中南林業(yè)科技大學(xué)大學(xué)物理練習(xí)冊答案4

1、大學(xué)物理作業(yè)四參考答案大學(xué)物理作業(yè)四參考答案一、選擇題一、選擇題1. 一剛性直尺固定在一剛性直尺固定在 系中，它與系中，它與 軸正向夾角軸正向夾角 ，在相對在相對 系以速度系以速度 沿沿 軸作勻速直線運(yùn)動的軸作勻速直線運(yùn)動的 系中，系中，測得該尺與測得該尺與 軸正向夾角為軸正向夾角為（A） ；(B) ； (C) ； (D)不知道不知道SX45SuXSX 45 45 45答案答案（A）2. 慣性系慣性系 、 沿沿 軸做相對運(yùn)動，在軸做相對運(yùn)動，在 系中測得兩個(gè)同時(shí)發(fā)系中測得兩個(gè)同時(shí)發(fā)生的事件沿運(yùn)動方向空間距離為生的事件沿運(yùn)動方向空間距離為 ，在，在 系中測得這兩個(gè)事件系中測得這兩個(gè)事件的空間間隔

2、為的空間間隔為 。則在。則在 系中測得這兩個(gè)事件的時(shí)間間隔為系中測得這兩個(gè)事件的時(shí)間間隔為（A） ； （B） ； （C） ； （D）SSXSm1Sm2Sc3c31c3c3答案答案（C）3. 兩火箭兩火箭A、B沿同一直線相向運(yùn)動，測得兩者相對地球的速度沿同一直線相向運(yùn)動，測得兩者相對地球的速度大小分別是大小分別是 ， 。則兩者互測的相對運(yùn)動速度為。則兩者互測的相對運(yùn)動速度為 (A) ； (B) ； (C) ； (D) cvA9 . 0cvB8 . 0c7 . 1c988. 0c956. 0c975. 0答案答案（B）cucuxx23122cxcutcuttt3)(1122221cccccccvu

3、uvv988. 0)8 . 0(9 . 01)8 . 0(9 . 01224. 宇宙飛船相對于地面以速度宇宙飛船相對于地面以速度 作勻速直線飛行，某一時(shí)刻飛船作勻速直線飛行，某一時(shí)刻飛船頭部的宇航員向飛船尾部發(fā)出一光訊號，經(jīng)過頭部的宇航員向飛船尾部發(fā)出一光訊號，經(jīng)過 （飛船上的鐘）（飛船上的鐘）的時(shí)間后，被尾部的接收器收到，則由此可知地面上某一觀測者的時(shí)間后，被尾部的接收器收到，則由此可知地面上某一觀測者測得飛船的長度為測得飛船的長度為 （A） ；（；（B） ； ( C) ；（；（D） vtc tv 22/1cvtc22/1/cvtct答案答案（D）答案答案（C）5. 某種介子靜止時(shí)的壽命為某

4、種介子靜止時(shí)的壽命為 ，質(zhì)量為，質(zhì)量為 。如它在實(shí)驗(yàn)。如它在實(shí)驗(yàn)室中的速度為室中的速度為 ，則它的一生中能飛行多遠(yuǎn)，則它的一生中能飛行多遠(yuǎn)(以以 為單為單位位)？ (A) ； (B)2； (C) ； (D) 。s810g2510m/s1028m31055/6s105310)102(11882280c56)1053()102(88vL 6.假定在地球上觀察到一顆脈沖星（看作發(fā)出周期性脈沖無線電假定在地球上觀察到一顆脈沖星（看作發(fā)出周期性脈沖無線電波的星）的脈沖周期為波的星）的脈沖周期為0.50s，且這顆星正以速度，且這顆星正以速度0.8c離我們而去，離我們而去，那么這顆星的固有脈沖周期應(yīng)是那么這

5、顆星的固有脈沖周期應(yīng)是（A）0.10s； （B）0.30s ； （C）0.50s； （D）0.83s 7. 粒子在加速器中被加速到動能為靜止能量的粒子在加速器中被加速到動能為靜止能量的4倍時(shí)，其質(zhì)量倍時(shí)，其質(zhì)量 與靜止質(zhì)量與靜止質(zhì)量 的關(guān)系為：的關(guān)系為：（A） ；(B) ；(C) ； (D) m0m04mm 08mm 06mm 05mm 答案答案（B）答案答案（B）s30. 05 . 0)8 . 0(11220cc20202020254cmcmcmcmEmck8. 是粒子的動能，是粒子的動能， 是它的動量，那么粒子的靜能是它的動量，那么粒子的靜能 等于等于 (A) ； (B) ；(C) ； (

6、D) 。kEp20cmkkEEcp2/ )(222kkEEcp2/ )(22kkEEcp2/ )(222kkEEpc2/)(2答案答案（A）220222022)()(cmEmccmcpk二、填空題二、填空題2. 和和 是坐標(biāo)軸相互平行的兩個(gè)慣性系，是坐標(biāo)軸相互平行的兩個(gè)慣性系， 相對于相對于 沿沿 軸正方軸正方向勻速運(yùn)動，一根剛性尺靜止在向勻速運(yùn)動，一根剛性尺靜止在 系中，與系中，與 軸成軸成30角，今角，今在在 系中觀察得到該尺與系中觀察得到該尺與 軸成軸成45角，則角，則 系相對于系相對于 系的速系的速度是度是 。SSSSoxS xo SoxS S1. 系相對系相對 系以速度系以速度0.8

7、 c沿沿 軸正向運(yùn)動。兩參考系的原點(diǎn)軸正向運(yùn)動。兩參考系的原點(diǎn)在在 時(shí)重合。一事件在時(shí)重合。一事件在 系中發(fā)生在系中發(fā)生在 ， 。則該事件在。則該事件在 系中發(fā)生的空間位置系中發(fā)生的空間位置 和和時(shí)間時(shí)間 。SS0ttxS)0(300zymxst7102xtSm580s1033. 16c36)()(2cxuttt uxx2211cu其中其中30cot145cot22ycuy 3. 一宇宙飛船相對地球以一宇宙飛船相對地球以0.8 c（表示真空中光速）的速度飛行。（表示真空中光速）的速度飛行。一光脈沖從船尾傳到船頭，飛船上的觀察者測得飛船為一光脈沖從船尾傳到船頭，飛船上的觀察者測得飛船為90m，地

8、，地球上的觀察者測得光脈沖從船尾發(fā)出和到達(dá)船頭兩個(gè)事件的空間球上的觀察者測得光脈沖從船尾發(fā)出和到達(dá)船頭兩個(gè)事件的空間間隔為間隔為 。4. 牛郎星距離地球約牛郎星距離地球約16光年，宇宙飛船若以光年，宇宙飛船若以 的勻速飛的勻速飛行，將用行，將用4年時(shí)間（宇宙飛船上的鐘指示的時(shí)間）抵達(dá)牛郎星。年時(shí)間（宇宙飛船上的鐘指示的時(shí)間）抵達(dá)牛郎星。270m270mc17174cvcvvc17174/141622以飛船為以飛船為 系，以地面為系，以地面為 系系S Sm270/)8 . 0(1908 . 022tctccctc法一法一m270)90(8 . 090(35cctuxx法二法二6. （1）在速度）

9、在速度 = 情況下，粒子的動量等于非相對論動情況下，粒子的動量等于非相對論動 量的兩倍。量的兩倍。 （2）在速度）在速度 = 情況下，粒子的動能等于它的靜止能情況下，粒子的動能等于它的靜止能量。量。vvc23c23umucum022021202022201cmcmccum)/1 (220cvVm5. 一體積為一體積為V ，質(zhì)量為，質(zhì)量為m0的立方體沿某一棱方向相對觀察者的立方體沿某一棱方向相對觀察者A以以速度速度 運(yùn)動，則觀察者運(yùn)動，則觀察者A測得密度為測得密度為 。v2201cvmm221cvVV7. 某一宇宙射線中某一宇宙射線中 介子的動能介子的動能Ek=7m0c2，m0為為 介子的靜止質(zhì)

10、量，介子的靜止質(zhì)量，則實(shí)驗(yàn)室中觀察到它的壽命是它的固有壽命的則實(shí)驗(yàn)室中觀察到它的壽命是它的固有壽命的 倍。倍。 8.靜止質(zhì)量為靜止質(zhì)量為 ，運(yùn)動速度為，運(yùn)動速度為 的粒子，其動能為的粒子，其動能為 。0mc1 . 02000504. 0cm202022020200504. 0)1 . 0(1cmcmcccmcmmcEk202cmEmcEk22022)()(cmpcE9. 已知某一頻率的光子的能量為已知某一頻率的光子的能量為 ，則其動能為，則其動能為 ，質(zhì)量，質(zhì)量為為 ，動量為，動量為 。EE2/cEcE/8 8882020202cmcmEcmmcEk008三、計(jì)算題：三、計(jì)算題： 解:、靜止長

11、度為l0的車廂，以速度v相對于地面系運(yùn)行，車廂后壁以速度u0向前推出一個(gè)小球，求地面觀察者看到小球從后壁到前壁的運(yùn)動時(shí)間。 車廂內(nèi)的觀察者看到小球從后壁到前壁的運(yùn)動時(shí)間為固有時(shí)間：000ul201cvll地面觀察者測得車廂的長度為：地面觀察者看到小球從后壁運(yùn)動到前壁的這段時(shí)間內(nèi)，車廂前壁向前移動的距離為：vts 201cvlvtlss地面觀察者看到小球從后壁運(yùn)動到前壁的運(yùn)動距離為：地面觀察者看到小球從后壁運(yùn)動到前壁的速度為：2001cvuvuu于是有：2020011cvlvttcvuvu解之得：0202011u vlctuvc解2:車廂內(nèi)的觀察者看到小球從后壁到前壁的運(yùn)動時(shí)間為固有時(shí)間：000

12、ul2220222(1)(1)111vv xvutxtlcctctuvvvccc由洛侖茲變換：2.2.兩根相互平行的米尺，各以兩根相互平行的米尺，各以 的速率相向運(yùn)動，運(yùn)動的速率相向運(yùn)動，運(yùn)動方向平行于尺子。求任一尺子上的觀察者測量另一尺子的長度。方向平行于尺子。求任一尺子上的觀察者測量另一尺子的長度。cv53cccccccvuuvvV1715535315353122解：任一尺子上的觀察者測得另一尺子的運(yùn)動速度為：解：任一尺子上的觀察者測得另一尺子的運(yùn)動速度為：根據(jù)長度縮短效應(yīng)，任一尺子上的觀察者測得另一尺子的長度為：根據(jù)長度縮短效應(yīng)，任一尺子上的觀察者測得另一尺子的長度為：m178)1715

13、(1112222cccVL3. 3. 子的固有壽命約為子的固有壽命約為 。今在離地面。今在離地面 的高的高空，由空，由 介子衰變而產(chǎn)生一個(gè)速度為介子衰變而產(chǎn)生一個(gè)速度為 的的 子。求子。求地面參考系中測得地面參考系中測得 子一生的行程，判斷子一生的行程，判斷 子是否可能到達(dá)子是否可能到達(dá)地面。地面。s10260m1083cv998. 0s106 .31)(1620cv解：地面參考系中測得解：地面參考系中測得 子的壽命為：子的壽命為：m108m1047. 933vL地面參考系中測得地面參考系中測得 子一生的飛行距離的為：子一生的飛行距離的為：故可以到達(dá)地面故可以到達(dá)地面4.已知兩質(zhì)點(diǎn)已知兩質(zhì)點(diǎn)A、B靜止質(zhì)量均為靜止質(zhì)量均為 ，若質(zhì)點(diǎn)，若質(zhì)點(diǎn)A靜止，質(zhì)點(diǎn)靜止，質(zhì)點(diǎn)B以以 的動能向的動能向A運(yùn)動，碰撞后合成一粒子。若無能量釋放，求合成粒子運(yùn)動，碰撞后合成一粒子。若無能量釋放，求合成粒子的靜止質(zhì)量和速度。的靜止質(zhì)量和速度。0m206cm解：設(shè)復(fù)合粒子的運(yùn)動質(zhì)量、靜止質(zhì)量、速度分別為解：設(shè)復(fù)合粒子的運(yùn)動質(zhì)量、靜止質(zhì)量、速度分別為vMM、02202020)6(Mccmcmcm由能量守恒得：由能量守恒得：對于質(zhì)點(diǎn)對于質(zhì)點(diǎn)B：2202220)()()7 (cmcpcmB由動量守恒得：由動量守恒得：MvpB008mM