练习四参考答案

1、只有、(3)是正确的. 三种说法都是正确的.(D) f/ (c表示真空中光速)vj(V1/C)2解：B 在火箭上测得子弹从射出到击中靶的时间间隔，火箭的固定长度和子弹相对于火箭的速度都在同一个 参考系中。3. (1)对某观察者来说，发生在某惯性系中同一地点、同一时刻的两个事件，对于相对该惯性系作匀速直线运 动的其它惯性系中的观察者来说，它们是否同时发生？(2)在某惯性系中发生于同一时刻、不同地点的两个事件，(A)(C)它们在其它惯性系中是否同时发生？关于这两个问题的正确答案是:(1 )(1 )同时，(2 )不同时。(B)(1)不同时，同时，(2)同时。 (D) 不(1)同时,(2)同时。(2)

2、不同时。大学物理练习四解答一、选择题1. 下列几种说法：(1)所有惯性系对物理基本规律都是等价的。(2)在真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态无关。(3)在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速率都相同。其中那些说法是正确的： (A)只有、(2)是正确的.(B)(C)只有、(3)是正确的.(D)解：D (1)相对性原理(2) (3)光速不变原理。2. 一火箭的固定长度为 L,相对于地面作匀速直线运动， 速度为V1，火箭上有一个人从火箭的后端向火箭前端上 的一个靶子发射一颗相对于火箭的速度为V2的子弹。在火箭上测得子弹从射出到击中靶的时间间隔是：L L(A)(B) (C)V1V2 V2

3、V2V1uc2 X解:根据1 (C)2X 0时,0或当tX 0时,t4. K系与K/系是坐标轴相互平行的两个惯性系，角。今在K系中观测得该尺与 Ox轴成45。角，则K/系相对于K系的速度是：c1/2cK/系相对于K系沿Ox轴正方向匀速运动。一根刚性尺静止在K/系中，与Ox轴成30(A)(2/3) c (B)(1 1/2(C)(2/3) c (D)(1/3)解：C设刚性尺在K/系中固有长度为L0,在运动方向上Lox Lo cos30逅L2 匚0垂直运动方向上1LoyLo Sin302 L0，在 K系中,LxLoxJTu）2当 Lo（2）2, Ly Loy1Lo,故Lx5.一宇航员要到离地球为 于

4、地球的速度应是：(A) v = (1/2)c(C) v = (4/5)c5光年的星球去旅行。如果宇航员希望把这路程缩短为 (B) v = (3/5)c .(D) v =( 9/10)c.3光年，则它所乘的火箭相对解：C 原长5光年，宇航员测出的长度为运动长度2J 21与3光年十与6 宇宙飞船相对地球以 0.8c(c表示真空中光速)的速度飞行。 得飞船长为(A) 90m3光年5光脉冲从船尾传到船头，飞船上的观察者测 90m,地球上的观察者测得光脉冲从船尾发出和到达船头两个事件的空间间隔为(B) 54m (C) 270m(D) 150m.9090 0.8c c解：c Jl 0.82270mxj90

5、 &0.8254m另解：对地球上的观察者，飞船长为光脉冲从船尾发出后到达船头的时间为x t uc7.设某微观粒子的总能量是它的静止能量的(A) Q (B) KL解: C E kEo54270m1 0.81 ucK倍，则其运动速度的大小为（C表示真空中光速）：(C)(D)亠K() K 1me2 km0c22m)cvK(k2)2kge21与C1&根据相对论力学，动能为 一MeV的电子，其运动速度约等于4(A) 0.1C(B) 0.5C (C) 0.75C(D) 0.85c.(C表示真空中光速，电子的静能mc2=0.5MeV)Ek解: C EomoC1)2vC2Ek2moC0.75c二、填空题1.

6、有一速度为头光源发出的光脉冲的传播速度大小为 为。解：C； C .（ 光速不变原理）2. 一观察者测得一沿米尺长度方向匀速运动着的米尺的长度为 察者。u的宇宙飞船沿X轴正方向飞行,飞船头尾各有一个脉冲光源在工作，处于船尾的观察者测得船 ；处于船头的观察者测得船尾光源发出的光脉冲的传播速度大小0.5m。则此米尺以速度 v = m s-1接近观解：根据运动长度收缩原理:2u2C2u2C0.5u 弓 C 2.60 108m/s3.静止时边长为50cm的立方体，当它沿着与它的一个棱边平行的方向相对于地面以匀速度Q2.4 X 10 m/s 运动时,在地面上测得它的体积是cm3 o解: V 50 50 5

7、吋（30需2 7500亦4.一匀质矩形薄板，在它静止时测得其长为 板沿长度方向以接近光速的速度 为解: aaj1（C）2a,宽为b,质量为 mo由此可算出其面积密度为 作匀速直线运动，mo1（；）2m/abo假定该薄 此时再测算该矩形薄板的面积密度则mov 2 ab1 （-）2C5.+介子是不稳定的粒子，在它自己的参照系中测得平均寿命是为真空中光速)的速率运动，那么实验室坐标系中测得的+介子的寿命是解：2.6 X 10-8 s,如果它相对于实验室以0.8 C(C2.6 10 8s6.宇宙飞船以 一枚火箭。J1(U)2 Jt/2 (c为真空中的光速138810 8s 4.33 10 8s3I (

8、)2(C为真空中的光速)的速率相对地面运动。从飞船中以相对飞船为 假设发射火箭不影响飞船原有速率，则地面上的观察者测得火箭的速率为C/2的速率向前方发射解:vxVxuVxU2C7. (1)在速度v=况下粒子的动能等于它的静止能量。解：(1)mv 2m0v4 -C5C C2C.情况下粒子的动量等于非相对论动量的两倍。(2)在速度v=ov2v2C2moVV3 C2vL222Ek mc m0c m0c&设电子静止质量为 m,将一个电子从静止加速到速率为2moC0.6c(c2m0c2表示真空中光速W Ek解：me22meC2mec2v2c2meC1 2 mec 49. 一电子以 0.99c的速率运动（电子静止质量为 9.11的经典力学的动能与相对论动能之比是2me