大学物理 力学和相对论练习册解答.ppt

P3选择8,P4选择15,,,P5选择17,,,,,,P5选择18,,,,,,,θ,P6填空2,P7填空5,P73解（1）以飞机为参照系，相当于在地球上平抛。炮弹始终与飞机有一相同的水平速度V0，即水平方向炮弹的速度为发射速度V。,（2）以地球为参照系，平抛加一水平速度V0,P912解,P1122解角动量守恒,P913解,P1120解,子弹穿过木块A时，根据动量定理,子弹穿过木块B时，根据动量定理,P122解,A、B碰前A的速度可根据机械能守恒得到,碰撞过程动量和动能均守恒,碰后，A反向返回，压缩弹簧，机械能守恒,P133解受力分析如图,解取t时间内,质量为mqmt的矿砂为研究对象矿砂动量的增量为,P134,矿砂从传送带A落到另一传送带B上,其速度的大小v14m/s,速度方向与竖直方向成300角,而传送带B与水平成150角,其速度的大小为v22m/s,如果传送带的运送量恒定,设为qm2000kg/h,求矿砂作用在传送带B上的力的大小和方向.,传送带作用在矿砂上的力为,传送带作用在矿砂上的力为,方向,P151解因为为变力，所以需先计算在位移中对质点所做的元功。,质点沿曲线从a到b，力对它所做的功为,公式表明，合外力对质点所作的功等于质点动能的增量,P16-3,分析,设该尺的静长为L,在K’系中Lx’Ly’,由于K’沿X轴运动,在K系的观察者看到,LyLy’,LxLx’,（A）,P16-4,两个惯性系S和S,沿X轴方向作相对运动,相对速度为u设在S’系中某点先后发生的两个事件,用固定与该系的钟测出两事件的时间间隔为0，而用固定在S系的钟测出这两个事件的时间间隔为.由在S系X’轴上放一固有长度为lo的细杆,从S系测的此杆的长度为l则,时间膨胀效应,长度收缩,（D）,P17-6,边长为a的正方形薄板静止于惯性系K的XOY平面内,且两边分别与X,Y轴平行,今有惯性系K以0.8cc为真空中光速的速度相对于K系沿X轴作匀速直线运动,则从K’系测的薄板的面积为,,分析,从K’系测的薄板的y方向边长不变,x方向边长缩短为,（B）,P18-3,已知惯性系S相对于惯性系S系以0.5c的匀速度沿x轴的负方向运动,若从S’系的坐标原点O沿x轴正方向发出一光波,则S系中测得此光波的波速为,为c,根据光速不变原理.,P18-4,有一速度为u的宇宙飞船沿x轴正方向飞行,飞船头尾各有一个脉冲光源在工作,处于船尾的观察者测的船头光源发出的光脉冲的传播速度大小为---------------------;处于船头的观察者测的船尾光源发出的光脉冲的传播速度大小为--------------------.,为c,根据光速不变原理.,c,c,c,P18-6,狭义相对论确认,时间和空间的测量值都是--------------------,它们与观察者的--------------------密切相关.,相对的,运动,P18-7,一观测者测得一沿米尺长度方向匀速运动着的米尺的长度为0.5m,则此米尺以速度v--------------------m.s-1接近观察者.,长度收缩,,分析,P19三、1解答,,,,,u,假定，缩短最多的半径和x、y、z轴的夹角分别为α、β、γ，那么，在K’系中，R再三个轴上的投影分别为Rcosα、Rcosβ、Rcosγ，在K系中看R长度变为,,P192解,,设球的半径为R0，在s‘系来看，速度方向的半径大小缩短了，大小为,这样，在s‘系来看圆变成了椭圆，面积为,P193解,,,,1）、观测站人看来，飞行的船的长度缩短了，变为,观测站上的人看到飞船通过观测站的时间为,2）、在飞船上看来，通过观测站的时间为,,,,,站,P204解,设K‘系相对于K系速度为u且沿X轴方向，洛伦兹正变换为,P205解根据,得,介子运动的时间,四、1解答,在地面系看来，μ子的寿命会因时间膨胀而延长变为,行走的距离为,在μ子系看来，8km的距离会因长度收缩变为,行走h’距离耗时为,P212证明根据洛仑兹坐标变换，两惯性系中测得两事件的时间间隔之间的关系为,由此证明在S’惯性系中两事件并不同时发生。,P213证明根据洛仑兹坐标变换，两惯性系中测得时间间隔的关系为,P21五、,答经典相对性原理是指对不同的惯性系，牛顿定律和其它力学定律的形式都是相同的。狭义相对论的相对性原理指出在一切惯性系中，所有物理定律都是相同的，即，指出相对性原理不仅适用于力学现象，而且适用于一切物理现象。也就是说，不仅在力学范围所有惯性系等价，而且在一切物理现象中，所有惯性系都是等价的。,