高中物理 第十五章 2 狭义相对论的其他结论3 广义相对论简介课后集训 新人教版选修3-4.doc

2 狭义相对论的其他结论3 广义相对论简介基础达标1.如果物体高速运动，速度的变换法则是什么？答案：相对论速度变换公式为,其中v为参考系对地速度，u为观察者相对参考系运动的速度，以为观察者对地速度。2.上题中如果u和v都很大，它们的合速度会不会超过光速？答案：不会3.物体质量是否会随着物体的速度增大而增大？运动质量和静止质量谁更大一些？解析：由可知，v越大，m越大，并且mm0，即运动质量比静止质量更大一些。答案：运动的质量更大一些。4.回旋粒子加速器给带电粒子加速时，不能把粒子的速度无限制地增大，其原因是( )a.加速器功率有限，不能提供足够大的能量b.加速器内无法产生磁感强度足够大的磁场c.加速器内无法产生电场强度足够大的电场d.速度增大使粒子质量增大，粒子运行的周期与交变电压不再同步，无法再加速答案：d5.设想有一艘飞船以v=0.8c的速度在地球上空飞行，如果这时从飞船上沿其运动方向抛出一物体，该物体相对于飞船的速度设为0.9c，从地面上的人看来，物体的速度为( )a.1.7c b.0.1c c.0.99c d.无法确定答案：c6.通常我们把地球和相对地面静止或匀速运动的物体看成是惯性系，若以下列系统为参考系，则属于非惯性系的有( )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.进站时减速行驶的火车答案：bd7.关于非惯性系，下列说法正确的是( )a.匀速运动的参考系是非惯性系 b.变速运动的参考系是非惯性系c.牛顿定律在非惯性系中不再成立 d.牛顿定律在非惯性系中仍然成立答案：bc8.下列说法中正确的是( )a.万有引力可以用狭义相对论作出正确的解释b.电磁力可以用狭义相对论做出正确的解释c.狭义相对论是惯性参考系之间的理论d.万有引力理论无法纳入狭义相对论的框架答案：bcd9.下列说法中正确的是( )a.在任何参考系中，物理规律都是相同的，这就是广义相对性原理b.在不同的参考系中，物理规律都是不同的，例如牛顿定律仅适用于惯性参考系c.一个均匀的引力场与一个做匀速运动的参考系等价，这就是著名的等效原理d.一个均匀的引力场与一个做匀加速运动的参考系等价，这就是著名的等效原理答案：ad10.若宇宙飞船是全封闭的，航天员与外界没有任何联系，当他发现飞船内没有支撑的物体都以某一加速度落向舱底，由此，他作出如下判断中，正确的说法是( )a.此飞船一定是停在某个星球的表面上b.此飞船一定是正在远离任何天体的空间加速飞行c.此飞船可能是停在某个星球的表面上，也可能是正在远离任何天体的空间加速飞行d.此飞船可能在远离任何天体的空间中匀速飞行答案：c综合应用11.一粒子以0.05c的速率相对实验室参考系运动。此粒子衰变时发射一个电子，电子相对于粒子的速度为0.8c，电子的衰变方向与粒子运动方向相同。求电子相对于实验室参考系的速度。解：已知v=0.05c,ux=0.8c,由相对论速度叠加公式得,。答案：0.817c12.一个电子被电压为106 v的电场加速后，其质量为多少？速率为多大？解：ek=eu=1.610-19106 j=1.610-13 jek=mc2-m0c2,m= kg+9.110-31 kg=2.6910-30 kg。由m=得v=2.82108(ms-1)0.94c答案：2.6910-30 kg,0.94c13.一个原来静止的电子，经过100 v的电压加速后它的动能是多少？质量改变了百分之几？速度是多少？这时能不能使用公式ek=m0v2?解析：加速后电子的动能是ek=qu=1.610-19100 j=1.610-17 j,因为ek=mc2-mec2,所以m-me=,因此。把数值代入，得=210-4=0.02% 即质量改变了0.02%，这说明在100 v电压加速后，电子的速度与光速相比