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《大学物理(第二版)课后习题答案_罗益民_北邮出版社_精品资料》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、a第四章狭义相对论4-1利用其中习题4.2图4-2x1=0x2=1200km即，则长沙的班机后起飞.（代入数据可得）4-3地球与星球的距离L0=5光年（固有长度），宇航员测量的长度L=3光年（运动长度），由长度收缩公式得得火箭对地的速度4-4则代入得4-5解法一(1)根据题意(a)(b)习题4-5图长度沿运动方向缩短因为因为(2)解法二,由4-6(1)对OA(或OB)习题4-6(a)图在S系（相对系以）周长(2)习题4-6(b)图对OA(或AB)S系中长度为对OB,在S系中长度为周长4-7S系测量的时间间隔为固有时系测量的时间间隔为运动时,根据时间延缓公式
2、得S′系对S系的速率在S′系测量的两个事件的空间间隔为或4-8(因为流星是从船头飞向船尾)4-9根据相对论动力学基本方程得(1)对上式积分得(1)当t<<<<(2)当t>>时，>>则v=at时,v=c时4-104-11略4-12略4-13略4-14略4-15略4-16根据质能公式得太阳因辐射能量每秒减少的质量为与太阳质量的比值这个比值是非常小的.4-17略第8章机械振动8-1解：取固定坐标xOy，坐标原点O在水面上（图题所示）设货轮静止不动时，货轮上的A点恰在水面上，则浮力为Sρga.这时习题8-1图往下沉一点时，合力.又故故作简谐振动8-2解：取物体A为
3、研究对象，建立坐标Ox轴沿斜面向下，原点取在平衡位置处，即在初始位置斜下方距离l0处，此时：(1)(1)A物体共受三力；重mg,支持力N,张力T.不计滑轮质量时，有T=kx列出A在任一位置x处的牛顿方程式将（1）式代入上式，整理后得故物体A的运动是简谐振动，且由初始条件求得故物体A的运动方程为x=0.1cos(7t+π)m习题8-2图(2)当考虑滑轮质量时，两段绳子中张力数值不等，如图所示，分别为T1、T2,则对A列出任一位置x处的牛顿方程式为:(2)对滑轮列出转动方程为：(3)式中,T2=k(l0+x)（4）由式（3）、(4)知代入(2)式知又由（1）式
4、知故即可见，物体A仍作简谐振动，此时圆频率为：由于初始条件：可知，A、不变，故物体A的运动方程为:由以上可知：弹簧在斜面上的运动，仍为简谐振动，但平衡位置发生了变化，滑轮的质量改变了系统的振动频率.8-3解：简谐振动的振动表达式：习题8-3图由题图可知，,当t=0时，将代入简谐振动表达式，得：由,当t=0时，由图可知，>0,即,故由,取又因:t=1s时，将其入代简谐振动表达式，得由t=1s时,<0知，,取，即质点作简谐振动的振动表达式为8-4解：以该球的球心为原点，假设微粒在某一任意时刻位于遂道中的位矢为，由高斯定理可知,则微粒在此处受电场力为:式中，负号
5、表明电场的方向与的正方向相反，指向球心.由上式及牛顿定律，得：令则故微粒作简谐振动，平衡点在球心处.由知:8-5解：（1）取弹簧原长所在位置为点.当弹簧挂上物体A时，处于静止位置P点，有：将A与B粘合后，挂在弹簧下端，静止平衡所在位置O点，取O点为原坐标原点如图题8-5所示，则有：设当B与A粘在一起后，在其运动过程的任一位置，弹簧形变量,则A、B系统所受合力为：习题8.5图即可见A与B作简谐和振动.(2)由上式知，以B与A相碰点为计时起点，此时A与B在P点，由图题8-5可知则t=0时，(负号表P点在O点上方)又B与A为非弹性碰撞，碰撞前B的速度为:碰撞后，
6、A、B的共同速度为：（方向向上）则t=0时，可求得：可知A与B振动系统的振动表达式为：(3)弹簧所受的最大拉力，应是弹簧最大形变时的弹力，最大形变为：则最大拉力8-6解：(1)已知A=0.24m,,如选x轴向下为正方向.已知初始条件即而取,故：(2)如图题所示坐标中，在平衡位置上方0.12m,即x=-0.12m处，有习题8-6图因为所求时间为最短时间，故物体从初始位置向上运动，.故则取可得：(3)物体在平衡位置上方0.12m处所受合外力,指向平衡位置.8-7解：子弹射入木块为完全非弹性碰撞，设u为子弹射入木块后二者共同速度，由动量定理可知：不计摩擦，弹簧压
7、缩过程中系统机械能守恒，即：（x0为弹簧最大形变量）由此简谐振动的振幅系统圆频率若取物体静止时的位置O（平衡位置）为坐标原点，Ox轴水平向右为正，则初始条件为：t=0时，x=0,由得：则木块与子弹二者作简谐振动，其振动表达式为：8-8解：当物体m1向右移动x时，左方弹簧伸长x，右方弹簧缩短x，但它们物体的作用方向是相同的，均与物体的位移方向相反，即令F=-kx,有:由得则粘上油泥块后，新的振动系统质量为：新的周期在平衡位置时，m2与m1发生完全非弹性碰撞.碰撞前，m1的速度设碰撞后，m1和m2共同速度为.根据动量守恒定律，则新的振幅8-9解：（1）由振动方
8、程知，故振动周期：(2)t=0时，由振动方程得：(3)由旋转矢量法
