大学物理练习册参考答案 下载本文

狭义相对论基础(一) 第十五页

惯性系中观察,它们 (D )

1、 一惯性系中观察,两个事件同地不同时,则要其它

[Δt=γ(Δt' +uΔx'/C2) ; Δx=γ(Δx'+uΔt') ] (A)一定同时 ( B)可能同时

(C)不可能同时,但可能同地 (D)不可能同地,也不可能同时

2、宇宙飞船相对于地面以速度V作匀速直线飞行,某一时刻飞船头部的宇航员向尾部发出一个光讯号,经过(飞船上的钟)时间后,被尾部的接收器收到,则由此可此飞船的固有长度为( A) (根据光速不变原理) (A) CΔt (B) CΔt/(1-V2/C2)1/2

(C) CΔt(1-V2/C2)1/2 (D) VΔt

3、狭义相对论中,下列说法中哪些是正确的? (B )

(1)一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速。

(2)质量长度时间的测量都是随观察者的相对运动状态而改变的。

(3)在一惯性中发生于同一时刻,不同地点的两个事件在其它一切惯性系中也是同时发生的。

(4)惯性系中的观察者观察一个与他作匀速相对运动的时钟时,会看到这时钟比与他相对静止的相同的时钟走得慢些。

(A) (1),(3),(4) (B) (1),(2),(4) (C) (1),(2),(3) (D) (2),(3),(4)

4.根据天体物理学的观察和推算,宇宙正在膨胀,太空中的天体都离开我们的星球而去,假定在地球上观察到一颗脉冲星(看来发出周期性脉冲无线电波的星)的脉冲周期为0.5s,且这颗星正以运行速度0.8C离我们而去,那么这颗星的固有脉冲周期就是(B ) (Δt=γΔt')

(A)0.10S (B)0.30S (C)0.50S (D)0.83S 5.已知惯性系S'相对于惯性系S以0.5C的匀速度沿X轴的负方向运动,若从S'系的坐标原点O'沿X轴正方向发出一光波,则S系中测得此光波的波速为 C .(光速不变原理) 6.狭义相对论认为长度是相对的,运动物体沿运动方向上的长度要 缩短 。物体的固有长度L0是指 相对物体静止的观察者所 测量的长度。设有一尺固有长度为L0,当该尺沿运动方向放置时(速度为V)其长应变为L= (1-V2/C2)1/2L0 . 7 。在S系中观察到两个事件同时发生在X轴上,其间距离是1米。在S'系中观察这两个事件之间的距离是2米。则在

S'系中这两个事件的时间间隔为 Δt= 5.7×10-9 秒 8.观察者甲和乙分别静止于两个惯性参照系K和K'中,甲测得在同一地点发生的两个事件的时间间隔为4S,而乙测得这两个事件的时间间隔为5S,求: (1) K'相对K的运动速度

(2) 乙测得这两个事件发生的地点的距离。 解:(1) ? Δt' =γ(Δt-uΔx/C2) 而 γ=1/(1-u2/C2)1/2 ∴ u=0.6C (2) Δx' =γ|(Δx-uΔt)| =3C

9.观察者甲和乙分别静止于两个惯性系K和K'中(K'系相对于K系作平行于X轴的匀速运动),甲测得在X轴上两点发生的两个事件的空间间隔和时间间隔分别为500m和2?10-7S,而乙测得这两个事件是同时发生的,问:K'系相对于K系以多大的速度运动?

解: 根据 Δt'=γ(Δt-uΔx/C2) Δt'=0 γ≠0

? ?

?

γ=1.25

u=(Δt×C2)/Δx u= 3.6×107ms-1