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文档简介
大学物理规范作业总(14)单元测试二(刚体相对论)1一、填空题1.质量为m,半径为R的均匀圆盘,可在水平桌面上绕中心轴转动,若盘与桌面间的摩擦系数为,则盘转动时所受摩擦力矩Mf=
。解:22.一飞轮的转动惯量为J,在t=0时角速度为,此后飞轮经历制动过程。阻力矩M的大小与角速度的平方成正比,比例系数K>0。当时,飞轮的角加速度=
,从开始制动到所经过的时间t=
。解:所以当时33.静质量为m0,长为l0的匀质细棒,沿棒长度方向以0.6c的速度运动,测得此棒的长度l=____________,棒的质量m=____________,动量P=____________,动能Ek=____________。解:根据长度缩短效应根据质速关系动量动能4二、计算题1.如图所示,在半径为R和r,质量为M和m的阶梯形滑轮上,反向绕有两根轻绳,各悬挂质量为m1和m2的物体。设R=0.20m,r=0.10m,M=10kg,m=4kg,m1=m2=2kg。求滑轮转动的角加速度和两根绳子的张力。解:52.长L=0.4m的匀质木棒,其质量M=1kg,可绕水平轴o在竖直面内转动,开始时棒自然下垂。现有一个质量m=8g的子弹,以v=200m/s的速率从A点射入棒中,并留在棒中。求(1)棒开始运动时的角速度;(2)棒的最大偏转角。解:角动量守恒由机械能守恒:解得:63.两个惯性系中的观察者O和O'以0.6c(c为真空中的光速)的相对速度互相靠近,如果O测得两者的初始距离是20m,试求O'观察者测得的两者相遇所经过的时间Δt'。解:(法二)在O’惯性系中,O’观察者测分开事件与相遇事件发生于同一地点,所以其所需时间就是本征时。74.在S系中观察到两个事件同时发生在x轴上,其间距离是1m。在S′系中观察这两个事件之间的距离是2m。求在S′系中这两个事件的时间间隔。
解:依题意,根据洛仑兹变换可得:85.静止的μ介子平均寿命为2.3×10-6s,静质量为207me,实验室中测得μ介子平均寿命为6.9×10-6s,问介子在实验室中的速度是多少?在该速度下的质量是多少?它的动能、动量是多少?(me是电子的静质量)
解:由于时间延缓效应有解出u:该速度下的质量是9结果为动能为动量为:106.两个静止质量都是m0的粒子,其中一个静止,另一个以u=0.8c运动
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