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(2)棒转到水平位置的角加速度。

5.一半径为25cm的圆柱体,可绕与其中心轴线重合光滑固定轴转动,圆柱体上绕上绳子,圆柱体初角速度为零,现拉绳的端点,使其以1m/s的加速度运动,绳与圆柱表面无相对滑动,试计算在t=5s时:(1)圆柱体的角加速度;(2)圆柱体的角速度;(3)如果圆柱体对转轴的转动惯量为2kg·m,那么要保持上述角加速度不变应加的拉力为多少?

6. 一定滑轮半径为0.1m,相对中心轴的转动惯量为1×10-3kg·m2,一变力F=0.5t(SI)沿切线方向作用在滑轮的边缘上,如果滑轮最初处于静止状态,忽略轴承的摩擦,试求它在ls末的角速度。 7.如图所示,一个质量为m的物体与绕在定滑轮上的绳子相连,绳子质量可以忽略,它与定滑轮之间无滑动。假设定滑轮质量为M,半径为R,其转动惯量为1MR2,滑轮轴光滑。试求该物体

2由静止开始下落的过程中,下落速度与时间的关系。

9.质量分别为m和2m、半径分别为r和2r的两个均匀圆盘,同轴地粘在一起,可以绕通过盘心且垂直盘面的水平光滑固定轴转动,对转轴的转动惯量为9mr2/2,大小圆盘边缘都绕有绳子,绳子下端都挂一质量为m的重物,如图所示,求盘的角加速度的大小。

m ——————25——————

2

2

R M m 2r r m 2m m 大学物理习题集(上)

11. 一质量为M=15kg、半径为R=0.30m的圆柱体,可绕与其几何轴重合的水平固定轴转动(转动惯量J=MR/2)。现以一不能伸长的轻绳绕于柱面,而在绳的下端悬一质量m=8.0kg的物体,不计圆柱体与轴之间的摩擦。求:(1)物体自静止下落,5s内下降的距离;(2)绳中的张力。

12. 质量为M1=24kg的鼓形轮,可绕水平光滑固定的轴转动,一轻绳缠绕于轮上,另一端通过质量为M2=5kg的圆盘定滑轮悬有m=10kg的物体。求当重物由静止开始下降了h=0.5m时,(1)物体的速度;(2)绳中张力(设绳与定滑轮之间无相对滑动,鼓轮、定滑轮绕通过轮心且垂直于横截面的水平光滑轴的转动惯量分别为J1=1M1R,J2=1M2r)

222

2

2

R

r M2

m M1 14. 一转动惯量为J的圆盘绕一固定轴转动,起初角速度为?0,设它所受阻力矩与转动角速度成正比,即M=-k? (k为正的常数),求圆盘的角速度从?0变为12

?0时所需的时间。

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狭义相对论基础 学 号

姓 名

一.选择题:

1.(1). 对某观察者来说,发生在某惯性系中同一地点、同一时刻的两个事件,对于相对于该惯性系作匀速直线运动的其它惯生性系中的观察者来说,它们是否同时发生?

(2)在某惯性系中发生于同一时刻、不同地点的两个事件,它们在其它惯性系中是否同时发生? 关于上述两个问题的正确答案是: [ ]

(A)(1)同时, (2)不同时; (B)(1)不同时, (2) 同时; (C)(1)同时, (2) 同时; (D)(1)不同时, (2) 不同时;

2. 一火箭的固有长度为L,相对于地面作匀速直线运动的速度为v1,火箭上有一个人从火箭的后端向火箭前端上的靶子发射一颗相对于火箭的速度为v2的子弹,在火箭上测得子弹从射出到击中靶的时间间隔是: [ ] (A)

L (B)L (C) L (D)

v1?v2v1?v2v2vL1?(v1/c)2

13. 宇宙飞船相对于地面以速度v作匀速直线运动,某一时刻飞船头部的宇航员向飞船尾部发出一个

光讯号,经过?t(飞船上的钟)时间后,被尾部的接收器收到,则由此可知飞船的固有长度为

[ ]

2(A)c??t (B) v??t (C) c??t?1?(v/c) (D)

c??t1?(v/c)2

4.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Kˊ以0.8c(c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?系测得薄板的面积为: [ ] (A)a

2

(B)0.6a

2

(C)0.8a

2

(D)a/0.6

2

5.一宇航员要到离地球为5光年的星球去旅行,如果宇航员希望把这路程缩短为3光年,则他所乘的火箭相对于地球的速度应是: [ ] (A)(1/2)c (B)(3/5)c (C)(4/5)c (A)(9/10)c

6.两个惯性系S和S?,沿X(X?)轴方向作相对运动,相对运动速度为u,设在S?系中某点先后发生了两个事件,用固定于该系的钟测出两事件的时间间隔为?0,而用固定在S系中的钟测出这两个

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事件的时间间隔为 ?;又在S?系X?轴上放置一固有长度为l0的细杆,从S系测得此杆的长度为l,则 [ ]

(A)???0; (C)???0;l?l0. (B)???0;l?l0

l?l0 (D)???0;l?l0

7. 在某地发生两件事,静止位于该地的的甲测得时间间隔为4s,若相对于甲作匀速直线运动的乙测得时间间隔为5s,则乙相对于甲的运动速度是(c表示真空中的光速) [ ] (A) (4/5) c (B) (3/5) c (C ) (1/5) c (D) (2/5) c 8. 在狭义相对论中,下列说法中哪些是正确的 [ ] (1) (2) (3) 的。 (4)

惯性系中的观察者观察一个与他作匀速相对运动的时钟时,会看到这时钟比与他相对静止

一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速。

质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观察者的相对运动状态而改变的。

在一惯性系中发生于同一时刻、不同地点的的两个事件在其它一切惯性系中也是同时发生

的相同的时钟走的慢些。

(A) (1),(3),(4); (B) (1),(2),(4); (C) (1),(2),(3); (D (2),(3),(4);

9.一匀质矩形薄板,在它静止时测得其长为a,宽为b,质量为m0,由此可推算出其面积密度为m0/ab,假定该薄板沿长度方向以接近光速的速度v作匀速直线运动,此时再测算该矩形薄板的面积密度为 [ ]

m01?(v/c)2m0m0m0 (A) (B)(C) (D) 223/22abab[1?(v/c)]ab[1?(v/c)]ab1?(v/c)10.有一直尺固定在K?系中,它与OX?轴的夹角??=45?,如果K?系以速度u沿OX方向相对于K系运动,K系中观察者测得该尺与OX轴的夹角 [ ] (A)大于45?. (B) 小于45?. (C)等于45? .

(D) 当K?系沿OX轴正方向运动时大于45?,而当K?系沿OX轴负方向运动时小于45?.

11.K系与K?系是坐标轴相互平行的两个惯性系,K?系相对于K系沿OX轴正方向匀速运动,一根钢性尺静止在K?中,与O?X?轴成30?角,今在K系中观察得该尺与OX轴成45?角,则K?系相对于K系的速度是: [ ]

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