1、课时跟踪检测(十八)相对论的速度变换公式 质能关系11905年,爱因斯坦创立了“相对论”,提出了著名的质能方程。下面涉及对质能方程理解的几种说法中正确的是()A若物体能量增大,则它的质量增大B若物体能量增大,则它的质量减小C若核反应过程质量减小,则需吸收能量D若核反应过程质量增大,则会放出能量解析:选A由Emc2,若E增大,则m增大;若E减小,则m减小,故A正确、B错。若m减小,则E减小;若m增大,则E增大,故C、D错。2对相对论的基本认识,下列说法正确的是()A相对论认为:真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的B爱因斯坦通过质能方程阐明了质量就是能量C在高速运动的飞船中的宇航员会发现飞船中
2、的钟走得比地球上的快D我们发现竖直向上高速运动的球在水平方向上变扁了解析:选A由相对论的基本原理可知,选项A正确。3多选在一列相对于地面的速度为v的高速行驶的火车上,车上的人以速度u沿着火车前进方向相对火车运动,根据相对论速度叠加公式,下列说法正确的是()A人相对于地面的速度小于人的速度和火车速度之和B人相对于地面的速度大于人的速度和火车速度之和C只要人和火车的速度足够大,人相对于地面的速度可以超过光速D不管人和火车的速度多大,人相对于地面的速度都小于光速解析:选AD设此人相对地面的速度为u,则uuv,故A、D正确。4下列关于爱因斯坦质能关系式的说法中,正确的是()A只有运动物体才具有能量,静
3、止物体没有质能B一定的质量总是和一定的能量相对应CEmc2中能量E其实就是物体的内能D由Emc2知质量与能量可以相互转化解析:选B物体具有的质量与质量对应的能量称为质能,Emc2表明质量与能量之间存在一一对应的关系,物体吸收或放出能量,则对应的质量会增加或减少,质量与能量并没有相互转化。故选项D错误,B正确;静止的物体也具有能量,称为静质能E0,E0m0c2,m0叫做静质量;Emc2中能量E包括静质能E0和动能Ek,而非物体的内能,故选项A、C错误。5如果宇航员驾驶一艘飞船以接近于光速的速度朝一星体飞行,宇航员是否可以根据下述变化发觉自己在运动()A他的质量在减少B他的心脏跳动在慢下来C他永远
4、不能由自身的变化知道自己是否在运动D他在变大解析:选C宇航员以飞船为惯性系,其相对于惯性系的速度始终为零,因此他不可能发现自身的变化,所以选项A、B、D错误,选项C正确。6多选一个物体静止时质量为m0,能量为E0,速度为v时,质量为m,能量为E,动能为Ek,下列说法正确的是()A物体速度为v时能量Emc2B物体速度为v时动能Ekmc2C物体速度为v时的动能Ekmv2D物体速度为v时的动能Ek(mm0)c2解析:选AD物体具有的质量与质量对应的能量称为质能,Emc2表明质量与能量之间存在一一对应的关系,物体吸收或放出能量,则对应的质量会增加或减少,故选项A、D正确,B、C错误。7已知太阳内部进行着激烈的热核反应,每秒钟辐射的能量为41026 J,则太阳的质量每秒钟约减少多少t。解析:由质能方程Emc2得:m kg4.4109 kg4.4106 t。答案:4.4106 t8若一宇宙飞船以对地速度v运动,宇航员在飞船内沿同方向测得光速为c,在地上的观察者看来,光速应为vc吗?解析:由相对论速度变换公式u,式中u、v分别为c 和v,代入公式求得光的对地速度uc,不是vc。答案:不是vc