以分子运动观点和分子间物理缠结概念说明非晶态聚合物随着温度升高粘弹行为的4个区域．并讨论分子量对应力松弛模量—温度曲线的影响规律。

答：①玻璃态区：在此区域内聚合物类似玻璃通常是脆性的分子运动主要限于振动和短程的旋转运动②玻璃－橡胶转变区：此区域内在20~30℃范围模量下降了近1000倍聚合物的行为与皮革相似。

玻璃化转变温度(Tg )通常取作模量下降速度最大处的温度。

③橡胶－弹性平台区：在此区域内由于分子间存在物理缠结、聚合物呈现远程橡胶弹性④橡胶流动区：在这个区域内聚合物既呈现橡胶弹性又呈现流动性。

2. 讨论结晶、交联聚合物的模量－温度曲线和结晶度、交联度对曲线的影响规律。

答：在轻度结晶的高聚物中微晶体起着类似交联点的作用这种试样仍然存在明显的玻璃化转变随着结晶度的增加相当于交联度的增加非晶部分处在高弹态的结晶高聚物的硬度将逐渐增加到结晶度大于40%后微晶体彼此衔接形成贯穿整个材料的连续晶相宏观上不易察觉明显的玻璃化转变其曲线在熔点以前不出现明显的转。

3. 写出四种测定聚合物玻璃化温度的方法简述其基本原理。

不同实验方法所得结果是否相同?为什么?答：①膨胀计法原理：Tg前后试样比容发生突变膨胀计内的水银高度发生偏；②量热法（DSC法）原理：给基准物和样品相同的热量（仪器采用两侧等速升温或降温进行控制）基准物是热惰性的而样品在温度改变时会出现各种转变会吸热或放热与基准物的温度有一差值（通过热电偶测出）将温度差值—温度作一图线就可以得到差热曲线。

曲线上的转对应于Tg；③温度－形变法（热机械法）原理：动态模量和力学损耗一温度的变化制成样品在仪器上进测试得到内耗－温度曲线最高损耗峰的峰位对应的温度就是Tg；④核磁共振法(NMR) 原理：在Tg变化前后核磁共振谱线的宽度有很大变化根据线宽的变化就可以得到Tg。

不同的测试方法所得结果不同因为实验速率不同4．聚合物的玻璃化转变是否是热力学相变?为什么?答：玻璃化温度与测定过程的冷却速度有关不是热力学的平衡过程而是属于力学松弛过程。

第5章聚合物的非晶态5.1复习笔记一、高分子的凝聚态结构高分子的凝聚态结构：分子链之间的几何排列和堆砌结构，包括非晶态结构、晶态结构、液晶态结构、取向态结构和共混聚合物的织态结构等。

高分子链结构是决定聚合物基本性质的内在因素，凝聚态结构随着形成条件的变化而变化，是直接决定聚合物本体性质的关键因素。

二、非晶态聚合物的结构模型目前对非晶态高聚物结构的争论交点，主要集中在完全无序还是局部有序。

1．无规线团模型（1）1949年，Flory从统计热力学理论出发推导出“无规线团模型”。

该模型认为：在非晶态聚合物中，高分子链无论在 溶剂或者是本体中，均具有相同的旋转半径，呈现无扰的高斯线团状态。

（2）实验证据①橡胶弹性理论；②在非晶聚合物的本体和溶液中，分别用高能辐射使高分子发生交联。

未发现本体体系中发生分子内交联的倾向比溶液中大；③用X光小角散射测定含有标记分子的聚苯乙烯本体试样中聚苯乙烯分子的旋转半径，与在溶液中聚苯乙烯分子的回转半径相近。

2．两相球粒模型（1）1972年，Yeh 提出两相球粒模型。

该模型认为：非晶态聚合物存在着一定程度的局部有序。

包含粒子相和粒间相两个部分，一根分子链可以通过几个粒子和粒间相。

（2）支持该模型的事实①橡胶弹性的回缩力；②聚合物的非晶和结晶密度比为96.0~85.0/≈c a ρρ，按分子链成无规线团形态的完全无序的模型计算65.0/<c a ρρ，实际密度比偏高；③聚合物结晶速度很快；④某些非晶态聚合物缓慢冷却或热处理后密度增加，球粒增大。

二、非晶态聚合物的力学状态和热转变图5-1非晶态聚合物温度形变曲线“三态两区”：玻璃态、高弹态、黏流态、玻璃化转变（玻璃态与高弹态之间的转变）、粘流转变（高弹态与黏流态之间的转变）。

玻璃态：键长和键角的运动，形变小，模量大。

外力除去后，形变立刻回复，是普弹性。

玻璃化转变：链段开始发生运动，模量下降。

对应的转变温度T g为玻璃化温度。

物理学简明教程第五章课后习题答案高等教出版社第五章 气体动理论和热力学5－1 图示两条曲线分别表示在相同温度下氧气和氢气分子的速率分布曲线.如果2O P )(v 和2H P )(v 分别表示氧气和氢气的最概然速率，则( )(A) 图中a 表示氧气分子的速率分布曲线且4)()(22H P O P =v v (B) 图中a 表示氧气分子的速率分布曲线且41)()(22H P O P =v v (C) 图中b 表示氧气分子的速率分布曲线且41)()(22H P O P =v v (D) 图中b 表示氧气分子的速率分布曲线且4)()(22HP O P =v v分析与解 由MRTv 2P =可知，在相同温度下，由于不同气体的摩尔质量不同，它们的最概然速率P v 也就不同.因22O H M M <，故氧气比氢气的P v 要小，由此可判定图中曲线a 应是对应于氧气分子的速率分布曲线.又因16122OH =M M ，所以=22HP O P )()(v v 4122OH =M M .故选(B)．题 5-1图5－2 在一个体积不变的容器中，储有一定量的某种理想气体，温度为0T 时，气体分子的平均速率为0v ，分子平均碰撞次数为0Z ，平均自由程为0λ，当气体温度升高为04T 时，气体分子的平均速率v 、平均碰撞频率Z 和平均自由程λ分别为()(A) 004,4,4λλZ Z ===0v v (B) 0022λλ===,,Z Z 0v v (C)00422λλ===,,Z Z 0v v (D)00,2,4λλ===Z Z 0v v分析与解 理想气体分子的平均速率M RT π/8=v ，温度由0T 升至04T ，则平均速率变为0v 2；又平均碰撞频率v n d Z 2π2=，由于容器体积不变，即分子数密度n 不变，则平均碰撞频率变为0Z 2；而平均自由程nd 2π21=λ，n 不变，则λ也不变．因此正确答案为(B)．5 －3 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) 温度，压强均不相同 (B) 温度相同，但氦气压强大于氮气的压强 (C) 温度，压强都相同 (D) 温度相同，但氦气压强小于氮气的压强 分析与解 理想气体分子的平均平动动能23k /kT =ε，仅与温度有关．因此当氦气和氮气的平均平动动能相同时，温度也相同．又由物态方程，当两者分子数密度n 相同时，它们压强也相同．故选(C)．5—4 一物质系统从外界吸收一定的热量，则( )。

高分子物理第五章聚合物的溶液性质5.1 概述5.2 聚合物的溶解与溶胀5.3 聚合物溶液的热力学性质5.4 聚合物溶液的黏度5.5 聚合物稀溶液的光散射5.6 聚合物的浓溶液1、定义高聚物以分子状态分散在溶剂中所形成的均相混合物,热力学上稳定的二元或多元体系。

例如:未硫化NR+汽油，苯，甲苯HDPE+四氢萘加热T m=135 ℃聚乙烯醇+水，乙醇聚合物和聚合物组成的溶液聚合物和小分子溶剂组成的溶液热力学性质动力学性质光学性质2、聚合物溶液的特点①与小分子溶液共同的特征溶解是自发进行的溶液都是热力学稳定体系，真溶液平衡态具有可逆性，服从相平衡规律②与小分子溶液的区别溶解过程不同聚合物溶于小分子溶剂分两个阶段：溶剂分子进入聚合物与高分子链段结合—“溶胀”高分子链中所有链段摆脱其它高分子的相互用，高分子向溶剂中扩散运动—“溶解”聚合物溶液溶解度与分子量有关同一种聚合物，分子量大的溶解度小，分子量小的溶解度大。

黏度同浓度的聚合物溶液黏度比小分子溶液的大。

浓度1%~2%的高分子溶液黏度为纯溶剂的15 ~20倍。

浓度增大，粘度急剧升高。

偏离理想溶液性质的程度聚合物稀溶液热力学性质偏离理想溶液的程度比小分子稀溶液的大。

一般的聚合物浓溶液可以抽丝、成膜高分子物理第五章聚合物的溶液性质5.1 概述5.2 聚合物的溶解与溶胀5.3 聚合物溶液的热力学性质5.4 聚合物溶液的黏度5.5 聚合物稀溶液的光散射5.6 聚合物的浓溶液1、聚合物溶解过程的特点溶解过程缓慢，且先溶胀再溶解溶解过程一般为溶剂小分子先渗透、扩散到大分子之间，削弱大分子间相互作用力，使体积膨胀，称为溶胀。

然后链段和分子整链的运动加速，分子链松动、解缠结；再达到双向扩散均匀，完成溶解。

结晶聚合物比非晶态聚合物难于溶解非晶态聚合物分子链堆砌比较疏松，分子间相互作用较弱，因此溶剂分子较容易渗入聚合物内部使其溶胀和溶解。

结晶聚合物的晶区部分分子链排列规整，堆砌紧密，分子间作用力强，溶剂分子很难渗入其内部，因此其溶解比非晶态聚合物困难。

第一章2、W1=250/(250+280+300+350+400+450+500+600)=250/3130=0.0799 W2=0.0895 W3=0.0958 W4=0.1118 W5=0.1278 W6=0.1438 W7=0.1597 W8=0.1917Mn 111 391i0.002556M250280300350400450500600i22 Mn(Mw wiMi 424； nMw 1) 12903； MnVw Mw(d 1) 15173 224、粘度法测定分子量，得到的数据为不同浓度的溶液流经乌氏粘度计的两到标志线所需的时间。

粘度一方面与聚合物的分子量有关，另一方面也与聚合物分子的结构、形态和在溶剂中的扩张程度有关。

因此，粘度法测得的分子量为相对分子量。

渗透压法测定分子量，得到的数据为不同浓度的溶液对应的平衡渗透压，与溶液中溶剂和溶质的摩尔分数有关，因此测得的是数均分子量。

光散射法测定分子量，是将固定波长的光线通过不同浓度的溶液，而散射光的强度是由各种大小不同的分子所贡献的。

因此测得的分子量为重均分子量。

5、如知道分子量的数量微分分布函数N（m）和质量微分分布函数W(m),则可通过下式求出Mn和Mw.Mn0N(m)MdM 1 W(N) 0MdMMw 0W(m)MdM2ii6、 Mw nM nMiiii WM WM WiiiiiiiiMn nM niiiii Wii Miii 1 i iMin M ( WM ) ；以为α值在-1到1之间，因此M1/iii M Mw7、今有一混合物，有1克聚合物A和2 克同样类型的聚合物B组成，A的分子量MA= 1×105 g ．mol-1; B的分子量MB= 2×105 g ．mol-1。

计算该混合物的数均分子量Mn，重均分子量MW和多分散指数d。

解：W1=1/(1+2)=1/3 W2=2/(1+2)=1/3Mn 121*1052*10512 Mw WiMi *1*105 *2*105 1.67*105 33Mw1.67*510 1.1 1 d 51.5*10Mn1 W2 M21 1.5*1058、高分子溶液的热力学性质与理想溶液的偏差很大，只有在无限稀释的情况下才符合理想溶液的规律。

第2节运动的合成与分解知识点一运动描述的实例——探究红蜡块的运动1．如图所示，将一蜡块置于注满清水的长玻璃管中，封闭管口后将玻璃管竖直倒置，在蜡块匀速上浮的同时，使玻璃管以速度v水平向右匀速移动，蜡块由管口上升到顶端的时间为t.如玻璃管以2v的水平速度移动，蜡块由管口上升到顶端的过程中，下列说法正确的是( )A．所用时间减小 B．所用时间不变C．蜡块的位移减小 D．蜡块的位移不变2．(多选)如图所示，玻璃管匀速向右移动的速度为v x，蜡块沿玻璃管匀速上升的速度为v y.蜡块从O点到P点时水平位移为x，竖直位移为y.下列说法正确的是( ) A．蜡块在P点时的速度为v＝v x＋v yB．蜡块在P点时的速度为v＝v2x＋v2yC．蜡块在P点时的位移为l＝x＋yD．蜡块在P点时的位移为l＝x2＋y23．如图甲所示，竖直放置两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块能在水中以0.3 m/s的速度匀速上浮．现当红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管水平匀速向右运动，测得红蜡块实际运动的方向与水平方向的夹角为37°，则(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)(1)根据题意可知玻璃管水平方向的移动速度为________ m/s.(2)若玻璃管的长度为0.6 m，则当红蜡块从玻璃管底端上浮到顶端的过程中，玻璃管水平运动的距离为________ m.(3)如图乙所示，若红蜡块从A点匀速上浮的同时，使玻璃管水平向右做匀加速直线运动，则红蜡块实际运动的轨迹是图中的________．A．直线P B．曲线Q C．曲线R D．无法确定知识点二运动的合成与分解4.(多选A．合运动的位移为分运动位移的矢量和B．合运动的位移一定比其中的一个分位移大C．合运动的速度可能比每个分运动的速度都小D．合运动的时间一定比分运动的时间长5．有关运动的合成，以下说法不正确的是( )A．两个不在同一条直线上的初速度为零的匀加速直线运动的合运动一定是匀加速直线运动B．两个不在同一条直线上的匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动C．不在同一直线上的匀加速直线运动和匀速直线运动的合运动一定是曲线运动D．两个直线运动的合运动一定是直线运动6．如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动，运动中始终保持悬线竖直且悬线总长度不变，则橡皮运动的速度( )A．大小和方向均不变B．大小不变，方向改变C．大小改变，方向不变D．大小和方向均改变关键能力综合练进阶训练第二层一、单选题1．有一个质量为2 kg的质点在xOy平面内运动，在x方向的速度图像和y方向的位移图像如图甲、乙所示，下列说法正确的是( )A．质点所受的合力大小为3 NB．质点的初速度大小为3 m/sC．质点做匀变速直线运动D．质点初速度的方向与合力方向垂直2．在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上做初速度为零、加速度为a的匀加速运动，同时人顶着直杆以速度v0水平匀速移动，经过时间t，猴子沿杆向上移动的高度为h，人顶杆沿水平地面移动的距离为x，如图所示．关于猴子的运动情况，下列说法中正确的是( ) A．相对地面做匀速直线运动B．相对地面做匀加速直线运动C．t时刻猴子对地速度的大小为v0＋atD．t时间内猴子对地的位移大小为x2＋h23．某电视台举办了一期群众娱乐节目，其中有一个环节是让群众演员站在一个旋转较快的大平台边缘上，向大平台圆心处的球筐内投篮球．如果群众演员相对平台静止，则下面各俯视图中哪幅图中的篮球可能被投入球筐(图中箭头指向表示投篮方向)( )4．某人骑自行车以4 m/s的速度向正东方向行驶，天气预报报道当时是正北风，风速也是4 m/s，则骑车人感觉风速方向和大小为( )A．西北风，风速4 m/s B．西北风，风速4 2 m/sC．东北风，风速4 m/s D．东北风，风速4 2 m/s二、多选题5．一物体在水平面上运动，其运动规律为x＝1.5t2＋6t，y＝－2t2－9t，xOy为直角坐标系，则下列说法正确的是( )A．物体在x方向上的分运动是匀加速直线运动B．物体在y方向上的分运动是匀减速直线运动C．物体运动的轨迹是一条曲线D．物体运动的轨迹是直线6．如图所示的塔吊臂上有一可以沿水平方向运动的小车A，小车下装有吊着物体B的吊钩，在小车A与物体B以相同的水平速度沿吊臂方向做匀速直线运动的同时，吊钩将物体B 向上吊起，A、B之间的距离以d＝H－2t2(SI)(SI表示国际单位制，式中H为吊臂离地面的高度)规律变化，则物体做( )A．速度大小不变的曲线运动B．速度大小增加的曲线运动C．加速度大小、方向均不变的曲线运动D．加速度大小、方向均变化的曲线运动三、计算题7．质量m ＝2 kg 的物体在光滑水平面上运动，其分速度v x 和v y 随时间变化的图线如图甲、乙所示，求：(1)物体所受的合力； (2)物体的初速度；(3)t ＝8 s 时物体的速度(tan 53°＝43，tan 37°＝34)；(4)t ＝4 s 内物体的位移大小； (5)物体运动轨迹的方程．学科素养升级练进阶训练第三层1．如图所示，在一次救灾工作中，一架沿水平直线飞行的直升机A ，用悬索(重力可忽略不计)救护困在湖水中的伤员B .在直升机A 和伤员B 以相同的水平速度匀速运动的同时，悬索将伤员提起，在某一段时间内，A 、B 之间的距离以l ＝H －2t 2(式中H 为直升机A 离水面的高度，各物理量的单位均为国际单位)规律变化，则在这段时间内，下列判断中正确的是(不计空气阻力)( )A ．悬索的拉力等于伤员的重力B ．悬索成倾斜直线C ．伤员做速度减小的曲线运动D ．伤员做匀变速曲线运动2．(多选)在全国少数民族传统体育运动会上有一个骑射项目，如图所示，运动员骑在奔驰的马背上沿着跑道AB 运动，拉弓放箭，射向他左侧的固定箭靶．假设运动员骑马奔驰的速度为v 1，运动员静止时射出的箭的速度为v 2，跑道离固定箭靶的最近距离OA ＝d .若不计空气阻力的影响，要想命中靶心且射出的箭在空中飞行时间最短，则( )A ．运动员骑马奔驰时应该瞄准靶心放箭B ．运动员应该在离A 点距离为v 1v 2d 的地方放箭 C ．箭射到靶的最短时间为d v 2D ．箭射到靶的最短时间为dv 21＋v 223．如图所示，起重机将重物吊运到高处的过程中经过A 、B 两点，重物的质量m ＝500 kg ，A 、B 间的水平距离d ＝10 m ．重物自A 点起，沿水平方向做v x ＝1.0 m/s 的匀速运动，同时沿竖直方向做初速度为零、加速度a ＝0.2 m/s 2的匀加速运动，忽略吊绳的质量及空气阻力，求：(1)重物由A 运动到B 的时间； (2)重物经过B 点时速度的大小； (3)由A 到B 的位移大小．第2节 运动的合成与分解必备知识基础练1．答案：B解析：蜡块在水平方向上和竖直方向上都做匀速直线运动，在竖直方向上，t ＝dv ┻，玻璃管长不变，竖直方向上的分速度不变，根据合运动与分运动具有等时性，知蜡块由管口到顶端的时间不变，故A 错误，B 正确；v 增大，水平方向上的位移增大，竖直位移不变，根据运动的合成，知蜡块的位移增大，故C 、D 错误．2．答案：BD解析：A 错，B 对：由于玻璃管和蜡块的运动都是匀速的，玻璃管匀速向右移动的速度为v x ，蜡块沿玻璃管匀速上升的速度为v y .所以蜡块的合运动也是匀速直线运动，合速度的大小v ＝v 2x ＋v 2y ，即为蜡块在P 点时的速度．C 错，D 对：蜡块在P 点时的位移为水平和竖直位移的矢量和，所以蜡块在P 点时的位移为l ＝x 2＋y 2.3．答案：(1)0.4 (2)0.8 (3)B解析：(1)根据平行四边形定则，有tan 37°＝v 1v 2，则有v 2＝0.4 m/s.(2)在竖直方向上运动的时间为t ＝L v 1＝2 s 则玻璃管在水平方向上运动的距离为x ＝v 2t ＝0.4×2 m＝0.8 m ．(3)根据运动的合成与分解，运动的轨迹偏向合力的方向，则红蜡块实际运动的轨迹是图中的曲线Q .4．答案：AC解析：位移是矢量，其运算满足平行四边形定则，A 正确；合运动的位移可大于分位移，也可小于分位移，还可等于分位移，B 错误；同理可知C 正确；合运动和分运动具有等时性，D 错误．5．答案：D解析：两个不在同一条直线上的初速度为零的匀加速直线运动合成时，其合加速度为两个方向的加速度的矢量和，由于初速度为零，所以合运动是匀加速直线运动，A 正确；两个分运动都是匀速直线运动，则合加速度为零，合速度不为零，因此合运动仍然是匀速直线运动，B正确；不在同一直线上的匀加速直线运动和匀速直线远动合成时，合加速度的方向与合速度的方向不在同一直线上，因此合运动是曲线运动，C正确；两个直线运动的合运动不一定是直线运动，比如C选项中两个直线运动的合运动是曲线运动，D错误，故本题应选D.6．答案：A解析：橡皮的运动速度是由铅笔匀速向右的速度和竖直向上的速度合成的，两个分速度大小相等(设为v)，则合速度大小为2v，与水平方向成45°角，故答案选A.关键能力综合练1．答案：A解析：由题图可知，a x＝1.5 m/s2，a y＝0，v y＝－4 m/s，故质点所受的合力F＝ma x＝3 N，方向沿＋x方向，质点的初速度大小为v0＝32＋－42 m/s＝5 m/s，方向不与合力方向垂直，质点做曲线运动，故只有A正确．2．答案：D解析：猴子的运动是沿竖直杆向上的匀加速直线运动和水平方向的匀速直线运动的合运动，猴子相对地面的运动轨迹为抛物线，为匀变速曲线运动，A、B错误；t时刻猴子对地速度的大小为v＝v20＋a2t2，C错误；t时间内猴子对地的位移大小为s＝x2＋h2，D正确．3．答案：B解析：如图所示，由于篮球和群众演员随大平台一起旋转，所以篮球抛出前有沿v1方向的初速度，要想篮球抛出后能沿虚线进入球筐，则必须沿v2方向投出，故选B.4．答案：D解析：若无风，人向东骑车，则相当于人不动，刮正东风，而实际风从正北方刮来，所以人感觉到的风应是这两个方向的合成．人向正东方行驶产生的风向西，如图中的v1，而实际的自然风从北向南刮，如图中的v2，人感觉到的风速是v1与v2的合速度，即图中的v合，很显然v 合＝v 21＋v 22＝4 2 m/s ，方向是东北方向．5．答案：AC解析：由x ＝1.5t 2＋6t 对应x ＝v 0t ＋12at 2可得，在x 方向上v x 0＝6 m/s ，a x ＝3 m/s 2，为匀加速直线运动，A 正确；由y ＝－2t 2－9t 对应y ＝v 0t ＋12at 2可得，在y 方向上v y 0＝－9 m/s ，a y ＝－4 m/s 2，因a y 、v y 同向，故也是匀加速直线运动，B 错误；因v x 0v y 0≠a xa y，故a 合与v 0合不同向，物体运动的轨迹是一条曲线，C 正确，D 错误．6．答案：BC解析：B 物体在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上物体B 时间t 内向上的位移x ＝H －d ＝2t 2，物体B 向上做初速度为零的匀加速直线运动，B 物体的实际运动是这两个分运动的合运动．对速度和加速度进行合成可知，加速度恒定且与合速度不共线．所以B 、C 正确．7．答案：(1)1 N ，沿y 轴正方向 (2)3 m/s ，沿x 轴正方向(3)5 m/s ，与x 轴正方向的夹角为53° (4)12.6 m (5)y ＝x 236解析：(1)物体在x 轴方向上的加速度a x ＝0，y 轴方向上加速度a y ＝Δv y Δt ＝0.5 m/s 2根据牛顿第二定律知物体所受合力F 合＝ma y ＝1 N ，方向沿y 轴正方向．(2)由图可知v x 0＝3 m/s ，v y 0＝0，则物体的初速度为v 0＝3 m/s ，方向沿x 轴正方向．(3)t ＝8 s 时，v x ＝3 m/s ，v y ＝4 m/s ，物体的合速度为v ＝v 2x ＋v 2y ＝5 m/s ，tan θ＝43，θ＝53°即速度方向与x 轴正方向的夹角为53°.(4)t ＝4 s 内，沿x 轴位移x ＝v x t ＝12 m ，沿y 轴位移y ＝12a y t 2＝4 m ，物体的位移大小l ＝x 2＋y 2≈12.6 m．(5)由x ＝v x t ，y ＝12a y t 2消去t 代入数据得y ＝x236.学科素养升级练1．答案：D解析：因为A 、B 之间的距离以l ＝H －2t 2规律变化，所以竖直方向是匀加速运动，所以悬索的拉力大于伤员的重力，故A 错误．因为直升机A 和伤员B 以相同的水平速度匀速运动，所以悬索竖直，故B 错误．伤员在水平方向上的速度不变，在竖直方向的速度逐渐增大，所以合速度的大小逐渐增大，故C 错误．伤员的运动是水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的匀加速直线运动的合运动，是匀变速曲线运动，故D 正确．2．答案：BC解析：要想使箭在空中飞行时间最短的情况下击中靶心，v 2必须垂直于跑道，并且v 1、v 2的合速度方向指向靶心，如图所示，故箭射到靶的最短时间t ＝d v 2，D 错误，C 正确．箭在空中飞行时沿跑道的分速度为v 1，则运动员放箭时离A 点的距离应为x ＝v 1t ＝v 1dv 2，A 错误，B 正确．3．答案：(1)10 s (2) 5 m/s (3)10 2 m解析：(1)重物在水平方向做匀速运动，从A 到B 的时间t ＝d v x＝10 s ；(2)重物在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，所以过B 点时的竖直分速度v y ＝at ＝2 m/s ，过B 点时的合速度v ＝v 2x ＋v 2y ＝ 5 m/s ；(3)重物的水平位移x ＝d ＝10 m 竖直位移，y ＝12at 2＝10 m ，A 到B的位移x AB ＝x 2＋y 2＝10 2 m ．。

高分子物理第五章习题与解答一．选择题1.聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、聚偏二氯乙烯（PVDC）三种聚合物的结晶能力的强弱顺序为（）（a）PE＞PVC＞PVDC （b）PVDC＞PE＞PVC（c）PE＞PVDC＞PVC （d）PVDC＞PVC＞PE2.退火处理使得聚合物的结晶度（）（a）增加（b）减小（c）不变3.聚丙烯的熔融过程和聚苯乙烯的玻璃化转变过程分别是：（）。

A. 都是力学状态转变过程；B. 都是热力学相变过程；C. 前者是热力学相变过程，后者是力学状态转变过程4. 聚合物的玻璃化转变温度不能用以下哪个方法测定？（）A.差示量热扫描仪；B. 膨胀计；C. 熔融指数仪5.玻璃态高聚物和结晶高聚物的拉伸情况的区别在于：（）A.前者只发生分子链的取向，不发生相变；而后者还包含有结晶的破坏、取向和再结晶等过程；B.两者都只发生分子链的取向，不发生相变；C.两者都发生结晶的破坏、取向和再结晶等过程6.结晶高聚物的熔点与其结晶温度的关系是（）A. 在越低温度下结晶，熔点越低，而且熔限越窄；B. 在越低温度下结晶，熔点越高，而且熔限越宽；C. 在越高温度下结晶，熔点越高，而且熔限越窄;7.共聚物的玻璃化转变温度通常是（）A.低；C.介于两者之间8.下列聚合物结晶能力从大到小的顺序是：（）A．高密度聚乙烯＞聚异丁烯＞自由基聚合得到的聚苯乙烯B．自由基聚合得到的聚苯乙烯＞聚异丁烯＞高密度聚乙烯C．聚异丁烯＞高密度聚乙烯＞自由基聚合得到的聚苯乙烯9.下列聚合物的玻璃化转变温度从高到低的顺序是：（）A．聚甲基丙烯酸甲酯＞聚丙烯酸丁酯＞聚丙烯酸甲酯B．聚丙烯酸丁酯＞聚丙烯酸甲酯＞聚甲基丙烯酸甲酯C．聚甲基丙烯酸甲酯＞聚丙烯酸甲酯＞聚丙烯酸丁酯10.聚合物在结晶过程中，体积（）A.变大B.变小C.不变11.下列方法中不能测定玻璃化温度的是：（）A．体膨胀计 B. 差示扫描量热法 C. 动态机械分析仪 D. X 射线衍射仪12.下列聚合物中，熔点最高的是（）A.尼龙10B.尼龙11C.尼龙1213.下列聚合物中，玻璃化温度最高的是（）A.PDMSB.PEC.PSD.PP14.测定熔点的方法有（）A.偏光显微镜B.DSCC.DMA15.非晶态聚合物的玻璃化转变即玻璃－橡胶转变，下列说法正确的是（）。

高分子物理课后答案何曼君第三版标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]高分子物理课后答案,何曼君,第三版第三章高分子的溶解过程与小分子相比有什么不同高分子与溶剂分子的尺寸相差悬殊，两者运动分子运动速度差别很大，现是溶剂分子渗入高聚物内部，是高聚体膨胀，称为“溶胀”，然后高分子均匀分散在溶剂中，形成完全溶解的分子分散的均相体系。

对于交联的高分子只停留在溶胀阶段，不会溶解。

第二维里系数A2的物理意义第二维利系数的物理意义是高分子链段和链段间的内排斥与高分子链段和溶剂分子间能量上相互作用、两者相互竞争的一个量度。

它与溶剂化作用和高分子在溶液里的形态有密切关系。

良溶剂中，高分子链由于溶剂化作业而扩张，高分子线团伸展，A2是正值；温度下降或在非良溶剂，高分子线团收缩，A2是负值；当链段与链段、溶剂与高分子链段相互作业想等时，高分子溶液符合理想溶液的性质，A2为零，相当于高分子链处于无扰状态。

高分子的理想链和真实链有哪些区别①理想链是一种理论模型，认为化学键不占体积，自由旋转，没有键角和位垒的限制，而真实链有键角限制和位垒的限制。

②理想链没有考虑远程相互作用和近程相互作用，而真实链要考虑链节与链节之间的体积排除和链与周围环境的相互作用以及链与链之间的相互作用等。

高分子的稀溶液、亚浓溶液、浓溶液有哪些本质的区别三种溶液最本质的区别体现在溶液中和高分子无规线团之间的相互作用和无规线团的形态结构不同：① 稀溶液：高分子线团是相互分离的，溶液中高分子链段的分布也是不均一的；线团之间的相互作用可以忽略。

②浓溶液：大分子链之间发生相互穿插和缠结，溶液中链段的空间密度分布趋于均一。

② 亚浓溶液：亚浓溶液介于稀溶液和浓溶液之间，高分子线团开始相互穿插交叠，整个溶液中链段的分布趋于均一；高分子线团与临近线团开始相互作用。

第四章一般共混物的相分离与嵌段共聚物的微相分离在本质上有何差别由于嵌段共聚物的嵌段间不相容而发生相分离，平均相结构微区的大小只有几十到几百纳米，即微相分离，两相之间的作用力是化学键。

高分子物理答案（第三版）第1章高分子的链结构1.写出聚氯丁二烯的各种可能构型。

等。

2．构象与构型有何区别？聚丙烯分子链中碳—碳单键是可以旋转的，通过单键的内旋转是否可以使全同立构聚丙烯变为间同立构聚丙烯？为什么？答：（1）区别：构象是由于单键的内旋转而产生的分子中原子在空间位置上的变化，而构型则是分子中由化学键所固定的原子在空间的排列；构象的改变不需打破化学键，而构型的改变必须断裂化学键。

（2）不能，碳-碳单键的旋转只能改变构象，却没有断裂化学键，所以不能改变构型，而全同立构聚丙烯与间同立构聚丙烯是不同的构型。

3. 为什么等规立构聚丙乙烯分子链在晶体中呈31螺旋构象，而间规立构聚氯乙烯分子链在晶体中呈平面锯齿构象？答（1）由于等归立构聚苯乙烯的两个苯环距离比其范德华半径总和小，产生排斥作用，使平面锯齿形（…ttt…）构象极不稳定，必须通过C-C键的旋转，形成31螺旋构象，才能满足晶体分子链构象能最低原则。

（2）由于间规聚氯乙烯的氯取代基分得较开，相互间距离比范德华半径大，所以平面锯齿形构象是能量最低的构象。

4. 哪些参数可以表征高分子链的柔顺性？如何表征？答：（1）空间位阻参数（或称刚性因子），值愈大，柔顺性愈差；（2）特征比Cn，Cn值越小，链的柔顺性越好；（3）连段长度b，b值愈小，链愈柔顺。

5．聚乙烯分子链上没有侧基，内旋转位能不大，柔顺性好。

该聚合物为什么室温下为塑料而不是橡胶？答：这是由于聚乙烯分子对称性好，容易结晶，从而失去弹性，因而在室温下为塑料而不是橡胶。

6. 从结构出发，简述下列各组聚合物的性能差异：（1）聚丙烯睛与碳纤维；（2）无规立构聚丙烯与等规立构聚丙烯；（3）顺式聚1，4-异戊二烯（天然橡胶）与反式聚1，4-异戊二烯（杜仲橡胶）。

（4）高密度聚乙烯、低密度聚乙烯与交联聚乙烯。

7. 比较下列四组高分子链的柔顺性并简要加以解释。

解：8. 某单烯类聚合物的聚合度为104，试估算分子链完全伸展时的长度是其均方根末端距的多少倍？（假定该分子链为自由旋转链。

第三版⾼分⼦物理课后习题答案详解第1章⾼分⼦的链结构1.写出聚氯丁⼆烯的各种可能构型，举例说明⾼分⼦的构造。

等。

举例说明⾼分⼦链的构造：线形：聚⼄烯，聚α-烯烃环形聚合物：环形聚苯⼄烯，聚芳醚类环形低聚物梯形聚合物：聚丙烯腈纤维受热，发⽣环化形成梯形结构⽀化⾼分⼦：低密度聚⼄烯交联⾼分⼦：酚醛、环氧、不饱和聚酯，硫化橡胶，交联聚⼄烯。

2．构象与构型有何区别？聚丙烯分⼦链中碳—碳单键是可以旋转的，通过单键的内旋转是否可以使全同⽴构聚丙烯变为间同⽴构聚丙烯？为什么？答：（1）区别：构象是由于单键的内旋转⽽产⽣的分⼦中原⼦在空间位置上的变化，⽽构型则是分⼦中由化学键所固定的原⼦在空间的排列；构象的改变不需打破化学键，⽽构型的改变必须断裂化学键。

（2）不能，碳-碳单键的旋转只能改变构象，却没有断裂化学键，所以不能改变构型，⽽全同⽴构聚丙烯与间同⽴构聚丙烯是不同的构型。

3.为什么等规⽴构聚丙⼄烯分⼦链在晶体中呈螺旋构象，⽽间规⽴构聚氯⼄烯分⼦链在晶体中呈平⾯锯齿构象？答（1）由于等归⽴构聚苯⼄烯的两个苯环距离⽐其范德华半径总和⼩，产⽣排斥作⽤，使平⾯锯齿形（…ttt…）构象极不稳定，必须通过C-C键的旋转，形成31螺旋构象，才能满⾜晶体分⼦链构象能最低原则。

（2）由于间规聚氯⼄烯的氯取代基分得较开，相互间距离⽐范德华半径⼤，所以平⾯锯齿形构象是能量最低的构象。

4.哪些参数可以表征⾼分⼦链的柔顺性？如何表征？答：（1）空间位阻参数（或称刚性因⼦），值愈⼤，柔顺性愈差；（2）特征⽐Cn，Cn值越⼩，链的柔顺性越好；（3）连段长度b，b值愈⼩，链愈柔顺。

5．聚⼄烯分⼦链上没有侧基，内旋转位能不⼤，柔顺性好。

该聚合物为什么室温下为塑料⽽不是橡胶？答：这是由于聚⼄烯分⼦对称性好，容易结晶，从⽽失去弹性，因⽽在室温下为塑料⽽不是橡胶。

6.从结构出发，简述下列各组聚合物的性能差异：（1）聚丙烯睛与碳纤维；（2）⽆规⽴构聚丙烯与等规⽴构聚丙烯；（3）顺式聚1，4-异戊⼆烯（天然橡胶）与反式聚1，4-异戊⼆烯（杜仲橡胶）。