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《2017高中物理 第十五章 相对论简介 3 狭义相对论的其他结论 4 广义相对论简介课时训练 新人教版选修3-4》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、狭义相对论的其他结论 广义相对论简介题组一 狭义相对论的其他结论1.在高速运动的火车上,设车对地面的速度为v,车上的人以速度u'沿着火车前进的方向相对火车运动,那么他相对地面的速度u与u'+v的关系是( )A.u=u'+vB.uu'+vD.以上均不正确解析:按照经典时空观,u=u'+v,实际上,根据相对论速度变换公式:u=,1+>1,所以严格地来说,应当u
2、v,故只有B正确。答案:B2.人造卫星以第一宇宙速度(约8km/s)运动,问它的质量和静质量的比是多少?解析:=7.1×10-10由m=,得=1.00000000035。答案:1.000000000353.根据牛顿第二定律,物体在恒力作用下由静止开始做加速运动,可以获得超过光速的速度,这种分析有什么不对?解答:物体在恒力作用下加速时,m会增加。当v趋近光速c时,质量m趋于无穷大,物体的加速度趋近于零。物体速率实际上不会再增加,故说法不对。题组二 广义相对论简介4.(多选)下列问题需要用相对论来进行解释的是(
3、 )A.“嫦娥”一号的运动轨迹的计算B.喷气式飞机的空中运行C.人造太阳的反应过程D.红矮星的演变过程解析:C选项中的过程属于微观的情况,D选项中的过程属于高速的情况。答案:CD5.(多选)下列说法中正确的是( )A.在任何参考系中,物理规律都是相同的,这就是广义相对性原理B.在不同的参考系中,物理规律都是不同的,例如牛顿定律仅适用于惯性参考系C.一个均匀的引力场与一个做匀速运动的参考系等价,这就是著名的等效原理D.一个均匀的引力场与一个做匀加速运动的参考系等价,这就是著名的等效原理答案:AD6.关于宇
4、宙起源,目前比较有影响的理论是什么?解答:比较有影响的理论是大爆炸宇宙学,即认为我们的宇宙是在约150亿年以前从一个尺度极小的状态发展演化出来的。1929年美国天文学家哈勃发现银河系以外的大多数星系都在远离我们而去,距离越远,离开的速度越大。后来的分析表明,这是由于我们所处的宇宙正在膨胀,因此星系间距离在不断增大,在任何地方看起来,其他星系都在远离自己。(建议用时:30分钟)1.(多选)通常我们把地球和相对地面静止或匀速运动的物体看成是惯性系,若以下列系统为参考系,则属于非惯性系的有( )A.停在地面上的
5、汽车B.绕地球做匀速圆周运动的飞船C.在大海上匀速直线航行的轮船D.进站时减速行驶的火车答案:BD2.(多选)在一列相对于地面的速度为v的高速行驶的火车上,车上的人以速度u'沿着火车前进的方向相对火车运动,根据相对论的速度叠加公式,下列说法正确的是( )A.人相对于地面的速度小于人的速度和火车速度之和B.人相对于地面的速度大于人的速度和火车速度之和C.只要人和火车的速度足够大,人相对于地面的速度可以超过光速D.不管人和火车的速度多大,人相对于地面的速度都小于光速答案:AD3.已知电子的静止能量为0.511
6、MeV,若电子的动能为0.25MeV,则它所增加的质量Δm与静止质量m0的比值近似为( )A.0.1 B.0.2C.0.5D.0.9解析:由题意知E0=0.511MeV,Ek=0.25MeV,由E0=m0c2,Ek=Δmc2可得出,代入数据得≈0.5。答案:C4.把一个静止质量为m0的粒子,由静止加速到0.6c(c为真空中的光速),需做的功为( )A.0.18m0c2 B.0.25m0c2C.0.35m0c2D.1.25m0c2解析:加速到0.6c时,m==1.25m0。粒子的
7、动能为Ek=(m-m0)c2=0.25m0c2,由动能定理可得选项B正确。答案:B5.一辆由超强电池供电的电动车和一辆普通有轨电车,都被加速到接近光速。在我们的静止参考系中进行测量,哪辆车的质量将增大( )A.电动车B.有轨电车C.两者都增加D.都不增加解析:物体质量的增大只发生在给它不断输入能量而使速度增大的时候,若水平速度的增大是由本身提供能量,则物体质量不增加,即m=与E=mc2是统一的,故B正确,A、C、D错误。答案:B6.(多选)在外层空间的宇宙飞船上,如果座舱正以加速度a=10m/s2向头顶方
8、向运动,这时,你以v0=2m/s的初速度竖直向上抛出一个小球,不计空气阻力,以下结论正确的是( )A.小球相对座舱向上做匀速直线运动B.小球相对座舱上升的最大高度是0.2mC.小球相对座舱先向上做减速运动,再向下做加速运动(即竖直上抛运动)D.小球相对座舱做竖直下抛运动解析:根据广义相对性原理,在任何参考系(包括非惯性系)中物理规律都是相同的。所以可以用原有的运动学知识解答。答案:BC7.(多选)下列说法中,正