7相对论基础练习与答案

第七次 狭义相对论基础一、选择题：1. 通常某惯性系中同时、异地发生的两个事件，在其它惯性系中： A可能仍为同时，但不可能同地； B可能同时，也可能同地； C不可能同时，可能同地； D不可能同时，也不可能同地。 2. 在狭义相对论中，下列说法哪个是 错误 的？ A一切运动物体的速度都不可能大于真空中的光速； B时间、长度、质量都是随观察者的相对运动而改变的；C在某个惯性系中是同时同地的两个事件，则在所有其它惯性系中也一定是同时同地的事件；D有一时钟，在一个与它相对运动的观察者看来，比一个与它相对静止的观察者看来要走的快一些。3. 宇宙飞船相对于地面以速度作匀速直线飞行，在某一时刻，飞船头部的宇航员向飞船尾部发出一光信号，经（飞船上的钟）时间后，被尾部的接收器收到，由此可知飞船的固有长度： A B C D 4. 一刚性直尺固定在系中，它与轴正向夹角，在相对系以速度沿轴作匀速直线运动的系中，测得尺与轴正向夹角为： A B C D若沿轴正向，则；若沿轴负向，则5. 两个静质量均为的粒子，分别以相同的速率、沿同一直线相向运动，相碰后，合在一起成为一个粒子，则其质量为： A B C D6. 在惯性系K中测得某地发生两事件的时间间隔为4 s，若在相对K系作匀速直线运动的K系中测得两事件的时间间隔为5 s，则K相对K的运动速率是： A B C DZZOOYYSuXX12S7. 如图所示，在惯性系S中测得刚性杆1、2的质量m，长度L完全相同。S 是相对S以速度u运动的惯性系，则S 中的测量者测得两杆的质量、长度的相互关系分别为： A BC D 二、填空题：1. 爱因斯坦突破了经典力学的绝对时空观，提出两个基本假设是： 原理和 原理，这两个基本原理是狭义相对论的出发点。2. 从洛仑兹变换式中可以看出，在 情况下，洛仑兹变换式就变成了伽里略变换式，可见伽里略变换是洛仑兹变换的一个特例。从式中还可以看出，当 时，洛仑兹变换就失去了意义，所以相对论中指出了物体的运动速度不可能超过真空中的光速。3. 观察者乙以的速度相对静止的观察者甲运动，乙带一质量为m、长为L 的棒，将该棒沿长度方向安放在运动方向上，则甲测得棒的线密度为 。频率为的光子的能量为_，质量为_，动量为_，动能为_。5. 介子的静止质量，固有寿命，实验室测得介子的速度，则其质量 ，平均寿命 。三、计算题：1. 在以速度向北飞行的飞船中，观察地面上的百米比赛（跑道位于南北方向上），若地面的记时员记录为。试计算：（1）飞船中记录的时间；（2）船中测得百米跑道的长度；（3）飞船中测得运动员跑过的路程。2. 一隧道长为，横截面高为h，宽为0，一列车静止长度为，当其以v的速度通过隧道时， 求：（1）列车上观测者测得隧道的长度。（2）在列车上测，从其头部进入隧道到尾部离开隧道需要多少时间？ （3）在地面上测呢？3. 子静止时平均寿命为s，但宇宙线中的子有很多可以贯穿大气层。设子的速度为，大气层厚为20km，试进行简单计算予以说明。4. 一个电子由静止出发，经过电势差为的一个匀强电场，被加速。已知电子的静止质量为。 求：（1）电子被加速后的动能是多少？（2）电子被加速后的质量是多少？速率是多少？答案一、选择题： D D A A D D C 二、填空题：1狭义相对论的相对性；光速不变。 2 ； 。 3 4 ； ； ； 。 5 ；