6.2 爱因斯坦眼中的世界 同步练习 (含解析) (1)

6.2
爱因斯坦眼中的世界
同步练习
1.下列说法中正确的是（
）
A.研究铅球的运动,可以用牛顿定律和运动学公式
B.研究电子的运动可用牛顿定律和运动学公式
C.研究电子运动要用狭义相对论原理,研究铅球运动可用牛顿运动定律
D.研究铅球和电子的运动都要用牛顿运动定律
解析:以牛顿运动定律为基础的经典物理学处理低速、宏观物体的运动是相当完美的，但对于高速的微观的运动就无能为力了.显然，铅球的运动可以用牛顿定律来解决,而电子的运动则不能用牛顿定律来解决.而要用狭义相对论原理来解决.本题主要考查经典物理学的适用范围.
答案:AC
2.下列关于狭义相对论原理的说法中正确的是…（
）
A.狭义相对论原理是指力学规律在一切参考系中都成立
B.狭义相对论原理是指一切物理规律在一切参考系中都成立
C.狭义相对论原理是指一切物理规律在所有惯性参考系中都成立
D.狭义相对论原理与经典相对性原理没有区别
解析:根据狭义相对论原理的内容,在不同的惯性参考系中,一切物理定律都是相同的.一定要注意它和经典相对性原理的区别,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，范围比前者小许多.
答案：C
3.相对于地球的速度为v的一飞船,要到离地球为5光年的星球上去.若飞船的宇航员测得该旅程的时间为3年,则v应为（
）
A.c/2
B.3c/5
C.9c/10
D.4c/5
解析:由l=l0得v=c=4c/5.解答本题的过程中,对空间的相对性要有正确的理解,比如,一个物体当它沿着自身的方向相对于测量者运动时,测得的长度比它静止时的长度小,速度越大,差别越大,该题中地球和星球之间的距离是符合空间的相对性的.
答案：D
4.一切惯性系中,光在真空中传播速度都是c与___________无关.
答案：光源的运动和观测者的运动
5.若一宇宙飞船对地以速度v运动,宇航员在飞船内沿同方向测得光速为c,问在地上观察者看来,光速应为v+c吗？
解析:由相对论速度变换公式u=式中u′、v分别为v和c.
代入公式求得光对地速度u==c=c.
答案：光速应是c而不是v+c
6.用相对论的观点判断下列说法是否正确（
）
A.时间和空间都是绝对的,在任何参考系中一个事件发生的时间和一个物体的长度总不会改变
B.在地面上的人看来,以10
km/s的速度运动的飞船中的时钟会变快,但是飞船中的宇航员却看到时钟可能是准确的
C.在地面上的人看来,以10
km/s的速度运动的飞船在运动方向上会变窄,而飞船中的宇航员却感觉到地面上的人看起来比飞船中的人扁一些
D.当物体运动的速度v?c时,“时间膨胀”和“长度收缩”效果可忽略不计
解析:由l=l0两处的人都感觉l答案：CD
7.以8
km/s的速度运行的人造卫星上，一只完好的手表走过了1
min，地面上的人认为它走过这1
min“实际”花了多少时间？
解析:卫星上观测到的时间为Δt′=1
min,卫星运动的速度为v=8×103
m/s,所以地面上观测到的时间为
Δt=min=(1+3.6×10-10)
min.
通过这个题目我们可以看到，即使对于人造卫星这样飞快的速度，相对论效应也是微不足道的.
答案：见解析
8.一粒子以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：0.817cc
9.如图6-2-3所示,A、B、C是三个完全相同的时钟，A放在地面上，B、C分别放在两个火箭上，以速度vB、vC朝同一方向飞行，且vB图6-2-3
解析:地面上的观察者认为C钟走得最慢,因为它相对于观察者的速度最大,根据公式Δt=可知,相对于观察者的速度v越大,其上的时间进程越慢,地面时钟v=0,它所记录的两事件的时间间隔最大,即地面时钟走得最快.
答案：C钟走得最慢,A钟走得最快.