6.1、6.2 牛顿眼中的世界 爱因斯坦眼中的世界 同步练习 (含解析)

一、选择题
1．下列关于狭义相对性原理的说法中正确的是(　　)
A．狭义相对性原理是指力学规律在一切参考系中都成立
B．狭义相对性原理是指一切物理规律在一切参考系中都成立
C．狭义相对性原理是指一切物理规律在所有惯性系中都成立
D．狭义相对性原理与伽利略相对性原理没有区别
解析：选C.根据狭义相对性原理的内容，在不同的惯性参考系中，一切物理定律都是相同的．一定要注意它和伽利略相对性原理的区别，即狭义相对性原理中的“规律”是一切物理规律，而经典相对性原理中的“规律”只是指经典物理学的规律，范围要小许多.
2．(2011年南京六中高二期末)设某人在以速度为0.5c的飞船上，打开一个光源，则下列说法正确的是(　　)
A．飞船正前方地面上的观察者看到这一光速为1.5c
B．飞船正后方地面上的观察者看到这一光速为0.5c
C．在垂直飞船前进方向地面上的观察者看到这一光速是c
D．在地面上任何地方的观察者看到的光速都是c
解析：选D.由光速不变原理可知D项对．
3．下列关于经典力学的评价正确的是(　　)
A．经典力学揭示了自然界的运动规律，是不可否定的
B．经典力学的时空观符合我们周围的客观事实，是完全正确的
C．经典力学只适用于宏观低速现象
D．经典力学既然有误，不能再用来解决我们日常生活的问题
解析：选C.对经典相对性原理，需要注意的问题有两点：一是这里的规律是力学规律，不是一切规律；二是对所有的惯性参考系成立，而不是对所有参考系成立，对这两点一定要记清楚．
4．(2011年高考江苏卷)
图6－1－5
如图6－1－5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(　　)
A．同时被照亮　　　　　　　
B．A先被照亮
C．C先被照亮
D．无法判断
解析：选C.因列车沿AC方向接近光速行驶，根据“同时”的相对性，即前边的事件先发生，后边的事件后发生可知C先被照亮，答案为C.
5．下列说法中正确的是(　　)
①因为时间是绝对的，所以我们在不同的参考系中观察到的时间进程都是相同的　②空间与时间之间是没有联系的　③有物质才有空间和时间　④在一个确定的参考系中观察，运动物体的空间距离和时间进程跟物体的运动状态有关
A．①②
B．③④
C．①③
D．②④
解析：选B.经典物理学认为空间和时间是脱离物质存在的，是绝对的，空间与时间之间也是没有联系的，其实是错误的．故①②错误．相对论认为空间和时间与物质的运动状态有关．这在长度的相对性和时间的相对性上都得到了验证．
6．在某地发生两件事，静止位于该地的甲测得时间间隔为4
s，若相对甲做匀速直线运动的乙测得时间间隔为5
s，则乙相对于甲的运动速度是(　　)
A.c
B.c
C.c
D.c
解析：选B.由题意可知，Δt′＝4
s，Δt＝5
s，
由公式Δt＝得v＝
c＝c，
所以B正确．
7．在地面附近有一高速飞过的火箭．关于地面上的人和火箭中的人观察到的现象中不正确的是(　　)
A．地面上的人观察到火箭变短了，火箭上的时间进程变快了
B．地面上的人观察到火箭变短了，火箭上的时间进程变慢了
C．火箭上的人观察到火箭的长度和时间进程均无变化
D．火箭上的人观察到地面物体长度变小，时间进程变慢了
解析：选A.由表达式Δt＝，可知Δt>Δt′，一个相对我们做高速运动的惯性系中发生的物理过程，在我们看来，它所经历的时间比在这个惯性系中直接观察到的时间长，惯性系速度越大，我们观察到的物理过程所经历的时间越长．
二、非选择题
8．一条河流中的水以相对于河岸的速度v水岸流动，河中的船以相对于河水的速度v船水顺流而下．在经典力学中，船相对于岸的速度为v船岸＝__________________.
解析：根据经典力学的速度叠加公式v＝u＋v′，由于船顺流而下，v船水与v水岸同向，船相对岸的速度应为二者之和．
答案：v船水＋v水岸
9．地面上长100
km的铁道上空有一火箭沿铁道方向以30
km/s的速度掠过，在火箭上的人看到铁道的长度应为多少？如果火箭的速度达到0.6c，则火箭上的人看到的铁道的长度又是多少？
解析：当火箭速度较低时，长度基本不变，为100
km.当火箭速度达到0.6c时，代入l＝l0中，得l＝100×
km＝80
km.
答案：100
km　80
km
10．一粒子以
0.05c的速度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．
解析：已知v＝0.05c，ux′＝0.8c，
由相对论速度叠加公式得：
ux＝＝
＝≈0.817c.
答案：见解析