大學(xué)物理第三次習(xí)題課ppt課件

1、:練習(xí)八相對(duì)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(cè)得時(shí)間間隔為的甲測(cè)得時(shí)間間隔為4s4s，若相對(duì)甲作勻，若相對(duì)甲作勻速直線運(yùn)動(dòng)的乙測(cè)得時(shí)間間隔為速直線運(yùn)動(dòng)的乙測(cè)得時(shí)間間隔為5s5s，則，則乙相對(duì)于甲的運(yùn)動(dòng)速度是乙相對(duì)于甲的運(yùn)動(dòng)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(shí)，駛過車站時(shí)，固定在站臺(tái)上的兩只機(jī)械手在車廂上同固定在站臺(tái)上的兩只機(jī)械手在車廂上同時(shí)畫出兩個(gè)痕跡，靜止在站臺(tái)上的觀察時(shí)畫出兩個(gè)痕跡，靜止在站臺(tái)上的觀察者同時(shí)測(cè)出兩痕跡之間的距離為者同時(shí)測(cè)出兩痕跡之間的距離為m m，則車廂上的觀察者應(yīng)測(cè)出這兩個(gè)痕跡之則車廂上的觀察者應(yīng)測(cè)出這兩個(gè)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(cè)量時(shí)的長度一飛船靜止在地面上測(cè)量時(shí)的長度為為20m20m，當(dāng)它，當(dāng)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(shí)，地面上的觀察直向上勻速直線飛行時(shí)，地面上的觀察者測(cè)得其長度

3、為者測(cè)得其長度為_；若宇航員；若宇航員舉一次手需時(shí)舉一次手需時(shí)2.4s2.4s，則地面觀察者測(cè)得，則地面觀察者測(cè)得他舉手的時(shí)間是他舉手的時(shí)間是_._.351122cumll12205310stttt44.2351212:4. S4. S系以速度系以速度u=0.6cu=0.6c相對(duì)于相對(duì)于S S系沿系沿x - xx - x軸正向運(yùn)動(dòng)，軸正向運(yùn)動(dòng)， t = t=0 t = t=0時(shí)，時(shí)， 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(cè)得兩事件、的時(shí)間間隔為：察者測(cè)得兩事件、的時(shí)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(duì)

5、于系沿對(duì)于系沿X-XX-X軸正向運(yùn)動(dòng)軸正向運(yùn)動(dòng).t=t=0.t=t=0時(shí)，時(shí)，兩坐標(biāo)系的原點(diǎn)重合，求兩坐標(biāo)系的原點(diǎn)重合，求SS系中的觀察者系中的觀察者測(cè)得棒的長度和它與測(cè)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(gè)事件、同在慣性系中，兩個(gè)事件、同時(shí)發(fā)生在軸上相距時(shí)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(duì)于系沿從相對(duì)于系沿X-XX-X軸正向軸正向作勻速運(yùn)動(dòng)的作勻速運(yùn)動(dòng)的SS系中觀測(cè)，事件和系中觀測(cè)，事件和事件不是同時(shí)

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

7、的：靜止能量的倍時(shí)，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(dòng)量在慣性系中，一粒子具有動(dòng)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(cè)得粒子的速示真空中的光速），則在系中測(cè)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(duì)論中，粒子質(zhì)量與速度的關(guān)系是在相對(duì)論中，粒子質(zhì)量與速度的關(guān)系是_；動(dòng)量；動(dòng)量 _ _；動(dòng)能；動(dòng)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(dāng)它沿著與某一棱邊平行的方向相對(duì)于系以當(dāng)它沿著與某一棱邊平行的方向相對(duì)于系以速率速率V=0.8cV=0.8c運(yùn)動(dòng)時(shí)，系中的觀察者測(cè)得它的運(yùn)動(dòng)時(shí)，系中的觀察

9、者測(cè)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(shì)差后，伏特的電勢(shì)差后，它的質(zhì)量、速率和動(dòng)量分別是多少？它的質(zhì)量、速率和動(dòng)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(yùn)動(dòng)時(shí)，它的相對(duì)論動(dòng)粒子以多大的速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，它的相對(duì)論動(dòng)量是經(jīng)典動(dòng)量的兩倍；如果粒子的動(dòng)能與它量是經(jīng)典動(dòng)量的兩倍；如果粒子的動(dòng)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(jī)械振

11、動(dòng)一）機(jī)械振動(dòng)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(dòng)規(guī)律為動(dòng)規(guī)律為 米米,t ,t以秒計(jì)。則該振動(dòng)以秒計(jì)。則該振動(dòng)的周期為的周期為_，初位相為，初位相為_；t t秒時(shí)的周相為秒時(shí)的周相為_；周相為；周相為32/332/3對(duì)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻應(yīng)的時(shí)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(dòng)方程為中畫出振動(dòng)方程為 米的振子在初始時(shí)刻及米的振子在初始時(shí)刻及t=0.25t=0.25、0.50.5、1.01.0秒

12、各時(shí)秒各時(shí)刻的矢量位置刻的矢量位置. .)31(2cos02.0tx:3. 3.下列幾種運(yùn)動(dòng)哪些是簡(jiǎn)諧振動(dòng)：下列幾種運(yùn)動(dòng)哪些是簡(jiǎn)諧振動(dòng)：(1)(1)小球在地面上作完全彈性的上下跳動(dòng)；小球在地面上作完全彈性的上下跳動(dòng)；(2)(2)細(xì)線懸一小球在水平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)；細(xì)線懸一小球在水平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)；(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(yùn)動(dòng)；距離往返運(yùn)動(dòng)；(4)(4)浮于水面的勻質(zhì)長方體木塊受擾動(dòng)后作無浮于水面的勻質(zhì)長方體木塊受擾動(dòng)后作無阻尼上下浮動(dòng)阻尼上下浮動(dòng). .簡(jiǎn)諧振動(dòng)的特點(diǎn)簡(jiǎn)諧振動(dòng)的特點(diǎn) (1)等幅振動(dòng)等幅振動(dòng) (2)周期振動(dòng)周

13、期振動(dòng) （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(diǎn)沿軸作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，用余弦函設(shè)質(zhì)點(diǎn)沿軸作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，用余弦函數(shù)表示，振幅為。當(dāng)數(shù)表示，振幅為。當(dāng)t t時(shí)，質(zhì)點(diǎn)過時(shí)，質(zhì)點(diǎn)過 處且向軸正向運(yùn)動(dòng)，則其初處且向軸正向運(yùn)動(dòng)，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(diǎn)做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)千克的質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)方程為方程為 米，式中米，式中t t以秒計(jì)，求：以秒計(jì)，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(shí)的位移、速度和加速度；秒時(shí)的位移、速度和加速度；(3)(3)質(zhì)點(diǎn)的位移大小為振幅的一半處且向質(zhì)點(diǎn)的位移大小為振幅的一半處且向x x軸正向軸正向運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻的速度、加速度和所受的力。運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻的速度、加速度和所受的力。)2/5sin(4 . 0txtdtdxv5sin2tdtdva5cos10ttx5cos4 . 0)25sin(4 . 02/5320cos10/33