《相对论时空观》同步练习2

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1、《相对论时空观》同步练习1.有两辆较长的火车力和火车/静止不动，中央有一个光源，在某时刻发出一个闪光.火车B以一较大的速度在平行于火车力的轨道上匀速运动，如图6—1一4所示.关于火车/和火车B上的观察者观察到的现象，下列说法正确的是（）AB图6—1—4A.火车/上的观察者看到闪光先到达火车/的前壁B.火车力上的观察者看到闪光同时到达火车/的前、后壁C.火车B上的观察者看到闪光不同时到达火车/的前、后壁D.火车3上的观察者看到闪光同时到达火车/的前、后壁解析由于火车/静止，光源发出的光传播到前、后壁的距离相同，所

2、以火车/上的观察者看到闪光同时到达火车/的前、后壁，选项A错误，选项B正确；火车B上的观察者感到火车/的前、后壁到光源的距离不同，而光速不变，所以火车B上的观察者看到闪光不同时到达火车/的前、后壁，选项D错误，选项C正确.答案BC2.下列说法中不正确的是（）A.—条杆的长度不会因为观察者是否与杆做相对运动而不同，这是经典物理学家的观点B.一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度小C.一条杆的长度静止时为/（）,不管杆如何运动，杆的长度均小于/oD.如果两根平行的杆在沿自己的长度方向上做相对运动，与它

3、们一起运动的两位观察者都会认为对方的杆缩短了解析若杆沿垂直于自身长度的方向运动，它的长度将不变，选项C不正确.答案C3.假设地面上有一火车以接近光速的速度运行，其内站立着一个中等身材的人，站在路旁的人观察车里的人，观察的结果是A.这个人是一个矮胖子A.这个人是一个瘦高个子B.这个人矮但不胖C.这个人瘦但不高解析取路旁的人为惯性系，车上的人相对于路旁的人高速运动，根据尺缩效应，人在运动方向上将变窄，但在垂直于运动方向上没有发生变化，故选D.答案D1.用相对论的观点判断下列说法，其中正确的是（）A.时间和空间都是绝

4、对的，在任何参考系中一个事件发生的时间和一个物体的长度总不会改变B.在地面上看，以10km/s的速度运动的飞船中的时钟会变快，但是飞船中的宇航员却看到时钟是准确的C.在地面上的人看来，以10km/s的速度运动的飞船在运动方向上会变短，而飞船中的宇航员却感觉到地面上的人看起来比飞船中的人扁一些D.当物体运动的速度0远小于c时，“长度收缩”和“时间膨胀”效果可忽略不计解析时间和空间都是相对的，没有绝对准确的时间和空间，所以A、B错误；由/=/（）/1一（刍2可知两处的人都感觉/V/o,所以C正确；由尺缩效应和钟慢

5、效应公式可知，当e远小于c时，尺缩效应和钟慢效应都可以忽略不计，所以D正确.答案CD2.话说有兄弟两个，哥哥乘坐宇宙飞船以接近光的速度离开地球去遨游太空，经过一段时间返冋地球，哥哥惊奇地发现弟弟比自己要苍老许多，则该现象的科学解释是（）A.哥哥在太空中发生了基因突变，停止生长了B.弟弟思念哥哥而加速生长了C.由相对论可知，物体速度越大，在其上时间进程就越慢，生理过程也越慢D.这是神话，科学无法解释解析根据相对论的时间延缓效应，当飞船速度接近光速时，时间会变慢，时间延缓效应对生命过程、化学反应等也是成立的.飞船运

6、行的速度越大，时间延缓效应越明显，人体新陈代谢越缓慢.答案C1.甲、乙两人站在地面上时身高都是厶），甲、乙分别乘坐速度为0.6c和0.8c（c为光速）的飞船同向运动，如图6—1—5所示.此时乙观察到甲的身高厶S若甲向乙挥手，动作时间为6乙观察到甲动作时间为“，贝山to（均选填“>”、或“<”）・0.6c—►0.8c—三£图6—1—5解析在垂直于运动方向上长度不变，则有厶=厶0；根据狭义相对论的时间延缓效应可知，乙观察到甲的动作时间变长，即Zi>/0.答案=>2.如图6-1-6所示，两艘飞船/、〃沿同一直线同向飞

7、行，相对地面的速度均为巩e接近光速c）•地面上测得它们相距为厶贝必测得两飞船间的距离（选填“大于”、“等于”或“小于”）厶.当$向力发出一光信号,/测得该信号的速度为—飞船B飞船A图6-1-6解析根据运动的尺子缩短，/测得两飞船间的距离大于地面上测得的距离厶.根据狭义相对论的光速不变假设，当E向力发出一光信号，力测得该信号的速度为c・答案大于C（或光速）3.相对论认为时间和空间与物质的速度有关；在高速前进中的列车的中点处，某乘客突然按下手电筒，使其发出一道闪光，该乘客认为闪光向前、向后传播的速度相等，都为c,站

8、在铁轨旁边地面上的观察者认为闪光向前、向后传播的速度—（填“相等”、“不等”）.并且，车上的乘客认为，电筒的闪光同时到达列车的前、后壁，地面上的观察者认为电筒的闪光先到达列车的（填“前”、“后”）壁.后•闪光I前路边五察者图6—1—7解析车厢中的人认为，车厢是个惯性系，光向前向后传播的速度相等，光源在车厢中央，闪光同时到达前后两壁•地面上人以地面为一个惯性系，光向前向后传播的速度相等，