第一篇:微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)典型計(jì)算題
第一章 市場均衡
1、已知某商品的需求函數(shù)和供給函數(shù)分別為:Qd=14-3P,Qs=2+6P,該商品的均衡價(jià)格是()。A.4/3
B.4/5
C.2/5
D.5/2
2、已知某種商品的市場需求函數(shù)為D=20-P,市場供給函數(shù)為S=4P-5,在其他條件不變的情況下對(duì)該商品實(shí)現(xiàn)減稅,則減稅后的市場均衡價(jià)格()。A.大于5 B.等于5 C.小于
5D.小于或等于5
3、已知某商品的需求函數(shù)和供給函數(shù)分別為:QD=14-3P,QS=2+6P,該商品的均衡價(jià)格是()
A.4/B.4/5 C.2/5
D.5/2
4、假設(shè)某商品的需求曲線為Q=3-2P,市場上該商品的均衡價(jià)格為4,那么,當(dāng)需求曲線變?yōu)镼=5-2P后,均衡價(jià)格將()A.大于B.小于4 C.等于4
D.小于或等于4
5、已知當(dāng)某種商品的均衡價(jià)格是10美元的時(shí)候,均衡交易量是5000單位?,F(xiàn)假定買者收入的增加使這種商品的需求增加了800單位,那么在新的均衡價(jià)格水平上,買者的購買量是()。
A.5000單位
B.多于5000單位但小于5800單位
C.5800單位
D.多于5800單位
彈性
1、已知需求方程為:Q=50-2P,在P=10處的點(diǎn)價(jià)格彈性是()A.6 B.0.67
C.0.33 D.0
2、假如Q=200+0.1M,M=2000元,其點(diǎn)收入彈性為()A.2B.–2 C.0.1D.0.5
第二章 效應(yīng)理論
1、假定X和Y的價(jià)格PX和PY已定,當(dāng)MRSXY>PX/PY時(shí)消費(fèi)者為達(dá)到最大滿足,他將
A.增加購買X,減少購買Y
B.減少購買X,增加購買Y C.同時(shí)增加購買X,Y D.同時(shí)減少購買X,Y
2、假定X和Y的價(jià)格PX和PY已定,當(dāng)MRSXY>PX/PY時(shí)消費(fèi)者為達(dá)到最大滿足,他將增加購買X,減少購買Y 對(duì)(T)
3、已知某人的效用函數(shù)為TU=4X+Y,如果消費(fèi)者消費(fèi)16單位X和14單位Y,則該消費(fèi)者的總效用是62 錯(cuò)(F)
4、在橫軸表示商品X的數(shù)量,縱軸表示商品Y的數(shù)量的坐標(biāo)平面上,如果一條無差異曲線上某一點(diǎn)的斜率為-1/4,這意味著消費(fèi)者愿意放棄(D)個(gè)單位X而獲得1單位Y。
A、5 B、1 C、1/4 D、4
5、已知X商品的價(jià)格為5元,Y商品的價(jià)格為2元,如果消費(fèi)者從這兩種商品的消費(fèi)中得到最大效用時(shí),商品Y的邊際效用為30,那么此時(shí)X商品的邊際效用為(D)。
A、60 B、45 C、150 D、75
6、已知商品X的價(jià)格為8元,Y的價(jià)格為3元,若某消費(fèi)者買了5個(gè)單位X和3個(gè)單位Y,此時(shí)X,Y的邊際效用分別為20、14,那么為獲得效用最大化,該消費(fèi)者應(yīng)該(C)。
A、停止購買兩種商品
B、增加X的購買,減少Y的購買 C、增加Y的購買,減少X的購買 D、同時(shí)增加X,Y的購買
7、當(dāng)X商品的價(jià)格下降時(shí),替代效應(yīng)X1X*=+5,收入效應(yīng)X*X2=+3,則商品是().A: 正常商品 B: 一般低檔商品 C: 吉芬商品 D: 獨(dú)立商品
8、若消費(fèi)者張某只準(zhǔn)備買兩種商品X和Y,X的價(jià)格為10,Y的價(jià)格為2。若張某買了7個(gè)單位X和3個(gè)單位Y,所獲得的邊際效用值分別為30和20個(gè)單位,則(C)
A.張某獲得了最大效用 B.張某應(yīng)當(dāng)增加X的購買,減少Y的購買
C.張某應(yīng)當(dāng)增加Y的購買,減少X的購買 D.張某要想獲得最大效用,需要借錢
9.已知商品X的價(jià)格為1.5元,商品Y的價(jià)格為1元,如果消費(fèi)者從這兩種商品的消費(fèi)中得到最大效用的時(shí)候,商品X的邊際效用是30,那么商品Y的邊際效用應(yīng)該是(A)
A.20 B.30 C.45 D.55 10.已知消費(fèi)者的收入為50元,PX=5元,PY=4元,假設(shè)該消費(fèi)者計(jì)劃購買6單位X 和 5單位Y,商品X和Y的邊際效用分別為60和30,如要實(shí)現(xiàn)效用最大化,他應(yīng)該(A)A.增購X而減少Y的購買量 B.增購Y而減少X的購買量 C.同時(shí)增加X和Y的購買量 D.同時(shí)減少X和Y的購買量
11、當(dāng)X商品的價(jià)格下降時(shí),替代效應(yīng)= +5,收入效應(yīng)= +3。則該商品是(A)。A.正常商品 B.一般低檔商品 C.吉芬商品 D.獨(dú)立商品
12、已知某正常商品的價(jià)格下降時(shí),替代效應(yīng)= +2,則收入效應(yīng)=(D)。A.-4 B.-2 C.-1 D.+1
13、當(dāng)X商品的價(jià)格下降時(shí),替代效應(yīng)= +4,收入效應(yīng)=-3。則該商品是(B)。A.正常商品 B.一般低檔商品 C.吉芬商品 D.獨(dú)立商品
14、已知某一般低檔商品的價(jià)格下降時(shí),收入效應(yīng)=-2,則替代效應(yīng)=(D)。A.-2 B.-1 C.+1 D.+3
15、當(dāng)X商品的價(jià)格下降時(shí),替代效應(yīng)= +3,收入效應(yīng)=-5。則該商品是(C)。A.正常商品 B.一般低檔商品 C.吉芬商品 D.奢侈商品 16.已知某吉芬商品的價(jià)格下降時(shí),收入效應(yīng)=-4,則替代效應(yīng)=(C)。A.-2 B.-1 C.+2 D.+5
17、已知x商品的價(jià)格為5元,y商品的價(jià)格為2元,如果消費(fèi)者從這兩種商品的消費(fèi)中得到最大效用時(shí),商品x的邊際效用為75,那么此時(shí)y商品的邊際效用為(D)。
A.60 B.45 C.150 D.30
18、如果消費(fèi)者消費(fèi)15個(gè)面包獲得的總效用是100個(gè)效用單位,消費(fèi)16個(gè)面包獲得的總效用是106個(gè)效用單位,則第16個(gè)面包的邊際效用是(D)A. 108個(gè)
B. 100個(gè) C. 106個(gè)
D. 6個(gè)
19、已知某家庭的總效用方程為TU=14Q-Q2,Q為消費(fèi)商品數(shù)量,該家庭獲得最大效用時(shí)的商品數(shù)量為(B)
A.49
B.7C.14
D.2 20、已知商品X的價(jià)格為2元,商品Y的價(jià)格為1元,如果消費(fèi)者在獲得最大滿足時(shí),商品Y的邊際效用是30元,那么,商品X的邊際效用是(D)A.20
B.30C.45
D.60
21、M=Px?X+Py?Y是消費(fèi)者的(C)
A.需求函數(shù)B.效用函數(shù)
C.預(yù)算約束條件方程D.不確定函數(shù)
22、已知某人的效用函數(shù)為TU=4X+Y,如果消費(fèi)者消費(fèi)16單位X和14單位Y,則該消費(fèi)者的總效用是(A)
A.78 B.14 C.62 D.16
23、假設(shè)消費(fèi)者張某對(duì)X和Y兩種商品的效用函數(shù)為U=XY,張某收入為500元,X和Y的價(jià)格分別為PX=2元,PY=5元,張某對(duì)X和Y兩種商品的最佳組合是(C)
A.X=25 Y=50 B.X=125 Y=25 C.X=125 Y=50 D.X=50 Y=125
24、設(shè)某消費(fèi)者的效用函數(shù)為U=XY,預(yù)算方程為Y=50-X,則消費(fèi)組合(X=20,Y=30)(B)。
A.可能是均衡點(diǎn) B.不可能是均衡點(diǎn) C.一定是均衡點(diǎn) D.以上均有可能
25、假定茶的價(jià)格為一杯12元,果汁價(jià)格為一杯6元,當(dāng)兩者的MRS>2時(shí),消費(fèi)為了達(dá)到最大的滿足,會(huì)選擇(A)。A.增購茶,減少果汁的購買 B.增購果汁,減少咖啡的購買 C.同時(shí)增加茶、果汁的購買 D.同時(shí)減少茶、果汁的購買
第三章 企業(yè)的生產(chǎn)和成本 關(guān)于柯布道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)
(一)計(jì)算成本
1、已知某廠商的生產(chǎn)函數(shù)為Q=L2/3K1/3,又勞動(dòng)的價(jià)格w=2元,資本的價(jià)格r=1元。當(dāng)總成本為3000元,廠商達(dá)到均衡時(shí),使用的K的數(shù)量為()。A.1000
B.3000 C.4000 D.500
2、已知某廠商的生產(chǎn)函數(shù)為Q=L2/3K1/
3,又勞動(dòng)的價(jià)格w=2元,資本的價(jià)格r=1元。當(dāng)產(chǎn)量為800,廠商達(dá)到均衡時(shí),最小成本為()。A.2400
B.3000 C.3600 D.4000
3、已知某廠商的生產(chǎn)函數(shù)為Q=L2/3K1/3,又勞動(dòng)的價(jià)格w=2元,資本的價(jià)格r=1元。當(dāng)產(chǎn)量為800,廠商達(dá)到均衡時(shí),使用的L的數(shù)量為()。A.800 B.3000 C.3600 D.4000
(二)判斷規(guī)模報(bào)酬
1、當(dāng)Q=2.5L0.7K0.6 時(shí),其規(guī)模報(bào)酬應(yīng)該是()。A.遞增
B.遞減
C.不變
D.無法確定
2、已知某企業(yè)的生產(chǎn)函數(shù)Q=L3/8K5/8(Q為產(chǎn)量,L和K分別為勞動(dòng)和資本),則()。
A.生產(chǎn)函數(shù)是規(guī)模報(bào)酬不變
B.生產(chǎn)函數(shù)是規(guī)模報(bào)酬遞增
C.生產(chǎn)函數(shù)是規(guī)模報(bào)酬遞減 D.無法判斷
3、對(duì)于柯布一道格拉斯生產(chǎn)函數(shù) Q=ALαKβ(其中0<α、β<1),以下描述正確的是()。A.如果αB.如果αC.如果αD.如果α+β+β+β+β>0,則我們可以判斷該廠商正處于規(guī)模報(bào)酬遞增階段 =0,則我們可以判斷該廠商正處于規(guī)模報(bào)酬不變階段 <1,則我們可以判斷該廠商正處于規(guī)模報(bào)酬遞減階段 >1,則我們可以判斷該廠商正處于規(guī)模報(bào)酬遞減階段
(三)其他計(jì)算題
1、已知生產(chǎn)函數(shù)為Q=LK-0.5L2-0.32K2,Q表示產(chǎn)量,K表示資本,L表示勞動(dòng)。令式中的K=10。勞動(dòng)的平均產(chǎn)量函數(shù)是()。A.10-0.5L-32/L B.10-0.5L C.10-0.5L-32L D.10-L
2、已知生產(chǎn)函數(shù)為Q=LK-0.5L2-0.32K
2,Q表示產(chǎn)量,K表示資本,L表示勞動(dòng)。令上式的K=10。勞動(dòng)的邊際產(chǎn)量函數(shù)為()A.10-0.5L-32/L B.10-0.5L C.10-0.5L-32L D.10-L
3、已知產(chǎn)量為8個(gè)單位時(shí),總成本為80元,當(dāng)產(chǎn)量增加到9個(gè)單位時(shí),平均成本為11元,那么,此時(shí)的邊際成本為()。
A.1元
B.19元
C.88元
D.20元
正確答案:AAA AAC ADB
第四章 完全競爭市場
1、某完全競爭企業(yè)的成本函數(shù)為TC=Q3-9Q2+81Q+25,則其收支相抵價(jià)格為()。
A.66 B.60.75 C.56 D.50
2、某完全競爭企業(yè)的成本函數(shù)為TC=Q3-9Q2+81Q+25,則其停止?fàn)I業(yè)價(jià)格為()。
A.70 B.66 C.67.75 D.58
3、某完全競爭企業(yè)的成本函數(shù)為TC=Q3-9Q2+81Q+25,則其收支相抵價(jià)格和停止?fàn)I業(yè)價(jià)格分別為()。
A.66和58 B.66和60.75
C.70和60.75 D.60和50
4、某完全競爭企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品價(jià)格為8元,平均成本為13元,平均可變成本為10元,則該企業(yè)在短期內(nèi)()。
A.停止生產(chǎn)且不虧損
B.停止生產(chǎn)且虧損
C.繼續(xù)生產(chǎn)但虧損
D.繼續(xù)生產(chǎn)且存在利潤
5、某完全競爭企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品價(jià)格為12元,平均成本為14元,平均可變成本為9.5元,則該企業(yè)在短期內(nèi)()。
A.繼續(xù)生產(chǎn)但虧損
B.繼續(xù)生產(chǎn)且存在利潤
C.停止生產(chǎn)且不虧損
D.停止生產(chǎn)且虧損
6、在完全競爭市場上,已知某廠商的產(chǎn)量Q是500單位,總收益TR是500美元,總成本TC是800美元,不變成本FC是200美元,邊際成本MC是1美元,按照利潤最大化原則,他應(yīng)該()。
A.增加產(chǎn)量
B.停止生產(chǎn)
C.減少產(chǎn)量
D.以上措施都可采取
第五章 不完全競爭市場
1、已知某壟斷廠商的短期總成本函數(shù)為STC = 0.1Q3-6Q2 + 140Q + 3000,反需求函數(shù)為P = 150-3.25Q,那么該壟斷廠商的短期均衡產(chǎn)量是()A.20
B.15 C.30 D.40
2、壟斷企業(yè)面臨的需求為 Q = 100/P2,企業(yè)的邊際成本始終為1,利潤最大化時(shí)壟斷價(jià)格為()A.1
B.2
C.5 D.10
3、設(shè)壟斷廠商的產(chǎn)品的需求函數(shù)為P=12-0.4Q,總成本函數(shù)TC=0.6 Q2+4Q+5,總利潤最大時(shí)Q為()A.3 B.4
C.5 D.154、設(shè)壟斷廠商的產(chǎn)品的需求函數(shù)為P=12-0.4Q,總成本函數(shù)TC=0.6 Q2+4Q+5,總收益最大時(shí)Q為()A.3 B.4 C.5 D.15
5、一個(gè)壟斷企業(yè)以12元的價(jià)格銷售8單位產(chǎn)品,以13元的價(jià)格銷售7單位產(chǎn)品,則與8單位產(chǎn)品相對(duì)應(yīng)的邊際收益是()A.5元
B.12元
C.1元
D.6元
6、設(shè)壟斷廠商的產(chǎn)品的需求函數(shù)為P=12-0.4Q,總成本函數(shù)TC=0.6 Q2+4Q+5,總利潤最大時(shí)P為()A.8
B.10.4 C.5
D.4
7、在伯特蘭寡頭市場上有兩個(gè)廠商,其邊際成本均為20,市場需求為P = 50-Q,則均衡市場價(jià)格為()A.10
B.20
C.30 D.40
8、A 和B 銷售競爭的產(chǎn)品,他們正在決定是否做廣告,支付矩陣如下;
廠商乙 做廣告 不做廣告 廠商甲 做廣告
10,5 15,0 不做廣告 6,8 10,4 納什均衡是()
A.做廣告,做廣告
B.做廣告,不做廣告
C.不做廣告,不做廣告
D.不做廣告,做廣告
第六章
1、某工人在工資為每小時(shí)20元時(shí)每周掙800元,當(dāng)工資漲到每小時(shí)40元每周掙1200元,由此可知
A.收入效應(yīng)大于替代效應(yīng) B.收入效應(yīng)小于替代效應(yīng)應(yīng)
D.無法確定
C.收入效應(yīng)等于替代效
第二篇:微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)計(jì)算題常見題型
微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)常見計(jì)算題集錦
一、彈性計(jì)算
1.假定某消費(fèi)者的需求的價(jià)格彈性Ed=1.3,需求的收入彈性Em = 2.2。求:(1)在其他條件不變的情況下,商品價(jià)格下降2%對(duì)需求數(shù)量的影響。(2)在其他條件不變的情況下,消費(fèi)者收入提高5%對(duì)需求數(shù)量的影響。
?QQ解
(1)由于題知Ed?,于是有:
?PP??Q?P??Ed???(1.3)?(?2%)?2.6% QP所以當(dāng)價(jià)格下降2%時(shí),商需求量會(huì)上升2.6%.?QQ(2)由于 Em= Em??,于是有:
?MM?Q?M??Em??(2.2)?(5%)?11% QM即消費(fèi)者收入提高5%時(shí),消費(fèi)者對(duì)該商品的需求數(shù)量會(huì)上升11%。
2.假定某市場上A、B兩廠商是生產(chǎn)同種有差異的產(chǎn)品的競爭者;該市場對(duì)A廠商的需求曲線為PA=200-QA,對(duì)B廠商的需求曲線為PB=300-0.5×QB ;兩廠商目前的銷售情況分別為QA=50,QB=100。
求:(1)A、B兩廠商的需求的價(jià)格彈性分別為多少?
(2)如果B廠商降價(jià)后,使得B廠商的需求量增加為QB=160,同時(shí)使競爭對(duì)手A廠商的需求量減少為QA=40。那么,A廠商的需求的交叉價(jià)格彈性EAB是多少?
(3)如果B廠商追求銷售收入最大化,那么,你認(rèn)為B廠商的降價(jià)是一個(gè)正確的選擇嗎?
解(1)關(guān)于A廠商:由于PA=200-50=150且A廠商的 需求函數(shù)可以寫為;QA=200-PA 于是
關(guān)于B廠商:由于PB=300-0.5×100=250 且B廠商的需求函數(shù)可以寫成: QB=600-PB
于是,B廠商的需求的價(jià)格彈性為:(2)當(dāng)QA1=40時(shí),PA1=200-40=160且 當(dāng)PB1=300-0.5×160=220且 所以
(4)由(1)可知,B廠商在PB=250時(shí)的需求價(jià)格彈性為EdB=5,也就是說,對(duì)于廠商的需求是富有彈性的.我們知道,對(duì)于富有彈性的商品而言,廠商的價(jià)格和銷售收入成反方向的變化,所以,B廠商將商品價(jià)格由PB=250下降為PB1=220,將會(huì)增加其銷售收入.具體地有: 降價(jià)前,當(dāng)PB=250
且
QB=100
時(shí),B
廠商的銷售收入為:
TRB=PB?QB=250?100=25000 降價(jià)后,當(dāng)PB1=220
且
QB1=160
時(shí),B
廠商的銷售收入為: TRB1=PB1?QB1=220?160=35200
顯然, TRB < TRB1,即B廠商降價(jià)增加了它的收入,所以,對(duì)于B廠商的銷售收入最大化的目標(biāo)而言,它的降價(jià)行為是正確的.3.假定同一市場上的兩個(gè)競爭廠商,他們的市場需求曲線分別為PX=1000-5QX和PY=1600-4QY,這兩家廠商現(xiàn)在的市場銷售量分別是100單位X和250單位Y。(1)求X,Y 的當(dāng)前的需求價(jià)格彈性。
(2)假定Y降價(jià)后使QY增加到300單位,同時(shí)導(dǎo)致X的銷售量QX下降到75單位,求X廠商產(chǎn)品X的交叉價(jià)格彈性是多少?
(3)假定Y廠商的目標(biāo)是謀求收益最大化,應(yīng)該采取怎樣的價(jià)格策略? 解:(1)設(shè)QX=100,QY=250,則
PX=1000-5QX=500
PY=1600-4QY=600 于是X的價(jià)格彈性 Ed(X)=dQx/dPx*(Px/Qx)=-1 Y的價(jià)格彈性 Ed(Y)=dQY/dPY*(PY/QY)=-0.6(2)設(shè)QY’=300,QX’=75,則 PY’=1600-4QY=400 △QX= QX’-QX=75-100=25 △PY= PY’-PY=-200 所以,X廠商產(chǎn)品X對(duì)Y 廠商產(chǎn)品Y 的交叉彈性
EXY=AQx/APY * [(Px+ PY’/2)/(Qx+ QY’)]=5/7(1)(4)由(1)可知,Y廠商生產(chǎn)的產(chǎn)品Y在價(jià)格P=600時(shí)的需求價(jià)格彈性為-0.6,也就是說Y產(chǎn)品的需求缺乏彈性,在這種情況下降價(jià)會(huì)使總收益減少,提價(jià)會(huì)使總收益增加。這一結(jié)論可驗(yàn)證如下:
降價(jià)前,Y廠商的總收益為 TR= Px QY=600*250=150000
降價(jià)后,Y廠商的總收益為 TR= Px QY=400*300=120000 可見,Y 廠商降低其產(chǎn)品價(jià)格將使其總收益減少,故降價(jià)對(duì)Y 公司在經(jīng)濟(jì)上是不合理的。
二、消費(fèi)者均衡
4.已知某消費(fèi)者每年用于商品1和的商品2的收入為540元,兩商品的價(jià)格分別
2為P1=20元和P2=30元,該消費(fèi)者的效用函數(shù)為U?3X1X2,該消費(fèi)者每年購買這兩種商品的數(shù)量應(yīng)各是多少?從中獲得的總效用是多少?
解:根據(jù)消費(fèi)者的效用最大化的均衡條件:
MU1/MU2=P1/P2 其中,由U?3X1X2可得:
MU1=dTU/dX1 =3X22 MU2=dTU/dX2 =6X1X2
于是,有:
23X2/6X1X2?20/30
(1)整理得
將(1)式代入預(yù)算約束條件20X1+30X2=540,得:X1=9,X2=12
2因此,該消費(fèi)者每年購買這兩種商品的數(shù)量應(yīng)該為:U?3X1X2?3888
三、生產(chǎn)三階段
5.教材P125 第三題
解答:
(1)由生產(chǎn)數(shù)Q=2KL-0.5L2-0.5K2,且K=10,可得短期生產(chǎn)函數(shù)為: Q=20L-0.5L2-0.5*102 =20L-0.5L2-50 于是,根據(jù)總產(chǎn)量、平均產(chǎn)量和邊際產(chǎn)量的定義,有以下函數(shù): 勞動(dòng)的總產(chǎn)量函數(shù)TPL=20L-0.5L2-50 勞動(dòng)的平均產(chǎn)量函數(shù)APL=20-0.5L-50/L 勞動(dòng)的邊際產(chǎn)量函數(shù)MPL=20-L(2)關(guān)于總產(chǎn)量的最大值:20-L=0解得L=20 所以,勞動(dòng)投入量為20時(shí),總產(chǎn)量達(dá)到極大值。
關(guān)于平均產(chǎn)量的最大值:-0.5+50L-2=0
L=10(負(fù)值舍去)所以,勞動(dòng)投入量為10時(shí),平均產(chǎn)量達(dá)到極大值。關(guān)于邊際產(chǎn)量的最大值:
由勞動(dòng)的邊際產(chǎn)量函數(shù)MPL=20-L可知,邊際產(chǎn)量曲線是一條斜率為負(fù)的直線??紤]到勞動(dòng)投入量總是非負(fù)的,所以,L=0時(shí),勞動(dòng)的邊際產(chǎn)量達(dá)到極大值。(3)當(dāng)勞動(dòng)的平均產(chǎn)量達(dá)到最大值時(shí),一定有APL=MPL。由(2)可知,當(dāng)勞動(dòng)為10時(shí),勞動(dòng)的平均產(chǎn)量APL達(dá)最大值,及相應(yīng)的最大值為: APL的最大值=10 MPL=20-10=10 很顯然APL=MPL=10
四、完全競爭廠商均衡
6、已知某完全競爭行業(yè)中的單個(gè)廠商的短期成本函數(shù)為STC=0.1Q3-2Q2+15Q+10。試求:
(1)當(dāng)市場上產(chǎn)品的價(jià)格為P=55時(shí),廠商的短期均衡產(chǎn)量和利潤;(2)當(dāng)市場價(jià)格下降為多少時(shí),廠商必須停產(chǎn)? 解答:(1)因?yàn)镾TC=0.1Q3-2Q2+15Q+10 所以SMC=dSTC=0.3Q2-4Q+15 dQ根據(jù)完全競爭廠商實(shí)現(xiàn)利潤最大化原則P=SMC,且已知P=55,于是有:0.3Q2-4Q+15=55 整理得:0.3Q2-4Q-40=0 解得利潤最大化的產(chǎn)量Q*=20(負(fù)值舍去了)以Q*=20代入利潤等式有:
=TR-STC=PQ-STC=(55×20)-(0.1×203-2×202+15×20+10)=1100-310=790 即廠商短期均衡的產(chǎn)量Q*=20,利潤л=790
(2)當(dāng)市場價(jià)格下降為P小于平均可變成本AVC即P TVC0.1Q3?2Q2?15QAVC==0.1Q2-2Q+15 ?QQ令dAVCdAVC?0,即有:?0.2Q?2?0 dQdQ解得 Q=10 d2AVC且?0.2?0 dQ2故Q=10時(shí),AVC(Q)達(dá)最小值。以Q=10代入AVC(Q)有: 最小的可變平均成本AVC=0.1×102-2×10+15=5 于是,當(dāng)市場價(jià)格P<5時(shí),廠商必須停產(chǎn)。 五、不完全競爭廠商均衡 7、已知某壟斷廠商的短期成本函數(shù)為STC?0.1Q3?6Q2?14Q?3000,反需求函數(shù)為P=150-3.25Q 求:該壟斷廠商的短期均衡產(chǎn)量與均衡價(jià)格。解答:因?yàn)镾MC?dSTCdQ?0.3Q2?12Q?140 且由TR?P(Q)Q?(150?3.25Q)Q?150Q?3.25Q2 得出MR=150-6.5Q 根據(jù)利潤最大化的原則MR=SMC 0.3Q2?12Q?140?150?6.5Q 解得Q=20(負(fù)值舍去) 以Q=20代人反需求函數(shù),得P=150-3.25Q=85 所以均衡產(chǎn)量為20 均衡價(jià)格為85 8、已知某壟斷廠商的成本函數(shù)為TC?0.6Q2?3Q?2,反需求函數(shù)為P=8-0.4Q。求: (1)該廠商實(shí)現(xiàn)利潤最大化時(shí)的產(chǎn)量、價(jià)格、收益和利潤。(2)該廠商實(shí)現(xiàn)收益最大化的產(chǎn)量、價(jià)格、收益和利潤。(3)比較(1)和(2)的結(jié)果。解答:(1)由題意可得:MC?dTC?1.2Q?3 且MR=8-0.8Q dQ于是,根據(jù)利潤最大化原則MR=MC有:8-0.8Q=1.2Q+3 解得 Q=2.5 以Q=2.5代入反需求函數(shù)P=8-0.4Q,得: P=8-0.4×2.5=7 以Q=2。5和P=7代入利潤等式,有: л=TR-TC=PQ-TC =(7×0.25)-(0.6×2.52+2) =17.5-13.25=4.25 所以,當(dāng)該壟斷廠商實(shí)現(xiàn)利潤最大化時(shí),其產(chǎn)量Q=2.5,價(jià)格P=7,收益TR=17.5,利潤л=4.25(2)由已知條件可得總收益函數(shù)為:TR=P(Q)Q=(8-0.4Q)Q=8Q-0.4Q2 令dTRdTR?0,即有:?8?0.8?0 dQdQ解得Q=10 且dTR??0.8?0 dQ所以,當(dāng)Q=10時(shí),TR值達(dá)最大值。 以Q=10代入反需求函數(shù)P=8-0.4Q,得:P=8-0.4×10=4 以Q=10,P=4代入利潤等式,有》 л=TR-TC=PQ-TC =(4×10)-(0.6×102+3×10+2) =40-92=-52 所以,當(dāng)該壟斷廠商實(shí)現(xiàn)收益最大化時(shí),其產(chǎn)量Q=10,價(jià)格P=4,收益TR=40,利潤л=-52,即該廠商的虧損量為52。 (3)通過比較(1)和(2)可知:將該壟斷廠商實(shí)現(xiàn)最大化的結(jié)果與實(shí)現(xiàn)收益最大化的結(jié)果相比較,該廠商實(shí)現(xiàn)利潤最大化時(shí)的產(chǎn)量較低(因?yàn)?.25<10),價(jià)格較高(因?yàn)?>4),收益較少(因?yàn)?7.5<40),利潤較大(因?yàn)?.25>-52)。顯然,理性的壟斷廠商總是以利潤最大化作為生產(chǎn)目標(biāo),而不是將收益最大化作為生產(chǎn)目標(biāo)。追求利潤最大化的壟斷廠商總是以較高的壟斷價(jià)格和較低的產(chǎn)量,來獲得最大的利潤。 有機(jī)化學(xué)典型計(jì)算題 1.取標(biāo)準(zhǔn)情況下CH4和過量的O2混合氣體840mL點(diǎn)燃,將燃燒后的氣體用堿石灰吸收,堿石灰增重0.600g,計(jì)算: (1)堿石灰吸收后所剩氣體的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)?(2)原混合氣體中CH4跟O2的體積比.2.室溫時(shí),20ml某氣態(tài)烴與過量氧氣混合,將完全燃燒后的產(chǎn)物通過濃硫酸,再恢復(fù)至室溫,氣體體積減少了50mL,將剩余氣體再通過氫氧化鈉溶液,體積又減少了40mL.求該氣態(tài)烴的分子式。 3.A是由C H或C H O元素組成的有機(jī)物,取0.01molA在1.456L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氧氣中燃燒,燃燒的產(chǎn)物通過足量濃硫酸,濃硫酸增重0.54g,再在通過濃硫酸后的氣體中點(diǎn)燃Mg條(足量),生成總質(zhì)量為5.16g的黑白兩種物質(zhì),且黑色生成物與白色生成物的物質(zhì)的量比為1:4,求A的分子式。 4.有機(jī)物A是烴的含氧有機(jī)物,在同溫同壓下,A蒸氣的質(zhì)量是同體積乙醇蒸氣的2倍。1.38gA完全燃燒后,將燃燒產(chǎn)物通過堿石灰,堿石灰的質(zhì)量增加3.06 g。若將燃燒后的產(chǎn)物通過濃硫酸,濃硫酸的質(zhì)量增加1.08g。取4.6gA與足量的金屬Na反應(yīng),在標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成1.68L氫氣,A與Na2CO3溶液混合不反應(yīng),求A的結(jié)構(gòu)簡式。 5.由一種氣態(tài)烷烴與一種氣態(tài)烯烴組成的混合氣體,它對(duì)氦氣的相對(duì)密度為6,將1體積混合氣與4體積氧氣再混合,然后裝入密閉容器中,用電火花點(diǎn)燃,使之充分燃燒,若反應(yīng)前后溫度均保持在120℃,測得容器內(nèi)壓強(qiáng)比反應(yīng)前增加,則該混合氣體可能由__________組成,若增加4%,則由__________氣體組成。 6.某有機(jī)化合物A對(duì)氫氣的相對(duì)密度為29,燃燒該有機(jī)物2.9g,生成3.36L二氧化碳?xì)怏w。1.求該有機(jī)化合物的分子式。 2.取0.58g該有機(jī)物與足量銀氨溶液反應(yīng),析出金屬2.16g。寫出該化合物的結(jié)構(gòu)簡式。 7.0.2mol有機(jī)物和0.4mol O2在密閉容器中燃燒后的產(chǎn)物為CO2 CO和H2O(g)。產(chǎn)物經(jīng)過濃硫酸后,濃硫酸的質(zhì)量增加10.8g;再通過灼熱CuO充分反應(yīng)后,固體質(zhì)量減輕了3.2g;最后氣體再通過堿石灰被完全吸收,堿石灰的質(zhì)量增加17.5g。(1)判斷該有機(jī)物的化學(xué)式 (2)若0.2mol該有機(jī)物恰好與9.2g金屬鈉完全反應(yīng),試確定該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式(3)若0.2mol該有機(jī)物恰好與4.6g金屬鈉完全反應(yīng),試確定該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式 8.取有機(jī)物3g,在足量氧氣中充分燃燒,講燃燒后的氣體通過足量的濃硫酸,濃硫酸質(zhì)量增加1.8g,將剩余氣體通過足量澄清石灰水,得到10g沉淀。1.求該有機(jī)物的最簡式 2.取一定量該有機(jī)物,加熱蒸發(fā),測得該有機(jī)物的蒸汽密度是相同條件下氫氣的15倍,試推測該有機(jī)物的分子式和結(jié)構(gòu)簡式 9.某混合氣體由烷烴、烯烴、炔烴中的兩種氣體組成。將1升混合氣體在氧氣中完全燃燒生成3升二氧化碳和3.7升水蒸氣(同狀態(tài)下測得)。試判斷混合氣體的成分并求兩類烴的體積比。 10.常溫下,一種氣體烷烴A和一種氣態(tài)烯烴B組成的混合氣體,已知B分子中所含C原子數(shù)大于A分子中所含C原子數(shù)。 (1)將2L此混合氣體充分燃燒,在相同條件下得到7L水蒸氣,試推斷A、B所有可能的組成及體積比。 (2)取2L混合氣體與9.5L氧氣恰好完全燃燒,通過計(jì)算確定A、B的分子式。 一、比例法 例1.某烴完全燃燒時(shí),消耗的氧氣與生成的CO2體積比為4∶3,該烴能使酸性高錳酸鉀溶液退色,不能使溴水退色,則該烴的分子式可能為()。A.C3H 4B.C7H8 C.C9H1 2D.C8H10 例2.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測得體積為5.6L的某氣態(tài)烴與足量氧氣完全燃燒后生成16.8LCO2和18g水,則該烴可能是()。 A.乙烷 B.丙烷 C.丁炔 D.丁烯 二、差量法 例3.常溫常壓下,20mL某氣態(tài)烴與同溫同壓下的過量氧氣70mL混合,點(diǎn)燃爆炸后,恢復(fù)到原來狀況,其體積為50mL,求此烴可能有的分子式。三、十字交叉法 例4.乙烷和乙烯的混合氣體3L完全燃燒需相同狀況下的O210L,求乙烷和乙烯的體積比。 四、平均值法 例5.某混合氣體由兩種氣態(tài)烴組成。取22.4L混合氣體完全燃燒后得到4.48LCO2(氣體為標(biāo)準(zhǔn)狀況)和3.6g水。則這兩種氣體可能是()。 A.CH4或C3H6 B.CH4或C3H4 C.C2H4或C3H 4D.C2H2或C2H6 練習(xí)1.常溫下,一種烷烴A和一種單烯烴B組成混合氣體,A或B分子最多只含有4個(gè)碳原子,且B分子的碳原子數(shù)比A分子多。將1L該混合氣體充分燃燒,在同溫同壓下得到2.5LCO2氣體,試推斷原混合氣體中A和B所有可能的組合及其體積比。 練習(xí)2.烷烴A跟某單烯烴B的混合氣體對(duì)H2的相對(duì)密度為14,將此混合氣體與過量氧氣按物質(zhì)的量比1∶5混合后,在密閉容器中用電火花點(diǎn)燃,A,B充分燃燒后恢復(fù)到原來狀況(120℃,1.01×105Pa),混合氣體的壓強(qiáng)為原來的1.05倍,求A,B的名稱及體積分?jǐn)?shù)。練習(xí)30.1mol某烴與1.5mol過量的氧氣混合,充分燃燒后,將生成物全部通過足量的Na2O2固體。固體增重23.4g。從Na2O2中逸出標(biāo)準(zhǔn)狀況下24.64L氣體。(1)求該烴的分子式(2)有知該烴能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,但不能使溴水褪色,寫出該烴可能的結(jié)構(gòu)簡式。 二、有機(jī)物燃燒規(guī)律及其計(jì)算 燃燒通式為:CxHy+(x+y/4)O2=xCO2+y/2 H2O CxHyOz+(x+y/4-z/2)O2=xCO2+y/2 H2O 1、氣態(tài)烴燃燒體積的變化 若水為液體,燃燒后體積縮小,減小值只與烴中氫原子數(shù)目有關(guān);若水為氣體,總體積變化也只與氫原子數(shù)目有關(guān):H=4,V前=V后;H>4,V前<V后;H<4,V前>V后。例 1、體積為10mL的某氣態(tài)烴,在50mL足量O2里完全燃燒,生成液態(tài)水和體積為35 mL氣體(氣體體積均在同溫同壓下測定),此烴的分子式是() A、C2H 4B、C2H 2C、C3H6 D、C3H8 解析:因?yàn)樗疄橐后w,由燃燒通式得出體積差為(1+y/4),由差量法求得y=6,選D。 2、烴的物質(zhì)的量與燃燒產(chǎn)物中CO2和H2O的物質(zhì)的量的關(guān)系 n(烷烴)=n(H2O)-n(CO2);烯烴:n(H2O)=n(CO2); n(炔烴)=n(CO2)- n(H2O)。例 2、由兩種烴組成的混合物,已知其中之一為烯烴。燃燒1mol該混合物,測得產(chǎn)生CO2 4.0mol及 H2O 4.4mol,試求混合烴的組成情況? 解析:烯烴:n(H2O)=n(CO2),所以得出n(烷烴)=n(H2O)-n(CO2)=0.4mol、n(烯烴)=0.6mol,設(shè)烷烴為CmH2m+ 2、烯烴為CnH2n,得出0.4m+0.6n=4 mol,討論有3組符合題意,即:m=1和n=6;m=4和n=4;m=7和n=2。 3、等質(zhì)量的不同烴完全燃燒消耗O2及生成CO2和H2O的情況 C/H個(gè)數(shù)比越大,生成CO2越多; H/C值越大,生成水越多,消耗O2也越多;實(shí)驗(yàn)式相同的不同烴,上述三者對(duì)應(yīng)都相等。 例 3、完全燃燒某混合氣體,所產(chǎn)生的CO2的質(zhì)量一定大于燃燒相同質(zhì)量丙烯所產(chǎn)生CO2的質(zhì)量,該混合氣體是() A、乙炔、乙烯 B、乙炔、丙烷 C、乙烷、環(huán)丙烷 D、丙烷、丁烯 解析:烯烴和環(huán)烷烴C/H=1/2;烷烴C/H<1/2;炔烴C/H>1/2,所以炔烴與炔烴或炔烴與烯烴的組合,C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于烯烴,選A。 4、總質(zhì)量一定的兩種有機(jī)物以任意比混合,完全燃燒消耗O2及生成CO2和H2O為定值 CO2或H2O為定值,兩種有機(jī)物滿足C或H的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等,包括實(shí)驗(yàn)式相同的情況;消耗O2不變,滿足實(shí)驗(yàn)式相同。 例 4、某種含三個(gè)碳原子以上的飽和一元醛A和某種一元醇B,無論以何種比例混合,只要總質(zhì)量一定,完全燃燒生成CO2和H2O的質(zhì)量不變。(1)醇B應(yīng)符合的組成通式?(2)醇B的分子結(jié)構(gòu)滿足的條件? 解析:飽和一元醛的通式為CnH2nO,與醇混合燃燒符合題干條件,二者實(shí)驗(yàn)式應(yīng)相同,由此推出二者通式也相同; 與飽和一元醇的通式相比,此醇分子中應(yīng)含有一個(gè)碳碳雙鍵或一個(gè)碳環(huán)。 5、等物質(zhì)的量的不同有機(jī)物完全燃燒,消耗O2及生成CO2和H2O相等 CO2或H2O相等,分子式中碳原子或氫原子個(gè)數(shù)相等;消耗O2相等,燃燒通式中O2系數(shù)相等,或?qū)⒎肿邮阶冃?,提?CO2)m(H2O)n后剩余部分相等。 例 5、燃燒等物質(zhì)的量的有機(jī)物A和乙醇用去等量的O2,此時(shí)乙醇反應(yīng)后生成的水量是A的1.5倍,A反應(yīng)后生成的CO2是乙醇的1.5倍,A是() A、CH3CHO B、C2H5COOH C、CH2=CHCOOH D、CH3-CH(CH3)-OH 解析:由乙醇分子中C、H的個(gè)數(shù),可確定A的分子式為C3H4Ox,再由消耗O2相等,可確定A中氧原子為2,選C。 6、總物質(zhì)的量一定的不同有機(jī)物以任意比混合 1、消耗O2和生成水為定值:兩分子式滿足H相等,相差n個(gè)C,同時(shí)相差2n個(gè)O。 2、消耗O2和生成CO2為定值:兩分子式滿足C相等,相差n個(gè)O,同時(shí)相差2n個(gè)H。例 6、有機(jī)物A、B分子式不同,它們只可能含C、H、O中的兩種或三種。如果將A、B不論以何種比例混合,只要物質(zhì)的量之和不變,完全燃燒時(shí),消耗的O2和生成的水的物質(zhì)的量也不變。 (1)A、B組成必須滿足的條件?(2)若A是CH4,則符合上述條件的化合物B中相對(duì)分子質(zhì)量最小的是?并寫出含有-CH3的B的兩種同分異構(gòu)體? 解析:兩分子式滿足H相等,相差n個(gè)C,同時(shí)相差2n個(gè)O ; B比CH4多一個(gè)C,兩個(gè)O,分子式為C2H4O2,結(jié)構(gòu)為:CH3COOH和HCOOCH3。 7、根據(jù)有機(jī)物完全燃燒消耗O2與CO2的物質(zhì)的量之比,推導(dǎo)有機(jī)物可能的通式 將CaHbOc提出若干個(gè)水后,有三種情況: V(O2)/V(CO2)=1,通式為Ca(H2O)n; V(O2)/V(CO2)>1,通式為(CaHx)m(H2O)n; V(O2)/V(CO2)<1,通式為(C aOx)m(H2O)n 例 7、現(xiàn)有一類只含C、H、O的有機(jī)物,燃燒時(shí)所消耗O2和生成的CO2的體積比為5∶4(相同狀況)按照上述要求,該化合物的通式可表示為?(最簡化的通式)并寫出這類化合物相對(duì)分子質(zhì)量最小的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式? 解析:因?yàn)閂(O2)/V(CO2)=5∶4>1,所以通式為(CaHx)m(H2O)n的形式,再由C和H消耗O2的關(guān)系可得出:通式為(CH)m(H2O)n; CH3CHO。 8、根據(jù)有機(jī)物完全燃燒生成水與CO2的量或比例,推導(dǎo)分子式或通式 根據(jù)CO2與H2O的物質(zhì)的量多少或比值,可以知道C、H原子個(gè)數(shù)比,結(jié)合有無其他原子,可以寫出有機(jī)物的分子式或通式。 例 8、某有機(jī)物在O2中充分燃燒,生成物n(H2O)∶n(CO2)=1∶1,由此可以得出的結(jié)論是() A、該有機(jī)物分子中C∶H∶O原子個(gè)數(shù)比為1∶2∶1 B、分子中C∶H原子個(gè)數(shù)比為1∶2 C、有機(jī)物必定含O D、無法判斷有機(jī)物是否含O 解析:由H2O和CO2的物質(zhì)的量比可以確定通式為:CnH2nOx,無法確定氧,選B、D。 9、有機(jī)物燃燒產(chǎn)物與Na2O2反應(yīng)的規(guī)律 分子式能改寫為(CO)mH2n形式的物質(zhì),完全燃燒后的產(chǎn)物與過量Na2O2反應(yīng),固體增加的質(zhì)量與原物質(zhì)的質(zhì)量相等。 例 9、某溫度下mg僅含三種元素的有機(jī)物在足量O2充分燃燒。其燃燒產(chǎn)物立即與過量Na2O2反應(yīng),固體質(zhì)量增加了mg。 (1)下列物質(zhì)中不能滿足上述結(jié)果的是() A、C2H6OB、C6H12O6 C、C12H22O1 1D、(C6H10O5)n(2)A是符合上述條件且相對(duì)分子質(zhì)量最小的有機(jī)物,則A的結(jié)構(gòu)簡式為? 解析:(1)C D (2)HCHO 10、不完全燃燒問題 有機(jī)物不完全燃燒產(chǎn)物中會(huì)有CO生成,而CO不能被堿石灰等干燥劑吸收。 例10、1L丙烷與XLO2混合點(diǎn)燃,丙烷完全反應(yīng)后,生成混合氣體為aL(在120℃,1.01×105Pa時(shí)測定)。將aL混合氣體通過足量堿石灰后,測得剩余氣體體積為bL。若a-b=6,則X的值為() A、4 B、4.5 C、5.5 D、6 解析:假設(shè)1L丙烷完全燃燒,應(yīng)產(chǎn)生3 L CO2和4 L水蒸氣,通過足量堿石灰后全被吸收,因此 a-b=7,由此斷定為不完全燃燒,再經(jīng)原子守恒可確定X=4.5。 1.如圖9=5-19所示,兩塊長3cm的平行金屬板AB相距1cm,并與300V直流電源的兩 極相連接,?A??B,如果在兩板正中間有一電子(m=9×10 沿著垂直于電場線方向以2×107m/s的速度飛入,則 (1)電子能否飛離平行金屬板正對(duì)空間? (2)如果由A到B分布寬1cm的電子帶通過此電場,能飛離電場的電子數(shù)占總數(shù)的百分之 幾? v0 圖9-5-19 2.如圖所示,邊長為L的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在著勻強(qiáng)電場 電量為q、動(dòng)能為Ek的帶電粒子從a點(diǎn)沿ab方向進(jìn)入電場,不計(jì)重力。 (1)若粒子從c點(diǎn)離開電場,求電場強(qiáng)度的大小和粒子離開電場時(shí)的動(dòng)能; (2)若粒子離開電場時(shí)動(dòng)能為Ek’,則電場強(qiáng)度為多大? 3.如圖所示,質(zhì)量為m=1克、電量為q=2×10-6庫的帶電微粒從偏轉(zhuǎn)極板A、B中間的位置以10米/秒的初速度垂直電場方向進(jìn)入長為L=20厘米、距離為d=10厘米的偏轉(zhuǎn)電場,出電場后落在距偏轉(zhuǎn)電場40厘米的擋板上,微粒的落點(diǎn)P離開初速度方向延 長線的距離為20厘米,不考慮重力的影響。求: (1)加在A、B兩板上的偏轉(zhuǎn)電壓UAB (2)當(dāng)加在板上的偏轉(zhuǎn)電壓UAB滿足什么條件時(shí),此帶電微粒會(huì)碰到偏轉(zhuǎn)極 板 -31kg,e=-1.6×10-19C),4.如圖所示,兩帶有等量異電荷的平行金屬板M、N豎直放置,M、N兩板間的距離d=0.5m.現(xiàn) 5將一質(zhì)量為m=1×10kg、電荷量q=4×10C的帶電小球從兩極板上方A點(diǎn)以v0=4m/s的初速度水平拋出,A點(diǎn)距離兩板上端的高度h=0.2m,之后小球恰好從靠近M板上端處進(jìn)入兩板 間,沿直線運(yùn)動(dòng)碰到N板上的B點(diǎn),不計(jì)空氣阻力,取g=10m/s.設(shè)勻強(qiáng)電場只存在于M、N之間。求: (1)兩極板間的電勢(shì)差; (2)小球由A到B所用總時(shí)間;(3)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能. 5.一質(zhì)量為m,帶電量為+q的小球從距地面高h(yuǎn)處以一定初速度水平拋出.在距拋出點(diǎn)水 平距離L處,有一根管口比小球直徑略大的豎直細(xì)管.管上口距地面h/2,為使小球能無碰撞地通過管子,可在管子上方的整個(gè)區(qū)域加一個(gè)場強(qiáng)方向水平向左的勻強(qiáng)電場,如圖圖9-5-18所示,求:(1)小球初速v0(2)電場強(qiáng)度E的大?。?/p> (3)小球落地時(shí)動(dòng)能EK. 圖9-5-18 復(fù)合場問題 例1:一條長L 細(xì)線上端固定在O點(diǎn),下端系一個(gè)質(zhì)量為m的小球,將它置于一個(gè)足夠大的勻強(qiáng)電場中,場強(qiáng)為E,且水平向右。已知小球在C點(diǎn)時(shí)平衡,細(xì)線與豎直方向夾角為α如圖所示,求: ⑴當(dāng)懸線與豎直方向的夾角β為多大時(shí),才能使小球由靜止釋放后,細(xì)線到達(dá)豎直位置時(shí),小球速度恰好為零? ⑵當(dāng)細(xì)線與豎直方向成α角時(shí),至少要給小球一個(gè)多大的沖量,才能使小球在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)? 2.(14分)如圖9-9所示,一半徑為R的絕緣圓形軌道豎直放置,圓軌道最低點(diǎn)與一條水平軌道相連,軌道都是光滑的.軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)為E.從水平軌道上的A點(diǎn)由靜止釋放一質(zhì)量為m的帶正電的小球,為使小球剛好在圓軌道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),求釋放點(diǎn)A距圓軌道最低點(diǎn)B的距離s.已知小球受到的電場力大小等于小球重力的倍. 4圖9-9 3.如圖5-10所示,在豎直向下的勻強(qiáng)電場中有一絕緣的光滑離心軌道,一個(gè)帶負(fù)電的小球從斜軌道上的A點(diǎn)由靜止釋放,沿軌道滑下,已知小球的質(zhì)量為m,電量大小為-q,勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為E,斜軌道的傾角為α(小球的重力大于所受的電場力)。(1)求小球沿斜軌道下滑的加速度的大?。?/p> (2)若使小球通過半徑為R的圓軌道頂端的B點(diǎn)時(shí)不落下來,求A點(diǎn)距水平地面的高度h至少應(yīng)為多大? (3)若小球從斜軌道h = 5R 處由靜止釋放,假設(shè)能夠通過B點(diǎn),求在此過程中小 球機(jī)械能的改變量。 4.一個(gè)質(zhì)量為m、帶有電荷-q的小物體,可在水平軌道Ox上運(yùn)動(dòng),O端有一與軌道垂直的固定墻、軌道處于勻強(qiáng)電場中,其場強(qiáng)大小為E,方向沿OX軸正方向,如圖所示。小物體以初速度v0從x0點(diǎn)沿OX軌道運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)時(shí)受到大小不變的摩擦力f作用,且f<qE;設(shè)小 物體與墻碰撞時(shí)不損失機(jī)械能,且電量保持不變,求它在停止運(yùn)動(dòng)前所通過的總路程s。 5.如圖甲所示,電荷量為q=1×10C的帶正電的小物塊置于絕緣水平面上,所在空間存在方向沿水平向右的電場,電場強(qiáng)度E的大小與時(shí)間的關(guān)系如圖乙所示,、物塊運(yùn)動(dòng)速度與時(shí)間t的關(guān)系如圖丙所示,取重力加速度g=10m/s。2 求(1)前2秒內(nèi)電場力做的功。(2)物塊的質(zhì)量.(3)物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。E 甲 / /s 乙 /s 丙 四、計(jì)算題 1、某碳鏈聚α-烯烴,平均分子量為M?1000M0(M0為鏈節(jié)分子量,試計(jì)算以下各項(xiàng)數(shù)值:(1)完全伸直時(shí)大分子鏈的理論長度;(2)若為全反式構(gòu)象時(shí)鏈的長度;(3)看作Gauss鏈時(shí)的均方末端距;(4)看作自由旋轉(zhuǎn)鏈時(shí)的均方末端距;(5)當(dāng)內(nèi)旋轉(zhuǎn)受阻時(shí)(受阻函數(shù)cos??0.438)的均方末端距;(6)說明為什么高分子鏈在自然狀態(tài)下總是卷曲的,并指出此種聚合物的彈性限度。 解:設(shè)此高分子鏈為—(—CH2—CHX—)n—,鍵長l=0.154nm,鍵角θ=109.5。 (1)Lmax?nl?2((2)L反式?nlsin21000M0)?0.154?308nmM0?2000?0.154sin109.5?251.5nm2?2(3)h0?nl2?2000?0.1542?47.35nm21?cos??94.86nm21?cos?1?cos?1?cos?1?1/31?0.438(5)h2?nl2??2000?0.1542??242.7nm21?cos?1?cos?1?1/31?0.438(4)hf,r?nl22或(h2)1/2?15.6nm(6)因?yàn)長max?L反式??(h2)1/2,所以大分子鏈處于自然狀態(tài)下是卷曲的,它的理論彈性限度是L反式/(hf,r)?25倍.2、假定聚乙烯的聚合度2000,鍵角為109.5°,求伸直鏈的長度lmax與自由旋轉(zhuǎn)鏈的根均方末端距之比值,并由分子運(yùn)動(dòng)觀點(diǎn)解釋某些高分子材料在外力作用下可以產(chǎn)生很大形變的原因。 解:對(duì)于聚乙烯鏈Lmax=(2/3)nl (hf,r) N=2×2000=4000(嚴(yán)格來說應(yīng)為3999) 所以 Lmax/(hf,r)21/21/ 2221/2?2nl ?n/3?4000/3?36.5 可見,高分子鏈在一般情況下是相當(dāng)卷曲的,在外力作用下鏈段運(yùn)動(dòng)的結(jié)果是使分子趨于伸展。于是在外力作用下某些高分子材料可以產(chǎn)生很大形變,理論上,聚合度為2000 的聚乙烯完全伸展可產(chǎn)生36.5倍形變。 注意:公式中的n為鍵數(shù),而不是聚合度,本題中n為4000,而不是2000。 3、計(jì)算相對(duì)分子質(zhì)量為106的線形聚苯乙烯分子的均方根末端距。(1)假定鏈自由取向(即自由結(jié)合);(2)假定在一定錐角上自由旋轉(zhuǎn)。解:n=2×106/104=19231 l=0.154nm(1)hf,j?nl?19231?0.154(hf,j)(2)hf,j?nl 4、(1)計(jì)算相對(duì)分子質(zhì)量為280000的線形聚乙烯分子的自由旋轉(zhuǎn)鏈的均方末端距。鍵長為0.154nm,鍵角為109.5°;(2)用光散射法測得在θ溶劑中上述樣品的鏈均方根末端距為56.7nm,計(jì)算剛性比值;(3)由自由旋轉(zhuǎn)鏈的均方末端距求均方旋轉(zhuǎn)半徑。解:(1)hf,r?2nl?2?2?10000?1.54?949(nm) (2)??(h0/hf,r)(3)s? 5、計(jì)算M=250000g/mol的聚乙烯鏈的均方根末端距,假定為等效自由結(jié)合鏈,鏈段長為18.5個(gè)C—C鍵。 解:每個(gè)CH2基團(tuán)的相對(duì)分子質(zhì)量為14g/mol,因而鏈段數(shù) ne=2.5×10/(14×18.5)=9.65×10 鏈段長le=18.5bsinθ/2 式中θ=109.5°,b=0.154nm 2所以le=2.33nm,h?lene?72.4nm 5222221/2?ln?21.4nm 221?cos?2?2nl2(hf,r)1/2?l2n?30.2nm 1?cos?2222221/2?1.84 212h?158nm2 66、已知順式聚異戊二烯每個(gè)單體單元的長度是0.46nm,而且h?16.2n(其中n為單體單元數(shù)目)。問這個(gè)大分子統(tǒng)計(jì)上的等效自由結(jié)合鏈的鏈段數(shù)和鏈段長度。解:因?yàn)閔2?nele222,Lmax?nele,聯(lián)立此兩方程,并解二元一次方程得 le?h2/Lmax ne?Lmax/h因?yàn)?Lmax?0.46n,(0.46n)2?0.013n所以ne?16.2,le?16.2n/(0.46n)?0.352nm 7、試從下列高聚物的鏈節(jié)結(jié)構(gòu),定性判斷分子鏈的柔性或剛性,并分析原因。 解:(1)柔性。因?yàn)閮蓚€(gè)對(duì)稱的側(cè)甲基使主鏈間距離增大,鏈間作用力減弱,內(nèi)旋轉(zhuǎn)位壘降低。(2)剛性。因?yàn)榉肿娱g有強(qiáng)的氫鍵,分子間作用力大,內(nèi)旋轉(zhuǎn)位壘高。(3)剛性。因?yàn)閭?cè)基極性大,分子間作用力大,內(nèi)旋轉(zhuǎn)位壘高。(4)剛性。因?yàn)橹麈溕嫌斜江h(huán),內(nèi)旋轉(zhuǎn)較困難。(5)剛性。因?yàn)閭?cè)基體積大,妨礙內(nèi)旋轉(zhuǎn),而且主鏈與側(cè)鏈形成了大π鍵共軛體系,使鏈僵硬。 8、由文獻(xiàn)查得滌綸樹脂的密度ρc=1.50×10kg/m, ρa(bǔ)=1.335×10kg/m,內(nèi)聚能△E=66.67kJ/mol(單元)。今有一塊1.42×2.96×0.51×10m的滌綸試樣,質(zhì)量為2.92×10kg,試由以上數(shù)據(jù)計(jì)算:(1)滌綸樹脂試樣的密度和結(jié)晶度;(2)滌綸樹脂的內(nèi)聚能密度。- 3-63 3m2.92?10?333解:(1)密度????1.362?10(kg/m)?6V(1.42?2.96?0.51)?10fc?結(jié)晶度v或fcw???a1.362?1.335??21.8%?c??a1.50?1.335????a?c??23.3%??c??a ?E66.67?1033(2)內(nèi)聚能密度CED=??473(J/cm)3V?M0[1/(1.362?10)]?19文獻(xiàn)值CED=476J/cm3。 9、已知聚丙烯的熔點(diǎn)Tm=176℃,結(jié)構(gòu)單元熔化熱△Hu=8.36kJ/mol,試計(jì)算:(1)平均聚合度分別為DP=6、10、30、1000的情況下,由于端鏈效應(yīng)引起的Tm下降為多大?(2)若用第二組分和它共聚,且第二組分不進(jìn)入晶格,試估計(jì)第二組分占10%摩爾分?jǐn)?shù)時(shí)共聚物的熔點(diǎn)為多少? 解:(1)112R?0? TmTm?Hu?DP式中:T=176℃=449K,R=8。31J/(mol·K),用不同DP值代入公式計(jì)算得到 0 Tm,1 = 377K(104℃),降低值176-104=72℃ Tm,2 = 403K(130℃),降低值176-130=46℃ Tm,3 = 432K(159℃),降低值176-159=17℃ Tm,4 = 448K(175℃),降低值176-175=1℃ 可見,當(dāng)DP>1000時(shí),端鏈效應(yīng)可以忽略。(2)由于XA =0.9 , XB =0.1 11R?0??lnXATmTm?Hu,118.31ln0.9 ??Tm4498.36?1000 Tm=428.8K(156℃) 10、有全同立構(gòu)聚丙烯試樣一塊,體積為1.42cm×2.96cm×0.51cm,質(zhì)量為1.94g,試計(jì)算其比體積和結(jié)晶度.已知非晶態(tài)PP的比體積Va=1.174cm/g,完全結(jié)晶態(tài)PP的比體積 3Vc=1.068cm3/g。 1.42?2.96?0.51?1.105(cm3/g)1.94解:試樣的比體積 V?V1.174?1.105vXc?a??0.651Va?Vc1.174?1.068V? 11、試推導(dǎo)用密度法求結(jié)晶度的公式fc?v?c???a ???c??a式中:ρ為樣品密度;ρc為結(jié)晶部分密度;ρa(bǔ)為非晶部分密度。 ?解:V?fcVc?(1?fc)Vafc?004km.cnAkT(???2?1?1NAkT(??2)?RT(??2)????已知??0.964,T?293KR?8.3144?107erg/(mol?K),并且??F/A,??1??,有下表數(shù)據(jù): 所以 Mc?3.4?107 45、一交聯(lián)橡膠試片,長2.8cm,寬1.0cm,厚0.2cm,質(zhì)量0.518g,于25℃時(shí)將它拉伸1倍,測定張力為1.0kg,估算試樣網(wǎng)鏈的平均相對(duì)分子質(zhì)量。 解:由橡膠狀態(tài)方程 ??因?yàn)???RTMc(??1?),2Mc??RT1(??2)??f152??4.9?10(kg/m)A0.2?1?10?4m0.518?10?3????925(kg/m3)?6V0.2?1?2.8?10??2,R?8。314J(mol/(?K),T?298K925?8.314?2981(2?)?8.18(kg/mol)(或?8180g/mol)4.9?10522 所以Mc? 5246、將某種硫化天然橡膠在300K進(jìn)行拉伸,當(dāng)伸長1倍時(shí)的拉力為7.25×10N/m,拉 -63伸過程中試樣的泊松比為0.5,根據(jù)橡膠彈性理論計(jì)算:每10m體積中的網(wǎng)鏈數(shù);(2)初 -63始彈性模量E0和剪切模量G 0;(3)拉伸時(shí)每10m體積的試樣放出的熱量? 解:(1)根據(jù)橡膠狀態(tài)方程 ??NkT(??1?2)已知玻耳茲曼常量k?1.38?10?23J/K,??7.25?105N/m2,??2,T?300K1所以N?7.25?105?[1.38?10?23?300?(2?)]?1?1026(個(gè)網(wǎng)鏈/m3)4(2)剪切模量G?NkT???(??(3)拉伸模量因?yàn)??0.5,所以E?3G?1.24?106N/m212Q?T?S,?S??Nk(?2??3)2?12所以Q??NkT(?2??3)2?代入N,k,T?的數(shù)值,得Q??4.14?10?7J/m3(負(fù)值表明為放熱) 47、用1N的力可以使一塊橡膠在300K下從2倍伸長到3倍。如果這塊橡膠的截面積為1mm2,計(jì)算橡膠內(nèi)單位體積的鏈數(shù),以及為恢復(fù)到2倍伸長所需的溫升。 解: 15)?7.25?10?(2?)?4.14?105(N/m2)24?1 16 ??NkT(??1/?2),F(xiàn)??A于是有F?NkTA(??1/?2)對(duì)于??2,有對(duì)于??3,有N?2.12?1026m?3(A為初始截面積)F2?NkTA(2?1/4)?7NkTA/4F3?NkTA(3?1/9)?26NkTA/9 F3?F2?NkTA(26/9?7/4)?1.139NkTA?1N如果新的溫度為TN,則F3?26NkTA/9?7NkTNA/4因而TN?(26/9)?4/7?495.2(K),溫升為195.2K。 48、某硫化橡膠的摩爾質(zhì)量Mc?5000g/mol,密度??103kg/m3,現(xiàn)于300K拉伸1倍時(shí),求:(1)回縮應(yīng)力σ;(2)彈性模量E。解: Mc??RT1(??2)???RT1已知Mc?5000g/mol,??103kg/m3,T?300K,??2,R?8.314J/(mol?K)103?8.314?3001則(1)??(??2)?(2?2)?873(kg/m2)或8.5?103N/m25000?2Mc?873kg/m2(2)E???873kg/m2???1 49、一塊理想彈性體,其密度為9.5×10kg/cm,起始平均相對(duì)分子質(zhì)量為10,交聯(lián) 3后網(wǎng)鏈相對(duì)分子質(zhì)量為5×10,若無其他交聯(lián)缺陷,只考慮末端校正,試計(jì)算它在室溫(300K)時(shí)的剪切模量。 解: 352Mc9.5?1022?5?103G?NkT?(1?)??8.314?300?(1?)McMn5?103?10?3105?RT?4.75?105?(1?1052)?4.3?10(N/m)5104 50、某個(gè)聚合物的粘彈性行為可以用模量為1010Pa的彈簧與粘度為1012Pa·s的粘壺的串聯(lián)模型描述。計(jì)算突然施加一個(gè)1%應(yīng)變,50s后固體中的應(yīng)力值。 解:τ=η/E(其中τ為松弛時(shí)間,η為粘壺的粘度,E為彈簧的模量),所以τ=100s。σ=σ0exp(-t/τ)=?E·exp(-t/100)-2-2其中 ?=10,t=50s,則σ=10×1010exp(-50/100)=108exp(-0.5)=0.61×108(Pa)251、25℃下進(jìn)行應(yīng)力松弛實(shí)驗(yàn),聚合物模量減少至105N/m需要107h。用WLF方程計(jì)算100℃下模量減少到同樣值需要多久?假設(shè)聚合物的Tg是25℃。 解:lgαT =lg(t100℃/ t25℃)=-17.44(100-25)/(51.6+100-25)=-10.33 t100℃/ t25℃= 4.66×10-11,t100℃= 4.66×10-11×107h= 4.66×10-4h 17 52、某PS試樣其熔體粘度在160℃時(shí)為102Pa·s,試用WLF方程計(jì)算該樣在120℃時(shí)的粘度。 解:根據(jù)WLF方程lg[η(T)/η(Tg)]=-17.44(T-Tg)/(51.6+T-Tg)(Tg=100℃)當(dāng)T=160℃, η(T)=102Pa·s,得lgη(Tg)=11.376 又有l(wèi)g[η(120)/η(Tg)]=-17.44(120-Tg)/(51.6+120-Tg)(Tg=100℃)lgη(120)=6.504 , η(120)=3.19×106Pa·s 53、已知某材料的Tg=100℃,問:根據(jù)WLF方程,應(yīng)怎樣移動(dòng)圖8-26中的曲線(即移動(dòng)因子αT =?)才能獲得100℃時(shí)的應(yīng)力-松弛曲線? 解:lgαT =lg(tT/ tTg)=-17.44(T-Tg)/(51.6+T-Tg)=-17.44(150-100)/(51.6+150-100)=8.58 αT =2.6×10-9 254、聚異丁烯(PIB)的應(yīng)力松弛模量在25℃和測量時(shí)間為1h下是3×105N/m,利用它的時(shí)-溫等效轉(zhuǎn)換曲線估計(jì):(1)在-80℃和測量時(shí)間為1h的應(yīng)力松弛模量為多少?(2)在什么溫度下,使測定時(shí)間為10-6h,與-80℃和測量時(shí)間為1h,所得的模量值相同? 解:(1)由PIB的時(shí)-溫等效轉(zhuǎn)換曲線圖8-27查到,在-80℃和測量時(shí)間為1h下,lgE(t)=9,即 E(t)=109N/m。 (2)已知PIB的Tg=75℃,根據(jù)題意,應(yīng)用WLF方程 lg(1/ tTg)=-17.44(193-198)/(51.6+193-198)所以tTg =0.01345h=48s 由題意,在10-6h測得同樣的E(t)的溫度為T,兩種情況下有相同的移動(dòng)因子lgαT,所以 lg(10-6/1.01345)=-17.44(T-198)/(51.6+T-198), T=214K=-59℃。55、25℃時(shí)聚苯乙烯的楊氏模量為4.9×105lb/in,泊松比為0.35,問其切變模量和體積模量是多少?(以Pa表示)解:(1)因?yàn)镋=2G(1+ν),E=4.9×105lb/in,ν=0.35,所以 G=4.9×105/2×1.35=1.815(lb/in)lb/in=0.6887×104Pa,G=1.25×109Pa(2)E=3B(1+ν)B=4.9×105/(3×0.3)=5.444×105(lb/in) 292 =(5.444×105×0.4536/0.102)/0.0254=3.75×10N/m56、100lb負(fù)荷施加于一試樣,這個(gè)試樣的有效尺寸是:長4in,寬1in,厚0.1in,如 2果材料的楊氏模量是3.5×1010dyn/cm,問加負(fù)荷時(shí)試樣伸長了多少米? 解:σ=100lb/(1×0.1 in)=1000lb/ in=6.895×107dyn/cm 22E=3.5×1010dyn/cm 所以?=σ/E=6.895×107/3.5×1010=1.97×10-3 △ l=?﹒l=1.97×10-3×4in=7.88×10-3in =2×10-4 m 2 57、長1m、截面直徑為0.002m的鋼絲和橡皮筋,分別掛以0.1kg的重物時(shí),各伸長多 22少?設(shè)鋼絲和橡皮筋的楊氏模量分別為2×1011N/m和1×106N/m。 2解:E=σ/?,?=△l/l0,σ=0.1kg×9.8m·s-2/π(0.001)2 =31194 N/m 對(duì)鋼絲 △l=l0·σ /E = 1×31194/(2×1011)=1.56×10-6(m)對(duì)橡皮筋△l=l0·σ /E = 1×31194/(1×106)=0.031(m) 58、有一塊聚合物試件,其泊松比ν=0.3,當(dāng)加外力使它伸長率達(dá)1%時(shí),則其相應(yīng)的體積增大多少?當(dāng)ν=0時(shí)又如何? 解:由本體模量定義B=P/(△V/V0) 對(duì)于各向同性材料,各種模量之間有E=3B(1-2ν)和P≈(1/3)σ,σ=E? 所以△V/V0 = P/B=[(1/3)E?]/[E/3(1-2ν)]=(1-2ν)? =(1-2×0.3)×0.01=0.004 即體積增大4‰。ν=0時(shí),體積增大為1%。 59、拉伸某試樣,給出如下表數(shù)據(jù)。作應(yīng)力-應(yīng)變曲線圖,并計(jì)算楊氏模量,屈服應(yīng)力和屈服時(shí)的伸長率。這個(gè)材料的抗張強(qiáng)度是多少? 解: 所作應(yīng)力-應(yīng)變示意圖示于圖9-9。 2楊氏模量E=5×104lb/in = 3.44×108Pa 2屈服應(yīng)力σy =1690 lb/in=1.16×107Pa 屈服時(shí)的伸長率? y=6×10-2=0.06(即6%)抗張強(qiáng)度σt=1380 lb/in=9.5×106Pa第三篇:有機(jī)化學(xué)典型計(jì)算題(范文模版)
第四篇:電場計(jì)算題典型題
第五篇:高分子物理典型計(jì)算題匯總