《相对论的诞生》同步练习1

《相对论的诞生》同步练习

课前预习练

1．______________________________的参考系称为惯性系，匀速运动的汽车、轮船等作为参考系时就是惯性系．________________________不成立的参考系称为非惯性系．例如我们坐在加速的车厢里，以车厢为参考系观察到路边的树木、房屋向后方加速运动，根据牛顿运动定律，房屋树木应该受到不为零的合外力作用，但事实上没有，也就是牛顿运动定律不成立，这里加速的车厢就是非惯性系．

2．经典相对性原理：________规律在任何____________中都是相同的．还可以表述为：在一个________________________内进行的任何力学实验都不能判断这个____________ 是否相对于另一个惯性系做匀速直线运动；或者说，任何惯性参考系都是________的．3．狭义相对论的两个基本假设：(1)狭义相对性原理：在不同的惯性参考系中，

________________________都是相同的；(2)光速不变原理：__________的光速在

________________________________中都是相同的．

4．某地发生洪涝灾害，灾情紧急，特派一飞机前往，飞机在某高度做匀速直线运动，投放一包救急品，灾民看到物品做曲线运动，飞行员看到物品做自由落体运动，物品刚好落到灾民救济处，根据经典时空观，则下列说法正确的是()

A．飞机为非惯性参考系B．飞机为惯性参考系

C．灾民为非惯性参考系D．灾民为惯性参考系

课堂探究练

［概念规律练］

知识点一经典的相对性原理

1．一辆匀速行驶的汽车车厢内，实验者是否可以不受场地的影响，来进行用单摆测重力加速度的实验？

2．以下说法中正确的是()

A．经典物理中的速度合成公式在任何情况下都是适用的

B．经典物理规律也适用于高速运动的物体

C．力学规律在一个静止的参考系和一个匀速运动的参考系中是不等价的

D．力学规律在任何惯性系里都是等价的

知识点二光速不变原理

3．判断下面说法中正确的是()

A．在以1

1 000c沿竖直方向升空的火箭上向前发出的光，对地速度一定比c大

B．在以1

1 000c沿竖直方向升空的火箭上向后发出的光，对地速度一定比c小

C．在以1

1 000c沿竖直方向升空的火箭上沿水平方向发出的光对地速度为c

D．在以

1

1 000c沿竖直方向升空的火箭上向任一方向发出的光对地速度都为c

4．考虑以下几个问题：

图1

(1)如图1所示，参考系O′相对于参考系O静止时，人看到的光速应是多少？

(2)参考系O相对于参考系O′以速度v向右运动时，人看到的光速应是多少？

(3)参考系O相对于参考系O′以速度v向左运动时，人看到的光速又是多少？

［方法技巧练］

经典相对性原理的理解技巧

5．在不同的惯性参考系中，物体的运动情况可能不同．例如在匀速行驶的车上看，座位上的人是静止的，在地面看，座位上的人是运动的；在匀速行驶的船上看，桅杆上掉下来的物体在做自由落体运动，在岸边看，物体在做平抛运动……它们在不同的惯性系中遵从的力学规律一样吗？也就是说，地面物体的运动要遵守牛顿运动定律，车上、船上的物体是否也要遵守牛顿运动定律呢？

6.下列物体的运动服从经典力学规律的是()

A．自行车、汽车、火车、飞机等交通工具的运动

B．发射导弹、人造卫星、宇宙飞船的运动

C．物体运动的速率接近真空中的光速

D．地球绕太阳的运动

课后巩固练

1．下列说法中正确的是()

A．17世纪末期，以经典力学、热力学与统计物理学、电磁场理论为主要内容的物理学形成了完整的科学体系

B．1632年爱因斯坦发表了《关于两个世界体系的对话》

C．牛顿运动定律仅在惯性系中才能成立

D．力学规律在任何惯性系中都是相同的，这个论述叫做伽利略相对性原理

2．关于牛顿力学的适用范围，下列说法正确的是()

A．适用于宏观物体

B．适用于微观物体

C．适用于高速运动的物体

D．适用于低速运动的物体

3．通常我们把地球和相对地面静止或匀速运动的参考系看成惯性系，若以下列系统为参考系，则其中属于非惯性系的有()

A．停在地面上的汽车

B．绕地球做匀速圆周运动的飞船

C．在大海上匀速直线航行的轮船

D．以较大速度匀速运动的磁悬浮列车

4．根据伽利略相对性原理，可以得到下列结论()

A．力学规律在任何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

5．有下列几种说法：①所有惯性系对物理基本规律都是等价的；②在真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态无关；③在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速度都相同．关于上述说法()

A．只有①②是正确的

B．只有①③是正确的

C．只有②③是正确的

D．三种说法都是正确的

题号 1 2 3 4 5

答案

6.伽利略相对性原理是

________________________________________________________________________．7．狭义相对论的两个基本假设是________________________________________；

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________. 8．火箭以0.50c的速度离开地球，从火箭上向地球发射一个光信号．火箭上测得光离开的速度是c.根据经典运动学，光到达地球时测得的速度是多少？根据狭义相对性原理呢？

9．飞船在高空以1

10c的速度向目标飞行，从飞船上向目标方向发射一个光信号，则在地面的观察者看光信号的速度是1.1c吗？

10．如图2所示，爱因斯坦通过研究“磁体相对于导体回路运动时，导体回路就会感应出电流”这一现象，发现了经典物理学的什么破绽？

图2

11．假若你坐在火车中，在车厢地板上有一光滑的小球．在某段时间内，球相对于你不滚动，则此时的火车能否看成是惯性参考系？若某段时间内，你发现球加速离你而去，则此时的火车能否看成是惯性参考系？