高中物理第十五章相对论简介第1节相对论的诞生第2节时间和空间的相对性课下作业新人教版选修3_4

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第1节相对论的诞生第2节时间和空间的相对性

1.根据伽利略相对性原理,可以得到下列结论( )

A.任何力学规律在惯性系中都是相同的

B.同一力学规律在不同的惯性系中可能不同C.在一个惯性参照系里不能用力学实验判断该参照系是否在匀速运动

D.在一个惯性参照系里可以用力学实验判断该参照系是否在匀速运动

解析:伽利略的相对性原理是:力学规律在任何惯性系中都是相同的,故选项A正确,

B错误;根据伽利略相对性原理的另一种表述,选项C正确,D错误。

答案:AC

2.在狭义相对论中,下列说法中哪些是正确的( )

①一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

②长度、时间的测量结果都是随物体与观察者的相对状态而改变

③惯性系中的观察者观察一个与他做匀速相对运动的时钟时,会看到这个时钟比与他相

对静止的时钟走得慢些

A.①③B.①②

C.①②③D.②③

解析:根据狭义相对论可知,光速是物体的极限速度,①正确;长度相对性和时间间隔

的相对性可知②、③均正确。故选C。

答案:C 3.(2011·江苏高考)如图1所示,沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔A、B和C。假

想有一列车沿AC方向以接近光速行驶,当铁塔B发出一个闪光,列车上的观测者测得A、C

两铁塔被照亮的顺序是( )

图1

A.同时被照亮B.A先被照亮

C.C先被照亮 D.无法判断

解析:列车上的观察者看到的是由B出发后经过A和C反射的光,由于列车在这段时间

内向C运动靠近C,而远离A,所以C反射光先到达列车上的观察者,看到C先被照亮,故只

有C正确。

答案:C

4.某宇航员要到离地球5光年的星球上去旅行,如果希望把这段路程缩短为3光年,则

他所乘飞船相对地球的速度为( )

A .0.5 c

B .0.6 c

C .0.8 c

D .0.9 c

解析:由l =l 0

1-v2c2,且l l0=35,可得v =4

5

c =0.8 c ,故选项C 正确。

答案:C

5.惯性系S 中有一边长为l 的正方形(如图2A 所示)。从相对S 系沿x 方向以接近光速

飞行的飞行器上测得该正方形的图像是( )

图2

解析:由相对论知识l =l 0

1-

v c

得运动方向上的边的边长变短,垂直运动方向

的边的边长不变,C 图像正确。

答案:C

6.爱因斯坦狭义相对论的两个假设:

(1)爱因斯坦相对性原理:_________________________________________________。 (2)光速不变原理:_______________________________________________________。

解析:(1)在不同惯性参考系中,一切物理规律都是相同的;(2)真空中的光速在不同的

惯性参考系中都是相同的。

答案:见解析

7.如图3所示,在列车车厢的光滑水平面上有一质量为m =5 kg 的小球,正随车厢一起以20 m/s 的速度匀速前进。现在给小球一个水平向前的F T =5 N 的拉力作用,求经10 s 时间,车厢里的观察者看到小球的速度为________m/s ,地面上的观察者看到小球的速度为

________m/s 。

图3

解析:对车上的观察者:

小球的初速度为0,加速度a =FT m

=1 m/s 2,

10 s 末小球的速度v 1=at =10 m/s 。

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