大學物理普通物理上冊習題(有答案)

大學物理(上〉

第一章質點運動學(I)

-、選擇題

1、一作平面運動的質點，在某瞬時位于某點P.該點到給定的直角坐標系的原點a的距離為r,對原點

0的位置矢量為r(x,y),其對應的坐標為(x,>0。則該質點此時的運動速度

速度大小為

dr

(A)----(B)——；

Atd/

dizl(dx]2fdy?

(C)(D)—+—

drKdr)\dt；

己初一質點在平面上作半徑為2?的圓周運動，當該項點運動一周時，其位移的

大小與路程分別為

(A)、0和2狄；(B)、2狀和2狄；(C)、及和24犬：(D)、0和0。

3、一饗點的運動方程為x=3t-5f'+6(Sl制)，該質點做

(A)勻加速直線運動，加速度沿x軸正方向

(8)、勻加速直線運動，加速度沿￥觸負方向

(C)變加速直線運動，加速度沿x軸正方向

(8)、變加速直線運動，加速度沿X軸負方向。

二、填空題：

1、一質點沿直線運劫，其運動學方秸為x=—F(SI),則在r由。至4s的時間間隔內，

質點的位移大小為;走過的路程為;平均速度為;平均速

率為o*2、在平靜的湖面上，建立直角坐標系Oxy\X,y軸都貼附于湖面，

在此坐標系中，小艇

的運動方程為r=(2/)/+(3-8P)},則運動方程的分量式x(t)=y(t)=_。小艇的

速度矢量表達式為:加速度矢量表達式為O

三、計算題

1、一質點沿X軸作直線運劫洪運動方程4=6人2"SI),求：⑴h=ls和力=念時刻項點的速度；

(2)/i=ls和r2=4s時刻質點的加速度。

1

*2.一質點在砂平面上運動，運動方程為：x=3r+5,y=-|A+3/-4,式中物理量用國際單位，即t的

單位用S，心夕的單位用！11。求(1)質點運動的杈跡方程：(2)項點在第2s時刻的位置矢量、速度矢量

和加速度矢量：(3)質點在第2s時刻的速率和運動方向(用與X軸正向的央角表示)。

第一章質點運動學(II)

一、選擇題

1、一質點以加速度大?。?=5(5-2/)(SI),由靜止(r=0)開始作直線運動，式中t為時間。則當t為

5秒時，質點速度大小為

(A)、25nizs；(B)、-50m/s；(C)'0；

(D)、50m/s-[]

*2.一質點在平面上運動，已知項點的位置矢量表達式為r=af。+加)，其中為常量。則該項點作

(A)、勻速運動：(B)、變速直線運動：

(C)、拋物伐運動；(D)、一般曲伐運動。[]

二、填空題

1、一質點沿x軸作直線運動，它的運動方程x=3+5t+6tLt'(SI制)。則

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⑴席點在f=o時刻的速度V為：_

(2)加速度為零時，該質點的速度v為_。

2、一質點沿；r方向運動，其加速度隨時間變化關系為a=3+2r(SI)。如果初始時質點的

速度vo為5m/s,則當/為3s時，質點的速度v=,一

3、在x軸上作變加速直線運劫的質點，

已知其初速度為人，初始位置為xo,加速度a=(其中C?為常量)，則其速度與時間的關系為—，

運動學方程為、=。

三、計算題

1'質點沿x軸正向(向右)運劫，已知其速度為v=8+3產，當r=8s時，項點位于坐標原點左側

52m處。求：

(1)質點加速度：

(2)質點的運動方程：

(3)質點的初速度Ve,初位置XQ。

2、一質點沿A：軸運動，其加速度a與位置坐標*的關系為《=24-6.x2(SI)。如果項點在原點處的速

度為零，試求其在任意位置處的速度。

*3人一正在行駛的汽船，發(fā)動機關閉以后，得到一個與船速方向相反、大小與船速平方成正比的加

速度，即廠=_kv?々冷常數。試證明在發(fā)動機關閉后，⑴船在/時刻的速度大dt

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小為-=一+-；（2）船在時間/內，行駛的距離為x=jlnhA+1）。其中i.。為關閉發(fā)動vvo

機時船的速度。

第一章質點運動學(III)

-、選擇題

1、一個質點在作勻速圓周運動時.下列說法正確的是

(A)、切向加速度改變.法向加速度也改變；

(B)、切向加速度不變.法向加速度改變；

(C)、切向加速度不變，法向加速度也不變；

(D)、切向加速度

改變，法向加速度不變。[]

*2、一運動質點速率v與路程s關系為v=l+52.則其切向加速度a,用路程s來表示的表達式為：

(A)、2s(l+s2);(B)^2(l+?);

(C)s(l+s2)；(D)、25(1+5).[]

3、某人騎自行車以速率v向西行駛.今有風以相同速率從北方向吹來.試問人感到風從哪個方向吹

來？

(A)西；(B)北偏東4.5"；(0北偏西45"；

⑼北。[]

二、填空題

1、在半徑為；？的圓周上運動的質點.其速率與時間關系為『二.式中c為常數，則

從r=0到r時刻質點走過的路程s(r)=;r時刻質點的切向加速度久=；

法向加速度么二。

2'一質點沿半徑為0.100m的圓周運動,其角位移0隨

時間r的變化規(guī)律是沒=2+4/(SI),在t=2s時.它的法向加速度a,=.切向加速度a,=_.當

t=時.”=＞。

三、計算題

1、地球的同步衛(wèi)星在赤道上空的圓形軌道上作勻速率圓周運動，其周期等于地球自轉周期T=24h.

5

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口星離地而的高度為3.59xl()4km.地球的平均半徑為6.37xl()3km.求E星的速率和加速度。

6

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2、一質點沿半徑A=2.00m的圓周運動.其速率y=KRfvas\#為常數.己知第

二秒末的速率為32.00mF。求口0.50s時質點的速度和加速度的大小。

3、如圖所示,江水東流的速度-=4m-s'\江中的船想獲得相對于岸以垂直方向的運動速度大

小為V2=3m/駛向對岸.那么，此船相對于江

,北岸

面以多大的速率r.朝什么方向（此方向用此速度f和正北方向的

夾角0表示）航行。

1Z0*匕

南岸

7

第二章牛頓運動定律

、選擇題

1、一質點在力F=3叱3-2f)(SI)作用下，從靜止(r=0)開始作直線運動.

式中w為質點的質量./為時間*則當r為23時*質點速度為

(A)'10m/s；(B)'20m/s；(C)、6m/s；(D)、15m/s。

ri

2、一段路面水平的公路.轉彎處軌道半徑為.汽車輪胎與路面間的摩橡系數為u要使汽車不致于發(fā)生側向

打滑.汽車在該處的行駛速率

(A)不得小于八/八；⑻不得大于;

(D)還應由汽車的質量私決定。

3、質量為m的物體自空中落下，它除受重力外，還受到一個與速度平方成正比的阻力的作用，比例系

數為k.A為正值常量。該下落物體的收尾速度(即S后物體作勻速運動時的速度)

將是

;(B)—;(C)gk;(D)y[gk?

Vn2k

二、填空題

1、一質量為w=50kg的木箱放在水平地面上，受到與水平面成6

二60,仰角的拉力F作用而沿水平地面滑動(如圖)。木箱與地而問的滑

動摩擦系數為"■=〃20。若欲使木箱勻速運動，

則拉力尸為N;木箱對地面的正壓力為—

N.

2、質a為的物體系于長度為斤的繩子的一個端點上.在垂直平面Z\srt；\

內繞繩子另一固定端O點作展周運動.設t時刻物體瞬時速度的大小為I

「，繩7與垂直向上的方向成〃角。如圖所示，則tu寸刻繩中的張力\J

物體的切向加速度久==_

*3＞電動列車行駛口寸每千克質景所受的阻力/=(2.5+0.5v2)x1(PAT.式3.1,為列車

10/n/s0

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速度，以切h計。當豐速達到25mls時關掉電門.再運行m后列牟速度減至-

三、計算題

1、一質量為奶的重物，沿傾斜角0=30°的粗糙斜坡下滑（如圖）.重物與斜坡之間的滑動摩擦系

數〃=0.30.求重物下滑的加速度和重物對斜坡的正壓力。

2、某質點質量z?=2.00kg,沿x軸做直線運動，受外力F=10+6x2（SI制）。若在xo=O處.

速度v0=O.求該物體移到=4.0m處時速度的大小。

*3.質量為w的小船在平靜的水面上航行。以小船關閉發(fā)動機為計時起點.此時小船的速度為V。。

此后小船僅在水的阻力作用下行駛.水的阻力和小船速度之間的關系為一什（其中Jt為正的常量〉。

求：

（1）發(fā)動機關閉后小船的速率與口寸間的關系；（2）發(fā)動機關閉后小船通過的路程與時間的關

系；（3）發(fā)動機關閉后小船的速率與通過路程的關系。

第三章動量機械能(I)

一、選擇題

1'某鐵道平底車在沿無摩擦的平直鐵路上向前行駛.車的總質量為M,速度為v。.現將車上一

質量為州的物體.以速度!/向車后拋出。則物體州拋出后，車的速率將會

(A)、等于v。；(B)、大于v。；(C)、小于v。；(9)'不一定。

[]

2、一機槍每分鐘可射出質量為20g的子彈900顆.子彈射出的速率為800m/s.則射擊時的平均

反沖力大小為

[A)0.267N；(B)16N；

(0240N；(D)14400N.[]

3、M錐擺的擺球質量為ZZA速率為r.圓半徑為兄當擺線在軌道上運動半周口寸.擺球所受重力沖量

的大小為

(A)、2mv；(B)、人(27/吟2+學；z/y)2；?A

(D)、0?

[]

二、填空題

1、一子彈水平地穿過一質置為且靜止放置在地面上的木塊。設子彈穿過木塊的

時間為木塊對子彈的阻力為恒力F。當子彈穿過木塊后，阻力F的沖量大小為;木

塊的速度為。

2、某航天器的質量為叭在返回地球看陸時，以速度V。沿跑道A?軸正向作

無動力的水平滑行，為了盡快減速，P0時刻釋放減速傘，在開始2秒的滑行中，航天器所受合力f=-

?力(si),則：在這段時問內航天器所受合力的沖a為;航天器所受

的平均沖力為。

3、有兩艘停在湖上的船，它們之間用一根

很輕的繩子連接。設第一艘船和人的總質景為250kg,第二艘船的總質星為500kg,水的阻力不計?，F

在站在第一艘船上的人用A=50N的水平力來拉繩子.則5s后第一艘船的速度大小為；

第二艘船的速度大小為。

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三、計算題

1、質景為o.5kg的棒球.原以大小為20m/s的速度向前運動.波棒一擊之后.以大小為30m/s的速

度沿反向運動。設球與棒接觸的時問為0.04s.求，（1）棒作用于球的沖S的大?。?/p>

（2）棒作用于球的沖力大小的平均值。

2、一顆子彈由槍口飛出的速度是300m-s”.在槍管內子彈受到合力由下式給出4x105

F=400-r,其中尸以N為單位，t以S為單位?（1）假定子彈到槍口時受到的力變

為零，計算子彈行經槍管長度所需時問；（2）求該力的沖量；（3）求子彈的質量。

*3.一靜止的放射性原子核發(fā)生袁變而放射出電子和中微子。己知放射出的電子與中微

子的運動方向互相垂直.電子的動量等于L2xl0-22kg_m/s.中微子的動量等于6.4x10-23

kg-m/s.求核的剩余部分的動景的大小和方向。

第三章動量機械能(II)

-、選擇題

1、有甲、乙兩個物體.其質量均為m.以相同的初始速度V。沿粗糙程度不同的水平面自_由滑

行.均在摩榛力作用下，最后趨于靜止。設甲物體運動路程為乙物體運動路程為且於公.在此過程中.作

用在兩物體上的摩榛力作的功分別為.41和.42,則

(A)、/|=/2;(B)、｛/〉(C)'Ai<Azt(D)、不一定。

[]

2、一質點在如圖所示的坐標平面內作圓周運動.有一力

F=R(xi作用在質點上。在該質點從坐標原點運動到(兄

位置過程中，力戶對它所作的功為

(A)(B)2F.R.

COW;

(9)4RRO

3.質量為m的質點在外力的作用下，其運動方程為r=AC0S6yr7+5sinA，式中戊

5為正的常數。則力在口=0至腦這段時問內作的功為：

2a)

(A)、-7n(Ef(A2+B2)j(B)、IS2(d2+52)1

(C)、ynco2-Bi);

二、境空題

1、某質點在力F=(4+5x)r(SI)的作用下沿.Y釉作直線運動.在從.Y=0移動到x=10m

的過程中>力#所做的功為。

2、用鐵錘把釘子釘入墻面木板。設木板對釘子的阻力與釘子進入木板的深度成正比。若第一次敲

擊，能把釘子釘入木板1.00cm。第二次敲擊時.保持第一次敲擊釘子的速度.那么第二次把釘子釘人的

深度為。

三、計算題

1、質景為SxlO^kg的子彈.以400m/s的速度水平射入射穿一塊固定的木板，子彈穿出木板后.速

度變?yōu)?00m/s,求木板阻力對子彈所作的功。

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2＞質量歷=23的質點在力F=/2"（SI）的作用下.從靜止出發(fā)沿I軸正向作直線運動.求前三

秒內該力所作的功。

3、一質量為1.0kg的小球系在長為1.0m細繩下端，繩的上端固定在天花板上.起初

把繩子放在與豎直線成30"角處，然后放手使小球沿圓弧下落,試求繩與豎直線成10"角

時小球的速率。

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第三章動量機械能(III)

一、選擇

1、對功的概念有以下幾種說法：

(1)保守力做正功時，系統(tǒng)內相應的勢能增加，

<2)質點運動經一閉合路徑回到原來位置.保守力對質點所做的功為零。

(3)作用力和反作用力大小相等.方向相反，所以兩者所

做功的代數和必為零

(A)、(1),(2)是正確的；(B)、(2).(3)是正確的；

(C)、只有(2)是正確的；(D)、只有(3)是正確的.

2、關于機械能守恒條件和動量守恒條件有以下幾種說法.其中正確的是

(A)不受外力作用的系統(tǒng).其動量和機械能必然同時守恒；

(B)所受合外力為零，內力都是保守力的系統(tǒng).其機械能必然守恒;

(C)不受外力，而內力都是保守力的系統(tǒng).其動量和機械能必然同時守恒;

(D)外力對一個系

統(tǒng)做的功為零.

則該系統(tǒng)的機

械能和動量必

然同時守恒。[]

3、一水平放置的輕彈簧.勁度系數為h其一端固定，

另一端系一質量為m的滑塊AJ旁又有一質量相同的滑塊見如圖所

示。設兩滑塊與桌面間無摩擦，若用外力將兒S一起推壓.使彈黃壓

縮距離為而靜止.然后撤消外力.則占離開口寸的速度為：

二、填空題

1、如圖.質量為m的小球系在勁度系數為々的輕彈簧一端，彈黃另一

端固定在。點.開始彈簧在水平位SA處于自然狀態(tài).原長為/。，小球由位

置d釋放，下落在6?點正下方位置5時.彈黃長為/.則小球到5時速度大小

為、=°

2、一羥彈黃原長為勁度系數為A.小球質a為m欲先用手托著小球.使彈黃不伸長.然后用手托著小

球慢慢放下.使系統(tǒng)靜止.則此時彈黃的最大伸長3/=:若

將小球突然釋放，則彈簧的最大伸快量、2=。

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三、計算題

1、質量分別為的兩個物體用一勁度系數為A?的輕彈黃相連，放在光滑桌而上。通過兩物體縮彈

贊，當W物體相距力、Y時，系統(tǒng)由靜止釋放。已知彈簧的自然K度為.％,

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求當物體相距X。時.的速度大小。

2、如圖所示。質量為727、速度為％的鋼球，射向質量為似的靶，靶中心有一小孔.內有勁度系數為A-

的彈簧。此靶最初處于靜止狀態(tài)，但可在水平面上作無摩擦滑動。鋼球射入靶內后與靶一起運動，且一切

阻力忽略不計.求鋼球射入靶內彈簧后.彈簧的最大壓縮距離。

M

。三~

m

//////

3、質量為Z7;的彈丸兒穿過如圖所示的擺錘S后.速度由r減少到r/2,己知擺錘的質

量為從擺線的長度為廠如果擺錘能在垂直平面內完成一個完全的圓周運動.r的最小值應

為多少?.

v/2

B

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第四章剛體的定軸轉動(1)

選擇題

1'關于剛體對軸的轉動慣量.下列說法中正確的是

(A)只取決于剛體的質量，與質量的空間分布和軸的位置無關；

(B)取決于剛體的質量和質量的空間分布.與軸的位置無關；

(C)取決于剛體的質量、質量的空間分布和軸的位置；

(D)只取決于轉軸的位置.與剛體的質量和質量的空間分布無關。

2、兩個勻質圓盤>1和石密度分別為和.若必.但兩圓盤的質量與厚度相同，如兩盤通過盤心乖

直于盤面軸的轉動慣量各為4，小，則：

(A)、/〉4；(B)、卜<JB；(C)'L=JS;(D)、不能確定哪個大.

二、境空題

1、某剛體繞z軸轉動.設逆口寸針轉向為正.則下列情況下說明剛體的轉向以及它作加速還是減速轉

動

⑴、a)〉0.々<0時.剛體作；

⑵、口〉0./?>0時.剛體作

⑶、仞<0,Z7<0時，剛體作；

(4)、69<0,/7>0時,岡U體作。

2、如圖所示，尸、0、和S是附于剛性輕質細桿上的質量分別為4m、3m、2w和zn的四

個質點.PQ=QR=RS=1,則系統(tǒng)對(XT軸的轉動慣景為

三、計算題

1、一繞定軸轉動的物體由靜止(在r=0時，氏=0，％=0)按照方程/?=120/2-48/+16的規(guī)

律被加速。求：

(1)物體的角速度和角位置是時間的函數；

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（2）離轉軸為1.3m處的一質量元的加速度的切向分量和法向分量。

2、一個半徑為r=1.5m的飛輪作勻減速轉動。若己知初角速度為10rad/s,角加速度大小為5rad/s\

（1）滑輪經過多長時問角位移為零？

（2）此時滑輪邊緣處任意一點的線速度為多少？

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第四章剛體的定軸轉動(n)

-、選擇題

1、一根均勻棒，長為/.質量為瓜可繞其一端與其垂直的軸在鉛直平面內轉動.開始棒靜止在水平位

置.當它剛開始自由下擺時.它的角速度和角加速度分別為：

(A)'0.0；(B)、0.3g/2/；(C)、0,2g/3/；(D)、

0,3//2g.

2、如圖所示.兩根質量均為m和長度均為1的細棒兒B，可分別繞通過中點0和左端a'的水平軸轉

動.設它們在右端都受到一個鉛直力戶(設F=w)作用,則它們繞各自轉軸的角加

速度幾與凡為

(A)、％=(B)、">/?B;

BB

(C)、/3</%；(D)、不能確定。為---------------------------------

3、如圖所示.長為/的勻質細桿左端與墻用錢鏈J連接，

處于水平靜止狀態(tài).若繩S被突然燒斷，則桿右端的加速度為

(A)、g/2；(B)、g；

(C)、g/3；(D)、3A/2?

二、填空題

*1.轉動著的飛輪的轉動慣景為■/.在r=o口寸角速度為%.此后飛輪經歷制動過程.阻力矩M的大

小與角速度a平方成正比.比例系數為A(A為大于0的常數)。當6,=-!時.飛輪的角加速度盧=_.從開

始制動到=I所經過的時間'=

2、一滑輪半徑為10.0cm.轉動慣量為1.0xl0-:kg.m\F=0.501+0.3"(N)沿切線方向作

用在滑輪的邊沿上，滑輪所受力矩為—。如果滑輪最初處于靜止狀態(tài)，則在3.0s后的角速度為

三、計算題

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1、如圖，滑塊A重物S和滑輪6?的質量分別為鞏.沖和母.滑輪半徑為RJ=yin.R\AM

/與桌面之間，滑輪與軸承間均無摩榛.繩質量可不計.繩與滑輪間無相對滑動。求滑塊d的加速度。

2、如圖所示.一個質量為m的物體與繞在定滑輪上的繩子相聯，繩子質量可以忽略.它與定滑輪之

間無滑動。假設定滑輪質量為從半徑為兄其轉動慣景為勺加?滑輪軸光滑。2

試求該物體由靜止開始下落的過程中，下落速度與時間的關系。

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第四章剛體的定軸轉動(HI)

一、選擇題

1、花樣滑冰運動員繞過自身的豎直軸轉動，開始時兩臂伸開.轉動慣量為J。.角速度

為力。.然后她將兩臂回收，使轉動慣量減少為這時她轉動的角速度為：

(B)、"=(C)、；(D)、

2、一個物體正在繞固定光滑軸在水平面內自由轉動

(A)、它受熱膨脹或遇冷收縮時，角速度不變；

(B)、它受熱時角速度變大，遇冷時角速度變小；

(C)、它受熱或遇冷時，角速度均變大；

(D)、它受熱時角速度變小.遇冷時角速度變大?[]

二、填空題

1、一長為Z的勻質桿，可繞通過其一端且與桿垂直的水平軸0轉動，設桿從水平位置由

靜止釋放，則桿在水平位置口寸的角加速度.桿下落到豎直位置時的角加一速度久=

2、一質景為瓜長為/的勻質細桿可繞其一端且與桿垂直的水平軸轉動.己知若將此桿由

水平靜it釋放.當桿轉到與鉛直方向成30"角時.角速度為。

3、一飛輪以角速度ao繞光滑固定觸旋轉.轉動慣量為J;；另一靜11：飛輪突然和上述轉動的飛輪

嚙合>繞同一轉軸轉動，該飛輪對軸的轉動慣量為前者的二倍。嚙合后整個系統(tǒng)的角速度=_。

三、計算題

1、如圖所示.一質景J人長/的均勻細桿，以0點為軸，從靜止在與豎直方向成辦角處自由下擺，

到豎直位置時與光滑負曲上一質量為川的靜止物體(口寸視力質點)發(fā)生彈性碰撞，求碰撞后A/的角速度.

和，”的線速度V。。(J=泣)

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2、一長為/質量為的均勻木棒，從0角位置靜止釋放繞水平軸。開始轉動，如圖所示，己知棒繞

0點轉動慣量為不計一切摩擦。

求：(1)棒開始轉動時的角加速度；

(2)棒轉到豎直位置時角速度及棒中央點C的速度；

C3)當棒自然下垂靜止時，被一質量為〃；，水平速度％的子彈射入棒端并陷入其中，則

棒開始轉動的角速度。

第五章狹義相對論(I)

一、選擇題

1、在一以速度V高速行使的火車車廂中發(fā)出一電磁波信號.其車廂內的觀察者測

得該電磁波信號的傳播速度即為光的傳播速度C,而在地面的觀察者來看.其傳播速

度應為(A)'c;(B)'c+v；(C)'c-v；(D)'不一

定。

]

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*2.兩艘飛船朝相反的方向離開地球.相對地球的速率都等于0.9c.這兩艘飛船彼此的相對速度是

(A).1.8c；(B)、0{(C)0.994c；(D)、c。

[]

二、填空題

1、從伽利略變換到洛倫茲變換.依據的原理是：

兩種變換趨于一致的條件是：_______________________________________________________

2、有一速度為u的宇宙飛船沿T軸正方向飛行，飛船頭尾齊有一個脈沖光源在工作.處于船尾的觀

察者測得船頭光源發(fā)出的光脈沖的傳播速度大小為；

處于船頭的觀察者測得船尾光源發(fā)出的光脈沖的傳播速度大小為?

*3、設想一粒子以0.050c的速率相對實驗室參考系運劫>此粒子衰變時發(fā)射-個電子，H電子相對

該粒子的速率為0.800c,電子速度的方向與粒子運劫方向相同，則電子相對于實驗室參考系的速度為

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大學物理（上〉

-三、計算題

1、一列火車長0.30km（火車上觀察者測得），以lOOkinh1的速度行駛，地面上觀察者發(fā)現有

兩個閃電同時擊中火車的前后兩端,問火車上的觀察者測得兩閃電擊中火車前后兩端的時間間隔為多少？

2、在AT慣性系中，相距Jx=5xl06m的兩個地方發(fā)生兩事件.時間間隔Jr=102s；而在相對于

AT系沿正.Y方向勻速運動的人系中觀測到這兩事件卻是同時發(fā)生的。試計算在人系中發(fā)生這兩事件的地

點間的距離是多少？

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大學物理(上)

第五章狹義相對論(n)

一、選擇題

1、按照狹義相對論的時空觀.下列說法中正確的是

(A)、在一慣性參照系中兩個同時事件.在另一慣性系中一定同時；

(B)、一慣性參照系中兩個同時事件.在另一慣性系中一定不同時；

(C)、在一慣性參照系中兩個同時叉同地的事件.在另一慣性系中同時又同地；

(D)、在一慣性參照系中兩個同時不同地的事件.在另一慣性系中同地不同時。

[]

2、原長為1m的直尺沿著它的長度方向以0.6c的速率從觀察者身邊經過.其所需要的時間為

(A)、

4.4x10-9S;

(B)、

5.56xl0~9S

；(C)694

xIO9s；

(D)、

1.6x10%。

[]

3、遠方的一顆星以0.8c的速度離開我們，接受到它輻射出米的閃光按5晝夜的周期變化，則固

定在此星上的參考系測得的閃光周期為()晝夜

(A)、3；⑻、4；(Os5；(D)、6.25?？?/p>

二、填空題

1、兩飛船在自己的靜止參照系中測得各自的長度均為100m。飛船甲上的儀器測得飛船甲的前

端飛過飛船乙的全長需要jxlO_7s。問：兩飛船的相對速度是.

2、介子是不穩(wěn)定的粒子，在它自己的參照系中測得平均壽命是2.6X10-8s,如果它相對實

驗室以0.8c(c為真空中光速)的速度運動，那么實騎室坐標系中測得的7：+介子的壽命是_s.

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三、計算題

1、觀察者測得與他相對靜止的久ry平面上一個圓的面積是12cm2,另一觀察者5相對于以0.8c

（e為真空中光速）平行于tZr/平面作勻速直線運動.S測得這一圖形為一楠圓.其面積是多少？（橢圓

面積計算公式為其中a.6分別為橢圓的長半軸和短半軸的長度。）

2、S系與S”系是坐標軸相互平行的兩個慣性系.S系相對于S系沿AY軸正方向勻速運動.一根米

尺靜止在S系中，與0./軸成30°角，在S系中觀測得該尺與Ox.軸成45。角，求S'系相對于S系的

速度是多少？

26

大學物理(上)

第五章狹義相對論(ni)

-、選擇題

1、某核電站年發(fā)電量為10。億度.它等于36X10"J的能量，如果這是由核材料的全部靜止能轉化

產生的.則需要消耗的核材料的質量為

(A)0.4kg；(B)0.8kg；

(0(1/12)X107kg；(D)12X107kg.

[]

2、一個電子運動速度r=0.99c.它的動能是：(電子的靜止能量為0.51MeV)

[A)、3.5MeV；(B)、4.OMeV；

(C)、3.IMeV；(D)、2.5MeV。

[]

3、質子在加速器中被加速，當其動能為靜止能量的4倍時.其質量為靜止質量的

(A)、5倍；(B)、6倍；

(C)、4倍：(D)、8倍。

[1

二、埼空題

1、狹義相對論中，一質點的質量歷與速度r的關系式為；其動

能的表達式為.(設該質點的靜止質量為川。)

2、己知"子的靜止能量為105.7MeV.平均壽命為2.20X10_ss試求動能為

150MeV的"子的速度v是多少?平均壽命r是多少？

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大學物理（上〉

3、設快速運動的介子的能量約為氏3000MeV＜而這種介子在靜止時的能量為人=100MeV.若這

種介子的固有壽命是r,=2X104is，求它運動的距離。

（真空中光速c=2.9979X108m/s）.

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