级大学物理规范作业上册解答PPT资料.ppt
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,3,2.一定轴转动的飞轮,初始角速度为0,之后飞轮开始减速转动,角加速度为=-k2(k0为已知量)。
则当其角速度减至0/2时所用的时间t=_,这段时间的角位移=_。
4,3.质量均匀分布的细杆长度为2l,质量为m,可绕过一端点的0的水平轴在竖直平面内自由转动。
初始时由水平位置从静止释放,当其转至30时的角速度=_,角加速度=_。
端点A的加速度aA=_。
设t时刻,棒与水平位置的夹角为,,下摆过程机械能守恒,有:
5,端点A的切向加速度:
端点A的法向加速度:
端点A的加速度:
6,4.在S系观测到两个事件同时发生在x轴,间距为100m,则在S系中测得这两事件之间的空间间隔为200m,则S系相对于S系的速度值为u=_。
S系测得这两事件的时间间隔为_s。
7,5.一把尺置于相对于地面以速度u沿x轴方向运动的飞船上,飞船上测得尺子长度为,尺子和x轴正向夹角为,而地面上测得尺子长度为,尺子和x轴正向夹角为,则_,_(填,=,),解:
根据长度缩短效应,8,6.在参考系S里,一粒子沿直线运动,从坐标原点运动到x1.50108m处用了1.0s时间,则粒子运动所经历的原时为_。
S系中粒子的速度,t=1s为测时,根据时间膨胀效应,固有时:
9,7.当粒子的动量等于非相对论动量的2倍时,粒子的速率为_;
当粒子的动能等于非相对论动能的2倍时,粒子的速率为_。
得:
对动能问题,由题知:
由此得:
由此式解得:
10,二、计算题,1.本题的图是测试汽车轮胎滑动阻力的装置。
轮胎最初为静止且被一轻质支架OA支承着,轮胎可绕O点自由转动,其转动惯量为0.75kgm2,质量为15.0kg,半径为30.0cm。
今将轮胎放在以速度12.0ms-1移动的传送带上,并使框架OA保持水平。
(1)若滑动摩擦系数为0.60,则需多长时间车轮能达到最终的角速度?
(2)在传送带上车轮的滑动痕迹长度是多少?
(1)车轮受到的摩擦力矩为,得角加速度,11,车轮的最终角速度,又,解得,
(2)此时车轮转过的角度,此时车轮滑过的距离,12,2.匀质圆盘质量为m半径为R,放在粗糙的水平桌面上,绕通过盘心的竖直轴转动,初始角速度为o,已知圆盘与桌面间的摩擦系数为,求经过多长时间后圆盘将静止?
13,或由转动定律,角加速度为,该运动为匀角加速运动,角速度与角加速度间的关系,得,所需时间为:
14,3.长L=0.4m的匀质木棒,其质量M=1kg,可绕水平轴0在竖直面内转动,开始时棒自然下垂。
现有一质量m=8g的子弹以v0=100m/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。
角动量守恒,由机械能守恒:
解得:
15,4.在地面A处发射一炮弹后,过了410-6s秒后,在地面B处又发射了一枚炮弹,A、B两地相距800m。
(1)在什么参照系中将测得两事件发生于同一地点?
(2)试找出一个参照系,在其中将测得两事件是同时发生的。
设,
(1),解得,
(2),解得,uc,所以找不到这样的参照系,16,5.地球上的观测者发现一只以v=0.6c的向东航行的飞船将在5s后与一个以0.8c速率向西飞行星体相撞。
按照飞船上的钟,还有多少时间允许他们离开原来的航线避免碰撞?
以地球为S系,5秒为测时。
飞船为S系,t为原时,u=0.6c,方法二:
以飞船为S,则u=0.6c,星体对地球的速度为v0.8c,飞船上看星体的速度为v,用洛仑兹速度变换公式,得到,飞船系观测将在t4s时与飞行星体相撞,17,地球为S系,x10,t10,x21.4c5,t20以飞船为S系,由洛仑兹变换公式,飞船系观测将在t34s时与飞行星体相撞,18,6.静止质量均为m0的两粒子,一个粒子静止,另一粒子以v0的速率和其发生碰撞,碰后形成一复合粒子,求1)复合粒子速率v2)复合粒子的静止质量M0。
根据动量守恒定律和能量守恒定律,有:
(1)/
(2)可得:
代入
(1)式:
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