2019高中物理第十五章課時作業(yè)(十九)相對論誕生時間和空間相對性(含解析)

相對論的出生時間和空間的相對性[全員參加·基礎練]1．以下對于狹義相對性原理的說法中正確的選項是()A．狹義相對性原理是指力學規(guī)律在全部參照系中都建立B．狹義相對性原理是指全部物理規(guī)律在全部參照系中都建立C．狹義相對性原理是指全部物理規(guī)律在全部慣性系中都建立D．狹義相對性原理與伽利略相對性原理沒有差異【分析】依據(jù)狹義相對性原理的內(nèi)容，在不同的慣性參照系中，全部物理規(guī)律都是相同的．必定要注意它和伽利略相對性原理的差異，即狹義相對性原理中的“規(guī)律”是全部物理規(guī)律，而經(jīng)典相對性原理中的“規(guī)律”不過指經(jīng)典物理學的規(guī)律，范圍要小很多．【答案】C2．(多項選擇)對于狹義相對論的兩個假定，以下說法正確的選項是()A．在不同的慣性參照系中，全部物理規(guī)律都是同樣的B．在不同的慣性參照系中，力學規(guī)律都同樣，電磁規(guī)律不同樣C．真空中的光速在不同的慣性參照系中都是同樣的D．真空中的光速在不同的慣性參照系中是有差其他【分析】狹義相對論的兩個假定分別是狹義相對性原理和光速不變原理，選項正確．【答案】AC

A、C3．(多項選擇)依據(jù)經(jīng)典力學的相對性原理，以下結(jié)論正確的選項是()A．任何力學規(guī)律在慣性系中都是同樣的B．同一力學規(guī)律在不同的慣性系中可能不同C．在一個慣性參照系里不可以使勁學實驗判斷該參照系能否在勻速運動D．在一個慣性參照系里能夠使勁學實驗判斷該參照系能否在勻速運動【分析】經(jīng)典力學的相對性原理是力學規(guī)律在任何慣性系中都是同樣的，故A、C正確，B、D錯誤．【答案】AC4．如圖15-1-2所示，強強乘坐速度為0.9c(c為光速)的宇宙飛船追趕正前面的壯壯，壯壯的飛翔速度為0.5c，強強向壯壯發(fā)出一束光進行聯(lián)系，則壯壯觀察到該光束的流傳速度為()圖15-1-2A．0.4c

B．0.5cC．0.9cD．c【分析】由狹義相對論的基本假定：光速不變原理，真空中的光速在不同的慣性參照系中都是同樣的，可知D正確．【答案】D5．(多項選擇)在地面鄰近有一高速飛過的火箭，對于地面的人和火箭中的人察看到的現(xiàn)象，以下說法正確的選項是()A．地面上的人察看到火箭變短了，火箭上的時間進度變快了B．地面上的人察看到火箭變短了，火箭上的時間進度變慢了C．火箭上的人察看到火箭的長度和時間進度均無變化D．火箭上的人看到地面上的物體長度變小，時間進度變慢了【分析】依據(jù)“尺縮效應”“動鐘變慢”原理，地面上的人察看到火箭變短了，火箭上的時間進度變慢了，A錯誤，B正確；依據(jù)相對性，火箭上的人看到地面上的物體長度變小，時間進度變慢了，D正確；火箭上的人與火箭之間無相對運動，故火箭上的人察看到火箭的長度和時間進度均無變化，C正確．【答案】BCD6．(多項選擇)A、B兩架飛機沿地面上一足球場的長軸方向在其上空高速飛過，且vA＞vB，對于在飛機上的人察看結(jié)果，以下說法正確的選項是A．A飛機上的人察看到足球場的長度比B．A飛機上的人察看到足球場的長度比

()B飛機上的人察看到的大B飛機上的人察看到的小C．兩飛機上的人察看到足球場的長度同樣D．兩飛機上的人察看到足球場的寬度同樣【分析】由l＝lv2是相對足球場靜止時的長度)，能夠看出，速度01－c(此中l(wèi)0越大，“動尺變短”的效應越顯然，選項B正確；可是足球場的短軸與飛機速度方向垂直，所以兩飛機上的人察看到足球場的寬度同樣．【答案】BD7．慣性系S中有一邊長為l的正方形，從相對S系沿x方向以靠近光速飛翔的飛翔器上測得該正方形的圖象是()v2【分析】由相對論知識l＝l01－c得運動方向上的邊的邊長變短，垂直運動方向的邊的邊長不變，C圖象正確．【答案】C8．地面上A、B兩個事件同時發(fā)生．如圖15-1-3所示，對于坐在火箭中沿兩個事件發(fā)生地址A、B連線飛翔的人來說，哪個事件先發(fā)生？圖15-1-3【分析】以地面為參照系，A、B兩個事件同時發(fā)生，即如在A、B連線中點C放一時鐘，將同時接收到來自A、B的信號．假想該時鐘以與火箭同樣的速度飛翔，則先接收到來自B的信號，后接收到來自A的信號，即以火箭(或火箭上的人)為參照系，B事件先發(fā)生．【答案】B事件先發(fā)生[超越自我·提高練

]9．在某地發(fā)生兩件事，靜止位于該地的甲測得時間間隔為運動的乙測得時間間隔為5s，則乙相對于甲的運動速度是

(

4s)

，若相對甲做勻速直線4B.3A.cc5512C.cD.c55【分析】由題意可知，t′＝4s，t＝5s，由公式t′得v＝1－t′23t＝c＝c，所以B正確．v2t51－c【答案】B10．(多項選擇)如圖15-1-4所示，你站在水平木桿AB的中央鄰近，并且看到木桿落在地面上時是兩頭同時著地的，所以，你以為這木桿是平下落到了地面上；若此時飛飛小姐正以靠近光速的速度從你前面掠過，她看到B端比A端先落地，因此她以為木桿是向右傾斜下落地的．她的見解是()圖15-1-4A．正確的B．錯誤的C．她應感覺到木桿在朝她運動D．她應感覺到木桿在遠離她運動【分析】當飛飛小姐掠過木桿時，在她看來，木桿不單在下落，并且還在朝她運動，正仿佛星體朝你的飛船運動同樣．所以，在你看來同時發(fā)生的兩個事件，在飛飛小姐看來首先在B端發(fā)生．究竟在A和B處的兩個事件是同時發(fā)生，仍是在B處先發(fā)生？這一問題是沒存心義的．由于運動是相對的，對運動的描繪取決于選擇的參照系．對于你來說木桿是平著下落的，對飛飛小姐來說木桿是向右斜著下落的，固然難以置信，但你和她都是正確的．【答案】AC11．一艘宇宙飛船的船身長度為L0＝90m，相對地面以u＝0.8c的速度在一觀察站的上空飛過．觀察站測得飛船的船身經(jīng)過觀察站的時間間隔是多少？宇航員測得船身經(jīng)過觀察站的時間間隔是多少？【分析】(1)觀察站測得船身的長度為L＝L01－u2/c2＝901－0.82m＝54m，經(jīng)過觀察站的時間間隔為t＝L＝54m＝2.25×10－7s.0.8c宇航員測得飛船船身經(jīng)過觀察站的時間間隔為L090－7t＝u＝0.8c＝3.75×10s.【答案】(1)2.25×10－7s(2)3.75×10－7s12．人馬星座α星是離太陽系近來的恒星，它距地球4.3×1016m，設有一宇宙飛船自地球來回于人馬星座α星之間，設宇宙飛船的速度為0.999c，按地球上的時鐘計算，來回一次需多長時間？若以飛船上的時鐘計算，來回一次的時間又為多少？(結(jié)果保存2位小數(shù))【分