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选修.docx

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：AC2在狭义相对论中，下列说法中哪些是正确的()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ABC D解析：根据狭义相对论可知，光速是物体的极限速度，正确；长度相对性和时间间隔的相对性可知、均正确。故选C。答案：C3(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1A同时被照亮BA先被照亮CC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：C4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()A0.5 c B0.6 cC0.8 c D0.9 c解析：由ll0，且，可得vc0.8 c，故选项C正确。答案：C5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ll0 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：C6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m5 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FT5 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a1 m/s2,10 s末小球的速度v1at10 m/s。对地上的观察者：小球的初速度v020 m/s，加速度仍为a1 m/s2,10 s末小球的速度v2v0at30 m/s。答案：1030 8地面上长100 km的铁路上空有一火箭沿铁路方向以30 km/s的速度掠过，则火箭上的人看到铁路的长度应该为_km，如果火箭的速度达到0.6 c，则火箭上的人看到的铁路的长度又是_km。解析：当火箭速度较低时，长度基本不变，还是100 km。当火箭的速度达到0.6 c时，由相对论长度公式ll0，代入相应的数据解得：l100 km80 km。答案：10080 9介子是一种不稳定粒子，平均寿命是2.6108 s (在自己的参考系中测得)。(1)如果此粒子相对于实验室以0.8 c的速度运动，那么在实验室坐标系中测量的介子寿命多长？(2)介子在衰变前运动了多长距离？解析：(1)介子在实验室中的寿命为t