《相对论的速度变换定律质量和能量的关系》同步练习3

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1、《相对论的速度变换定律质量和能量的关系》同步练习1.在高速运动的火车上，设车对地面的速度为S车上的人以速度/沿着火车前进的方向相对火车运动，那么他相对地而的速度U与/+e的关系是()A.u=ii'+vB・uuf+vD.以上均不正确解析由相对论速度变换公式可知B正确.答案B32.火箭以&的速度飞离地球，在火箭上向地球发射一束高能粒子，粒子和对地球的4速度为&•,其运动方向与火箭的运动方向相反.则粒子相对火箭的速度大小为()7cA.5cB.5355cC.37cD.133e+d45c+u‘解析由弘=pf,可得一5c=31

2、+~~5cu'35解得d=—币c,负号说明与。方向相反.答案C3.下列关于爱因斯坦质能方程的说法中正确的是()A.只有运动物体才具有能量，静止物体没有能量B.—定的质量总是和一定的能量相对应C・E=mc1中能量E其实就是物体的内能D.由AE=Aznc2知质量和能量可以互相转化解析由爱因斯坦质能方程可知，物体具有的与质量相对应的能量称为质能.E=me2表明质量与能量之间存在对应的关系，物体吸收或放出能量，则对应其质量会增加或减少，质量与能量并没有相互转化，D项错误，B项正确；静止的物体也具有能量，称为静能量Eo,Eo=m（）c2,加（

3、）叫做静质量，E=mc2中能量E包括静能量£o和动能Ek,而非物体的内能，A、C两项均错误.选B.答案B1.一个物体静止时质量为加o，能量为Eo，速度为卩时，质量为加，能量为E,动能为瓦，下列说法正确的是（）A.物体速度为e时的能量E=mc21B.物体速度为训寸的动能£k=习加2丄C.物体速度为洲寸的动能Ek=2mv2D.物体速度为训寸的动能Ek=（m~m（））c2答案AD2.已知太阳内部进行着激烈的热核反应，每秒钟辐射的能量为3.8X1026J,贝何算出（）A.太阳的质量约为4.2X106tB.太阳的质量约为8.4X106tC.太

4、阳的质量每秒减小约为4.2X106tD.太阳的质量每秒减小约为8.4X106tAE解析由质能方程知太阳每秒钟内因辐射能量而失去的质量为△加=7=4.2X109kg=4.2X106t.答案C3.已知电子的静止能量为0.511MeV,若电子的动能为0.25MeV,则它所增加的质量△加与静止质量％的比值近似为（）A.0」B.0.2C・0・5D・09解析由题意Eo=m（）c2即/^2=0.511X106X1.6X10'19J①AE=Amc2FpA77ic2=0.25X106X1.6X10-19J②②Am0.25由①得加o=0.511a0.5

5、,故只有C项正确•答案C加o1.对于公式tn=「护,下列说法中正确的是（）A.公式中的加o是物体以速度。运动时的质量B.当物体运动速度e>0时，物体的质量m>m^即物体的质量改变了，故经典力学不适用C.当物体以较小的速度运动时，质量变化十分微弱，经典力学理论仍然适用，只有当物体以接近光速运动时，质量变化才明显，故经典力学适用于低速运动，而不适用于高速运动D.通常由于物体的速度太小，质量的变化引不起我们的感觉，在分析地球上物体的运动时，不必考虑质量的变化解析公式中的加o是物体静止时的质量，选项A错误；在o远小于光速时，质量的变化不明显

6、，经典力学依然成立，选项C、D正确，B错误.答案CD2.设宇宙射线粒子的能量是其静止能量的M咅，则粒子运动时的质量等于其静止质量的倍，粒子运动速度是光速的倍.解析依据爱因斯坦的质能方程E=mc宇宙射线粒子的能量是其静止能量的km（）£倍，则其质量等于其静止质量的鸟倍；再由相对论质量公式加=I~得0=a/1-tJ2k答案kk3.星际火箭以0.8c的速率飞行，其运动质量为静止质量的多少倍?解析设星际火箭的静止质量为加o,其运动时的质量加=加0=寸1_(0.纤55=3^0,即其运动质量为静止质量的亍倍.5答案亍倍1.一被加速器加速的电子

7、，其能量为3.00X109eV,试问(1)这个电子的动质量是其静质量的多少倍？(2)这个电子的速率是多少?伽=0.91X107°kg,c=3X108m/s)解析(1)由相对论质能关系E=mc1和Eo=moc2可得电子的动质量加与静质量加()之比为m_E_3.00X109X1.6XlQ-19m^=Eb=0.91X10_30X(3X108)2^5-86X1°_(2)由相对论质速关系m()mor1m=可得e=[l—(万门玄=0.999999985c.答案(1)5.86X1O3(2)0.999999985c