1、自我小测1用相对论的观点判断下列说法是否正确()A时间和空间都是绝对的,在任何参考系中一个事件发生的时间和一个物体的长度总不会改变B在地面上的人看来,以10 km/s的速度运动的飞船中的时钟会变快,但是飞船中的宇航员却看到时钟可能是准确的C在地面上的人看来,以10 km/s的速度运动的飞船在运动方向上会变窄,而飞船中的宇航员却感觉到地面上的人看起来比飞船中的人扁一些D当物体运动的速度vc时,“时间膨胀”和“长度收缩”效果可忽略不计2一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C物体速度为v
2、时的动能D物体速度为v时的动能Ek(mm0)c23人马星座星是离太阳系最近的恒星,它距地球4.31016 m设有一宇宙飞船自地球往返于人马星座星之间若宇宙飞船的速度为0.999c,按地球上的时钟计算,飞船往返一次需时间_如以飞船上的时钟计算,往返一次的时间又为_4用质子轰击锂核,生成2个粒子,若用mp表示质子的质量,m表示锂核质量,m表示粒子质量,则此反应中释放的能量E_.5在距地面8.00 km的高空,由介子衰变产生出一个子,它相对地球以v0.998c的速度飞向地面,已知子的固有寿命平均值02.00109 s,试证该子能否到达地面?6火箭以0.75c的速度离开地球,从火箭上向地球发射一个光信
3、号火箭上测得光离开的速度是c,根据过去熟悉的速度合成法则,光到达地球时地球上测得的光速是多少?根据狭义相对论的原理呢?7A、B、C是三个完全相同的时钟,A放在地面上,B、C分别放在两个火箭上,以速度vB和vC朝同一方向飞行,vBvC,地面上的观察者认为哪个时针走得最慢?哪个走得最快?8长度测量与被测物体相对于观察者的运动有关,物体在运动方向长度缩短了一艘宇宙飞船的船身长度为L090 m,相对地面以u0.8c的速度在一观测站的上空飞过(1)观测站测得飞船的船身通过观测站的时间间隔是多少?(2)宇航员测得船身通过观测站的时间间隔是多少?参考答案1答案:CD2答案:AD解析:由爱因斯坦的质能方程得E
4、0m0c2,Emc2.在经典物理学中,速度为v时物体的动能,而这只是在vc时的近似,在相对论中物体的动能EkEE0mc2m0c2.3答案:9年0.4年解析:以地球上的时钟计算年;若以飞船上的时钟计算:因为tt/所以得tt2.87108s1.28107 s0.4年4答案:(mpm2m)c2解析:核反应过程中有能量放出,因此有质量亏损,根据Emc2,而mmpm2m,所以E(mpm2m)c2.5答案:证明:在地面测子的寿命为子自产生到衰变的飞行距离可见L8.00 km,故子能到达地面6答案:0.25cc解析:根据过去熟悉的速度合成法则,光相对于地球的速度是:vc0.75c0.25c.而根据狭义相对论原理,光速与光源、观测者之间的相对运动没有关系,光速仍为c.7答案:A最快C最慢解析:地面上的观察者认为C钟走得最慢,因为它相对于观察者的速度最大根据公式可知,相对于观察者的速度v越大,其上的时间进程越慢地面钟v0,它所记录的两事件的时间间隔最大,即地面钟走得最快8答案:(1)2.25107 s (2)3.75107 s解析:(1)观测站测得船身的长度为,通过观测站的时间间隔为.(2)宇航员测得飞船船身通过观测站的时间间隔为.