大学物理下下册(马文蔚主编)—第14章例题

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1、物理学第五版第十四章补充例题一狭义相对论的基本原理1相对性原理物理定律在所有惯性系中都具有相同的表达形式.2光速不变原理真空中的光速是常量，沿各个方向都等于c，与光源或观测者的运动状态无关.第十四章相对论1物理学第五版第十四章补充例题二.洛伦兹变换式1.洛伦兹坐标变换式xvtx(xvt)21yyvczz112vtxc2vt(tx)2c21第十四章相对论2物理学第五版第十四章补充例题2.洛伦兹速度变换式uvxuxv1u2xcuyu正变换yv12u

2、xcuzuzv12uxc第十四章相对论3物理学第五版第十四章补充例题三.狭义相对论的时空观(1)“同时”的相对性；(2)时间的延缓；(3)长度收缩(1)两个事件在不同的惯性系看来，它们的空间关系是相对的，时间关系也是相对的，只有将空间和时间联系在一起才有意义.(2)时—空不互相独立，而是不可分割的整体.(3)光速C是建立不同惯性系间时空变换的纽带.第十四章相对论4物理学第五版第十四章补充例题四.相对论质量、动量能量和动力学方程m0mm质量2201vcmv动量0pmv221vc2

3、2总能量EEmcmcK0第十四章相对论5物理学第五版第十四章补充例题相对论力学的基本方程：dmdoFdPmdt2dtdt1动量与能量的关系2222EEpc0第十四章相对论6物理学第五版第十四章补充例题1一门宽为a,今有一固有长度为L0(L0>a)的水平细杆,在门外贴近门的平面内沿其长度方向匀速运动,若站在门外的观察者认为此杆的两端可同时被拉进此门,则该杆相对于门的运动速度v至少为多少?解22vaLL1avc1022cL0第十四章相对论7物理学第五版第十四章

4、补充例题2宇宙飞船相对于地面以速度v作匀速直线运动，某时刻飞船头部的宇航员向尾部发出一个光信号，经过t（飞船上的钟）后，被尾部的接收器收到，则由此可知飞船的固有长度为:221/2(A)ct(B)ct(1v/c)221/2(C)vt(D)ct(1v/c)第十四章相对论8物理学第五版第十四章补充例题3下列说法哪种(些)正确:(A)一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空的光速.(B)质量、长度、时间的测量结果都随物体与观察者的相对运动状态而改变.(C)在一切惯性系中发生于同一时刻、不同地点的两个事件，在

5、其它惯性系中也同时发生.(D)惯性系中的观察者观察一个对它作匀速相对运动的时钟时，会看到该钟走慢了.答案:(A)(B)(D)第十四章相对论9物理学第五版第十四章补充例题4在惯性系S中，相距x=5106m的两地两事件时间间隔t=10-2s；在相对S系沿x轴正向匀速运动的S'系测得这两事件却是同时发生的，求：S'系中发生这两事件的地点间距x'.解设S'系相对于S系的速度大小为v.xvt2ΔtvΔxcxΔt22221vc1vcv2ΔtvΔxc0tx2tcΔt222vc1vcΔx第十四章

6、相对论10物理学第五版第十四章补充例题xvtxvtxx22221vc1vcvtx22ct2txc22x1vc2(t)21c2(x)t2vcx6410m第十四章相对论11物理学第五版第十四章补充例题两个惯性系S和S’，沿x(x’)轴方向作匀速相对运动.设在S’系中某点先后发生两个事件，用静止于该系的钟测出两事件的时间间隔为t0，而用固定在S系的钟测出这两个事件的时间间隔为t．又在S’系x’轴上放置一静止于是该系．长度为l0的细杆，从S系测得此杆的长度为l,则【

7、D】(A)tt;ll(B)tt;ll0000(C)tt;ll(D)tt;ll0000第十四章相对论12物理学第五版第十四章补充例题在某地发生两件事，静止位于该地的甲测得时间间隔为4s，若相对于甲作匀速直线运动的乙测得时间间隔为5s，则乙相对于甲的运动速度是(c表示真空中光速)[B］(A)(4/5)c．(B)(3/5)c．(C)(2/5)c．(D)(1/5)c当粒子的动能等于它的静止能量时，它的运动速度为______________．3c/2第十四章相对论13物理学第五版第十四章补充例题有一直尺固定在

8、K’系中，它与Ox’轴的夹角q’＝45°，如果K’系以匀速度沿Ox方向相对于K系运动，K系中观察者测得该尺与Ox轴的夹角［A］(A)大于45°．(B)小于45°．(C)等于45°．(D)当K’系沿Ox正方向运动时大于45°，而当K’系沿Ox负方向运动时小于45°．第十四章相对论14物理学第五版第十四章补充例题一电子以0.99c的速率运动(电子静