《相對(duì)論的誕生》同步練習(xí)2

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1、相對(duì)論的誕生》同步練習(xí) 1. 關(guān)于相對(duì)論的認(rèn)識(shí)，下列說(shuō)法正確的是 ( ) A .因?yàn)闀r(shí)間是絕對(duì)的，所以我們?cè)诓煌膮⒖枷抵杏^察到的時(shí) 間進(jìn)程都是相同的 B.在一個(gè)確定的參考系中觀察，運(yùn)動(dòng)物體的空間距離和時(shí)間進(jìn) 程跟物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān) C .同一力學(xué)規(guī)律在不同的慣性系中可能不同 D .在不同的慣性參考系中，力學(xué)規(guī)律都一樣，電磁規(guī)律不一樣 E. 真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的 F. 真空中的光速在不同的慣性參考系中是有差別的 解析：由狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)可知 ACD錯(cuò)，B對(duì)，根據(jù)光 速不變?cè)砜芍狤對(duì)F錯(cuò)。 答案： BE 2. 通常我們把地球和相對(duì)地面靜止或勻速

2、運(yùn)動(dòng)的物體參考系看 成慣性系，若以下列系統(tǒng)為參考系，則其中屬于非慣性系的有 ( ) A .停在地面上的汽車 B.繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的飛船 C .在大海上勻速直線航行的輪船 D .以較大速度勻速運(yùn)動(dòng)的磁懸浮列車 解析：繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的飛船， 相對(duì)地球做的是變加速曲 線運(yùn)動(dòng)，因而是非慣性系，牛頓定律在非慣性系中不適用。 答案： B 3. 設(shè)某人在速度為0?5c的飛船上，打開(kāi)一個(gè)光源，則下列說(shuō)法正 確的是（ ） A .飛船正前方地面上的觀察者看到這一光速為 1.5c B.飛船正后方地面上的觀察者看到這一光速為 0.5c C .在垂直飛船前進(jìn)方向地面上的觀察者看到這一光速

3、是 c D .在地面上任何地方的觀察者看到的光速都是 c 解析：根據(jù)狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)之一：光速不變?cè)砜芍?觀察者在地面上，飛船中觀測(cè)光的速度均為 c,故C、D正確，A、B 錯(cuò)誤。 答案：CD 4. ―、-: : 如圖，假設(shè)一根10 m長(zhǎng)的梭鏢以光速穿過(guò)一根10 m長(zhǎng)的管子， 它們的長(zhǎng)度都是在靜止?fàn)顟B(tài)下測(cè)量的。以下敘述中最好的描述了梭鏢 穿過(guò)管子的情況的是（ ） A .梭鏢收縮變短，因此在某些位置上，管子能完全遮住它 B.管子收縮變短，因此在某些位置上，梭鏢從管子的兩端伸出 來(lái) C .兩者都收縮，且收縮量相等，因此在某個(gè)位置，管子恰好遮 住梭鏢 D .所有這些都與觀

4、察者的運(yùn)動(dòng)情況有關(guān) 解析：“尺縮”效應(yīng)公式l= lo 1 - : 2中的I和o是具有相對(duì)性的， 到底是管子收縮變短還是梭鏢收縮變短，要看觀察者所處的參考系。 如果你是在相對(duì)于管子靜止的參考系中觀察運(yùn)動(dòng)著的梭鏢， 那么梭鏢 看起來(lái)就比管子短，在某些位置梭鏢會(huì)完全處在管子內(nèi)部。 然而當(dāng)你 和梭鏢一起運(yùn)動(dòng)時(shí)，你看到的管子就縮短了，所以在某些位置，你可 以看到梭鏢兩端都伸出管子。 答案：D 5?假設(shè)甲在接近光速的火車上看地面上乙手中沿火車前進(jìn)方向 放置的尺，同時(shí)地面上的乙看甲手中沿火車前進(jìn)方向放置的相同的 尺，則下列說(shuō)法正確的是（ ） A .甲看到乙手中的尺長(zhǎng)度比乙看到自己手中的尺長(zhǎng)度大

5、B.甲看到乙手中的尺長(zhǎng)度比乙看到自己手中的尺長(zhǎng)度小 C .乙看到甲手中的尺長(zhǎng)度比甲看到自己手中的尺長(zhǎng)度大 D .乙看到甲手中的尺長(zhǎng)度與甲看到自己手中的尺長(zhǎng)度相同 解析：由狹義相對(duì)論，甲、乙看到對(duì)方尺子都比自己的尺子長(zhǎng)度 小。 答案：B 6. 慣性系S中有一邊長(zhǎng)為I的正方形（如圖所示），從相對(duì)S系沿x 方向以接近光速勻速飛行的飛行器上測(cè)得該正方形的圖象是 （ ） 解析：由相對(duì)論長(zhǎng)度相對(duì)關(guān)系l= Io 1 - c2得，該正方形沿X 軸方向變短，在y方向長(zhǎng)度不變，故得到C圖象。 答案：C 7. 在一慣性系中觀測(cè)，有兩個(gè)事件同時(shí)不同地，則在其他慣性 系中觀察，結(jié)果是（） A

6、 .一定同時(shí) B.可能同時(shí) C .不可能同時(shí)，但可能同地 D .不可能同時(shí)，也不可能同地 解析：根據(jù)狹義相對(duì)論原理可知，在其他慣性系中觀察，兩個(gè)事 件可能同時(shí)，可能不同時(shí)，選項(xiàng) B正確。 答案：B 0/jc * 甲 （Mk 三匸衛(wèi)〉 乙 8. 甲、乙兩人站在地面上時(shí)身高都是 L。，甲、乙分別乘坐速度 為0.6C和0.8qc為光速）的飛船同向運(yùn)動(dòng)，如圖所示。此時(shí)乙觀察到甲 的身高L Lo；若甲向乙揮手，動(dòng)作時(shí)間為to,乙觀察到甲動(dòng) 作時(shí)間為如則ti to（均選填“〉”、“=”或“V” ）。 解析：在垂直于運(yùn)動(dòng)方向上長(zhǎng)度不變，則有 L= Lo；根據(jù)狹義相 對(duì)論的時(shí)間延

7、緩效應(yīng)可知，乙觀察到甲的動(dòng)作時(shí)間變長(zhǎng)，即 ti> to。 答案：=> 能力精練 9. A、B兩火箭沿同一方向高速飛過(guò)地面某處， va>vb，在A火 箭上的人觀察結(jié)果正確的是（ ） A .火箭A上的時(shí)鐘走得最快 B.地面上的時(shí)鐘走得最快 C .火箭B上的時(shí)鐘走得最快 D .火箭B上的時(shí)鐘走得最慢 解析：根據(jù)相對(duì)論理論可知，相對(duì)觀察者速度越小的時(shí)鐘走得越 快，火箭A上的時(shí)鐘相對(duì)觀察者的速度最小，是零，選項(xiàng) A正確。 答案：A 10. 有兩輛較長(zhǎng)的火車A和B,火車A靜止不動(dòng)，中央有一個(gè)光源， 在某時(shí)刻發(fā)出一個(gè)閃光。火車B以一較大的速度在平行于火車A的軌 道上勻速運(yùn)動(dòng)，如圖所示

8、。關(guān)于火車 A和火車B上的觀察者觀察到的 現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是( ) /? A .火車A上的觀察者看到閃光先到達(dá)火車 A的前壁 B.火車A上的觀察者看到閃光同時(shí)到達(dá)火車 A的前、后壁 C .火車B上的觀察者看到閃光不同時(shí)到達(dá)火車 A的前、后壁 D .火車B上的觀察者看到閃光同時(shí)到達(dá)火車 A的前、后壁 解析：由于火車A靜止，光源發(fā)出的光傳播到前、后壁的距離相 同，所以火車A上的觀察者看到閃光同時(shí)到達(dá)火車 A的前、后壁，選 項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確；火車B上的觀察者感到火車A的前、后壁到光 源的距離不同，而光速不變，所以火車 B上的觀察者看到閃光不同時(shí) 到達(dá)火車A的前、后壁，選項(xiàng)D錯(cuò)

9、誤，選項(xiàng)C正確。 答案：BC 11. 長(zhǎng)度測(cè)量與被測(cè)物體相對(duì)于觀察者的運(yùn)動(dòng)有關(guān)， 物體在運(yùn)動(dòng) 方向上長(zhǎng)度縮短了。一艘宇宙飛船的船身長(zhǎng)度為 Lo= 90 m,相對(duì)地 面以u(píng) = 0?8c的速度在一觀測(cè)站的上空飛過(guò)。 (1) 觀測(cè)站測(cè)得飛船的船身通過(guò)觀測(cè)站的時(shí)間間隔為多少？ (2) 宇航員測(cè)得船身通過(guò)觀測(cè)站的時(shí)間間隔為多少？ 解析：(1)觀測(cè)站測(cè)得船身的長(zhǎng)度為： L = Lo 1- c90— 7 0?8x 3X 108 s= 3.75x 10 s。 答案：(1)2?25x 10—7 s (2)3?75x 10— 7 s 12. n介子是一種不穩(wěn)定粒子，平均壽命是 2.6X 10—

10、8 s(在它自 己的參考系中測(cè)得)。 如果此粒子相對(duì)于實(shí)驗(yàn)室以0.8c的速度運(yùn)動(dòng)，那么在實(shí)驗(yàn)室參 考系中測(cè)量n介子壽命多長(zhǎng)？ 兀介子在衰變前運(yùn)動(dòng)了多長(zhǎng)距離？ 解析：(1) △是/介子在自己參考系中的壽命，在實(shí)驗(yàn)室參考系 中的壽命為 = 90x 54 1 — 0.82 m= 54 m,通過(guò)觀測(cè)站的時(shí)間為：ti = u= 0.8x3x 108 s= 2.25x 10— 7 s。 L0 At 2.6X 10 (2)宇航員測(cè)得飛船船身通過(guò)觀測(cè)站的時(shí)間為：t2 = u = (2)該粒子在衰變前運(yùn)動(dòng)的距離為 l = 0.8cAt= 0.8x3x 108x4.3x 10— 8 m= 10.32 m 答案：(1)4.3x 10— 8 s (2)10.32 m