2019高中物理第十五章課時(shí)作業(yè)(十九)相對(duì)論誕生時(shí)間和空間相對(duì)性(含解析)

相對(duì)論的出生時(shí)間和空間的相對(duì)性[全員參加·基礎(chǔ)練]1．以下對(duì)于狹義相對(duì)性原理的說法中正確的選項(xiàng)是()A．狹義相對(duì)性原理是指力學(xué)規(guī)律在全部參照系中都建立B．狹義相對(duì)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(duì)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(duì)性原理與伽利略相對(duì)性原理沒有差異【分析】依據(jù)狹義相對(duì)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(duì)性原理的差異，即狹義相對(duì)性原理中的“規(guī)律”是全部物理規(guī)律，而經(jīng)典相對(duì)性原理中的“規(guī)律”不過指經(jīng)典物理學(xué)的規(guī)律，范圍要小很多．【答案】C2．(多項(xiàng)選擇)對(duì)于狹義相對(duì)論的兩個(gè)假定，以下說法正確的選項(xiàng)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(xué)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(duì)論的兩個(gè)假定分別是狹義相對(duì)性原理和光速不變?cè)?，選項(xiàng)正確．【答案】AC

A、C3．(多項(xiàng)選擇)依據(jù)經(jīng)典力學(xué)的相對(duì)性原理，以下結(jié)論正確的選項(xiàng)是()A．任何力學(xué)規(guī)律在慣性系中都是同樣的B．同一力學(xué)規(guī)律在不同的慣性系中可能不同C．在一個(gè)慣性參照系里不可以使勁學(xué)實(shí)驗(yàn)判斷該參照系能否在勻速運(yùn)動(dòng)D．在一個(gè)慣性參照系里能夠使勁學(xué)實(shí)驗(yàn)判斷該參照系能否在勻速運(yùn)動(dòng)【分析】經(jīng)典力學(xué)的相對(duì)性原理是力學(xué)規(guī)律在任何慣性系中都是同樣的，故A、C正確，B、D錯(cuò)誤．【答案】AC4．如圖15-1-2所示，強(qiáng)強(qiáng)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(qiáng)強(qiáng)向壯壯發(fā)出一束光進(jìn)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(duì)論的基本假定：光速不變?cè)恚婵罩械墓馑僭诓煌膽T性參照系中都是同樣的，可知D正確．【答案】D5．(多項(xiàng)選擇)在地面鄰近有一高速飛過的火箭，對(duì)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(xiàng)是()A．地面上的人察看到火箭變短了，火箭上的時(shí)間進(jìn)度變快了B．地面上的人察看到火箭變短了，火箭上的時(shí)間進(jìn)度變慢了C．火箭上的人察看到火箭的長度和時(shí)間進(jìn)度均無變化D．火箭上的人看到地面上的物體長度變小，時(shí)間進(jìn)度變慢了【分析】依據(jù)“尺縮效應(yīng)”“動(dòng)鐘變慢”原理，地面上的人察看到火箭變短了，火箭上的時(shí)間進(jìn)度變慢了，A錯(cuò)誤，B正確；依據(jù)相對(duì)性，火箭上的人看到地面上的物體長度變小，時(shí)間進(jìn)度變慢了，D正確；火箭上的人與火箭之間無相對(duì)運(yùn)動(dòng)，故火箭上的人察看到火箭的長度和時(shí)間進(jìn)度均無變化，C正確．【答案】BCD6．(多項(xiàng)選擇)A、B兩架飛機(jī)沿地面上一足球場(chǎng)的長軸方向在其上空高速飛過，且vA＞vB，對(duì)于在飛機(jī)上的人察看結(jié)果，以下說法正確的選項(xiàng)是A．A飛機(jī)上的人察看到足球場(chǎng)的長度比B．A飛機(jī)上的人察看到足球場(chǎng)的長度比

()B飛機(jī)上的人察看到的大B飛機(jī)上的人察看到的小C．兩飛機(jī)上的人察看到足球場(chǎng)的長度同樣D．兩飛機(jī)上的人察看到足球場(chǎng)的寬度同樣【分析】由l＝lv2是相對(duì)足球場(chǎng)靜止時(shí)的長度)，能夠看出，速度01－c(此中l(wèi)0越大，“動(dòng)尺變短”的效應(yīng)越顯然，選項(xiàng)B正確；可是足球場(chǎng)的短軸與飛機(jī)速度方向垂直，所以兩飛機(jī)上的人察看到足球場(chǎng)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(duì)S系沿x方向以靠近光速飛翔的飛翔器上測(cè)得該正方形的圖象是()v2【分析】由相對(duì)論知識(shí)l＝l01－c得運(yùn)動(dòng)方向上的邊的邊長變短，垂直運(yùn)動(dòng)方向的邊的邊長不變，C圖象正確．【答案】C8．地面上A、B兩個(gè)事件同時(shí)發(fā)生．如圖15-1-3所示，對(duì)于坐在火箭中沿兩個(gè)事件發(fā)生地址A、B連線飛翔的人來說，哪個(gè)事件先發(fā)生？圖15-1-3【分析】以地面為參照系，A、B兩個(gè)事件同時(shí)發(fā)生，即如在A、B連線中點(diǎn)C放一時(shí)鐘，將同時(shí)接收到來自A、B的信號(hào)．假想該時(shí)鐘以與火箭同樣的速度飛翔，則先接收到來自B的信號(hào)，后接收到來自A的信號(hào)，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(cè)得時(shí)間間隔為運(yùn)動(dòng)的乙測(cè)得時(shí)間間隔為5s，則乙相對(duì)于甲的運(yùn)動(dòng)速度是

(

4s)

，若相對(duì)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(xiàng)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(shí)是兩頭同時(shí)著地的，所以，你以為這木桿是平下落到了地面上；若此時(shí)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(cuò)誤的C．她應(yīng)感覺到木桿在朝她運(yùn)動(dòng)D．她應(yīng)感覺到木桿在遠(yuǎn)離她運(yùn)動(dòng)【分析】當(dāng)飛飛小姐掠過木桿時(shí)，在她看來，木桿不單在下落，并且還在朝她運(yùn)動(dòng)，正仿佛星體朝你的飛船運(yùn)動(dòng)同樣．所以，在你看來同時(shí)發(fā)生的兩個(gè)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(gè)事件是同時(shí)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(yùn)動(dòng)是相對(duì)的，對(duì)運(yùn)動(dòng)的描繪取決于選擇的參照系．對(duì)于你來說木桿是平著下落的，對(duì)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(duì)地面以u(píng)＝0.8c的速度在一觀察站的上空飛過．觀察站測(cè)得飛船的船身經(jīng)過觀察站的時(shí)間間隔是多少？宇航員測(cè)得船身經(jīng)過觀察站的時(shí)間間隔是多少？【分析】(1)觀察站測(cè)得船身的長度為L＝L01－u2/c2＝901－0.82m＝54m，經(jīng)過觀察站的時(shí)間間隔為t＝L＝54m＝2.25×10－7s.0.8c宇航員測(cè)得飛船船身經(jīng)過觀察站的時(shí)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(shè)有一宇宙飛船自地球來回于人馬星座α星之間，設(shè)宇宙飛船的速度為0.999c，按地球上的時(shí)鐘計(jì)算，來回一次需多長時(shí)間？若以飛船上的時(shí)鐘計(jì)算，來回一次的時(shí)間又為多少？(結(jié)果保存2位小數(shù))【分