大學(xué)物理第三次習(xí)題課ppt課件

1、:練習(xí)八相對論一）郝松 2019-4-12:2222211cuxcuttzzyycuutxx2201cull:1. 1. 在某地發(fā)生兩件事，靜止位于該地在某地發(fā)生兩件事，靜止位于該地的甲測得時間間隔為的甲測得時間間隔為4s4s，若相對甲作勻，若相對甲作勻速直線運動的乙測得時間間隔為速直線運動的乙測得時間間隔為5s5s，則，則乙相對于甲的運動速度是乙相對于甲的運動速度是 （c c表示真空表示真空中光速）中光速）: :(A) (A) (B) (B) (C) (C) (D) (D) c54c53c51c52cucutttt53154221212:2. 2. 一列高速火車以速度一列高速火車以速度u u

2、駛過車站時，駛過車站時，固定在站臺上的兩只機械手在車廂上同固定在站臺上的兩只機械手在車廂上同時畫出兩個痕跡，靜止在站臺上的觀察時畫出兩個痕跡，靜止在站臺上的觀察者同時測出兩痕跡之間的距離為者同時測出兩痕跡之間的距離為m m，則車廂上的觀察者應(yīng)測出這兩個痕跡之則車廂上的觀察者應(yīng)測出這兩個痕跡之間的距離為間的距離為_._.22002201111cucullll:3. 3. 一飛船靜止在地面上測量時的長度一飛船靜止在地面上測量時的長度為為20m20m，當它，當它20m20m以以0.8c0.8c的速度在空中豎的速度在空中豎直向上勻速直線飛行時，地面上的觀察直向上勻速直線飛行時，地面上的觀察者測得其長度

3、為者測得其長度為_；若宇航員；若宇航員舉一次手需時舉一次手需時2.4s2.4s，則地面觀察者測得，則地面觀察者測得他舉手的時間是他舉手的時間是_._.351122cumll12205310stttt44.2351212:4. S4. S系以速度系以速度u=0.6cu=0.6c相對于相對于S S系沿系沿x - xx - x軸正向運動，軸正向運動， t = t=0 t = t=0時，時， x= x=0, x= x=0, 事件事件A A發(fā)生在系中的發(fā)生在系中的x1 = 50m, t1 = x1 = 50m, t1 = 2.02.010-10-秒；事件發(fā)生在系中的秒；事件發(fā)生在系中的x2 x2 = 1

4、0m, t2 = 3.0= 10m, t2 = 3.010-710-7秒秒. .則則SS系中的觀系中的觀察者測得兩事件、的時間間隔為：察者測得兩事件、的時間間隔為：(1) 1.0(1) 1.010-10-秒秒 ; (2) 1.25 ; (2) 1.2510-10-秒秒 ; ;(3) 2.25(3) 2.2510-10-秒秒 ; (4) 0.8 ; (4) 0.810-10-秒秒 . . sxxcutttt107122121225. 2:5. 5. 長為長為4m4m的棒靜止在系中平面內(nèi)，的棒靜止在系中平面內(nèi)，并與軸成并與軸成3030角，角， S S 系以速度系以速度u=0.5cu=0.5c相相對

5、于系沿對于系沿X-XX-X軸正向運動軸正向運動.t=t=0.t=t=0時，時，兩坐標系的原點重合，求兩坐標系的原點重合，求SS系中的觀察者系中的觀察者測得棒的長度和它與測得棒的長度和它與XX軸的夾角。軸的夾角。mLLLx322330cosmLLLyy230sinmLcuLxx3122133222L32xyLLtg:6. 6. 在慣性系中，兩個事件、同在慣性系中，兩個事件、同時發(fā)生在軸上相距時發(fā)生在軸上相距xB-xA=1.0 xB-xA=1.0105m105m的兩地的兩地. .從相對于系沿從相對于系沿X-XX-X軸正向軸正向作勻速運動的作勻速運動的SS系中觀測，事件和系中觀測，事件和事件不是同時

6、發(fā)生的，時間間隔為事件不是同時發(fā)生的，時間間隔為5.575.5710-610-6秒秒. .求求SS系觀測這兩個事件系觀測這兩個事件的空間間隔是多少？哪一個事件先發(fā)的空間間隔是多少？哪一個事件先發(fā)生？生？)()(1222121xxcutttt01057. 5)(62ABBAxxcuttBAtt mxxttuxxxxABBAABAB551000014. 1100 . 1)()()(:練習(xí)九練習(xí)九 相對論二）相對論二）:220u-1mcm 220cu-1/ ump22kcmmcEo2mcE :1. 1. 質(zhì)子在加速器中被加速，當其動能為質(zhì)子在加速器中被加速，當其動能為靜止能量的倍時，其質(zhì)量為靜止質(zhì)量

7、的：靜止能量的倍時，其質(zhì)量為靜止質(zhì)量的：(A) 5(A) 5倍倍 （B B6 6倍倍 (C) 4(C) 4倍倍 （D D8 8倍倍. .020220202554mmcmmccmcmmcEk:2. 2. 在慣性系中，一粒子具有動量在慣性系中，一粒子具有動量 (Px, PY, (Px, PY, Pz)=(5,3, ) MeV/cPz)=(5,3, ) MeV/c，及總能量，及總能量E=10MeVE=10MeVc c表表示真空中的光速），則在系中測得粒子的速示真空中的光速），則在系中測得粒子的速度度v v最接近于最接近于: : (A) (B) (C) (D) (A) (B) (C) (D) 2c83

8、c52c53c54531066/62222cuMMucEMucMeVMucMucMeVPPPPcZYX:3. 3. 在相對論中，粒子質(zhì)量與速度的關(guān)系是在相對論中，粒子質(zhì)量與速度的關(guān)系是_；動量；動量 _ _；動能；動能Ek=_Ek=_；總能；總能E=_.E=_.220u-1mcm 220cu-1/ ump22kcmmcEo2mcE :4. 4. 正方體的本征體積為正方體的本征體積為125m3125m3，靜質(zhì)量為，靜質(zhì)量為125kg125kg，當它沿著與某一棱邊平行的方向相對于系以當它沿著與某一棱邊平行的方向相對于系以速率速率V=0.8cV=0.8c運動時，系中的觀察者測得它的運動時，系中的觀察

9、者測得它的體積是體積是_；質(zhì)量是；質(zhì)量是_；密度是密度是_._. 351122cu3003307531255311mzxyVmVxxKgmm3/62503/9/25/mKgVm:5. 5.設(shè)電子的靜質(zhì)量為設(shè)電子的靜質(zhì)量為m0m0，光速為，光速為c: c:(1)(1)把電子的速率從把電子的速率從V1=0.6cV1=0.6c加速到加速到V2=0.8cV2=0.8c，需，需作功多少？作功多少？(2)(2)電子從靜止通過電子從靜止通過1.01.0106106伏特的電勢差后，伏特的電勢差后，它的質(zhì)量、速率和動量分別是多少？它的質(zhì)量、速率和動量分別是多少？J103.42c0.417mcm0.6-110.8

10、-11cmcmEA14-202o222122J101.60101.0101.60eV101.0eUE13-6-196k030-31-28-1302k2.95mkg102.69109.1)103(101.60mcEm220cV-11mm0.94cc)2.951( -1V2:6. 6. 粒子以多大的速度運動時，它的相對論動粒子以多大的速度運動時，它的相對論動量是經(jīng)典動量的兩倍；如果粒子的動能與它量是經(jīng)典動量的兩倍；如果粒子的動能與它的靜能相等，粒子的速率又是多少？的靜能相等，粒子的速率又是多少？2cV-112VmmV220c23V 2mmcmcmmcE020202kc23V :練習(xí)十練習(xí)十 機械振

11、動一）機械振動一）:1. 1.量為量為0.010.01千克的小球與輕彈簧組成的系統(tǒng)的振千克的小球與輕彈簧組成的系統(tǒng)的振動規(guī)律為動規(guī)律為 米米,t ,t以秒計。則該振動以秒計。則該振動的周期為的周期為_，初位相為，初位相為_；t t秒時的周相為秒時的周相為_；周相為；周相為32/332/3對對應(yīng)的時刻應(yīng)的時刻t=_.t=_.NoImage312cos1 . 0tsttTttAx5332)31(23212)322cos(1 . 0)cos(00:2. 2. 在圖在圖1 1中畫出振動方程為中畫出振動方程為 米的振子在初始時刻及米的振子在初始時刻及t=0.25t=0.25、0.50.5、1.01.0秒

12、各時秒各時刻的矢量位置刻的矢量位置. .)31(2cos02.0tx:3. 3.下列幾種運動哪些是簡諧振動：下列幾種運動哪些是簡諧振動：(1)(1)小球在地面上作完全彈性的上下跳動；小球在地面上作完全彈性的上下跳動；(2)(2)細線懸一小球在水平面內(nèi)作勻速圓周運動；細線懸一小球在水平面內(nèi)作勻速圓周運動；(3)(3)小物體在半徑很大的光滑凹球面底部作短小物體在半徑很大的光滑凹球面底部作短距離往返運動；距離往返運動；(4)(4)浮于水面的勻質(zhì)長方體木塊受擾動后作無浮于水面的勻質(zhì)長方體木塊受擾動后作無阻尼上下浮動阻尼上下浮動. .簡諧振動的特點簡諧振動的特點 (1)等幅振動等幅振動 (2)周期振動周

13、期振動 （3加速度與位移成正比且反向加速度與位移成正比且反向:4. 4. 設(shè)質(zhì)點沿軸作簡諧運動，用余弦函設(shè)質(zhì)點沿軸作簡諧運動，用余弦函數(shù)表示，振幅為。當數(shù)表示，振幅為。當t t時，質(zhì)點過時，質(zhì)點過 處且向軸正向運動，則其初處且向軸正向運動，則其初周相為：周相為：（）（） （）（） （）（） (4 ) (4 ) 4454532/0Ax454321cos或:5. 5. 質(zhì)量為質(zhì)量為0.040.04千克的質(zhì)點做簡諧振動，其運動千克的質(zhì)點做簡諧振動，其運動方程為方程為 米，式中米，式中t t以秒計，求：以秒計，求：(1)(1)初始位移、初始速度；初始位移、初始速度；(2)t =4/3(2)t =4/3秒時的位移、速度和加速度；秒時的位移、速度和加速度；(3)(3)質(zhì)點的位移大小為振幅的一半處且向質(zhì)點的位移大小為振幅的一半處且向x x軸正向軸正向運動的時刻的速度、加速度和所受的力。運動的時刻的速度、加速度和所受的力。)2/5sin(4 . 0txtdtdxv5sin2tdtdva5cos10ttx5cos4 . 0)25sin(4 . 02/5320cos10/33