1．根据伽利略相对性原理，可以得到下列结论( ) A．任何力学规律在惯性系中都是相同的 B．同一力学规律在不同的惯性系中可能不同
C．在一个惯性参照系里不能用力学实验判断该参照系是否在匀速运动 D．在一个惯性参照系里可以用力学实验判断该参照系是否在匀速运动
解析：伽利略的相对性原理是：力学规律在任何惯性系中都是相同的，故选项A正确，B错误；根据伽利略相对性原理的另一种表述，选项C正确，D错误。
答案：AC
2．在狭义相对论中，下列说法中哪些是正确的( ) 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长度、时间的测量结果都是随物体与观察者的相对状态而改变
③惯性系中的观察者观察一个与他做匀速相对运动的时钟时，会看到这个时钟比与他相对静止的时钟走得慢些
A．①③ C．①②③
B．①② D．②③
解析：根据狭义相对论可知，光速是物体的极限速度，①正确；长度相对性和时间间隔的相对性可知②、③均正确。故选C。
答案：C
3．(2011·江苏高考)如图1所示，沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔A、B和C。假想有一列车沿AC方向以接近光速行驶，当铁塔B发出一个闪光，列车上的观测者测得A、C两铁塔被照亮的顺序是( )
图1
A．同时被照亮 C．C先被照亮
B．A先被照亮 D．无法判断
解析：列车上的观察者看到的是由B出发后经过A和C反射的光，由于列车在这段时间内向C运动靠近C，而远离A，所以C反射光先到达列车上的观察者，看到C先被照亮，故只有C正确。
答案：C
4．某宇航员要到离地球5光年的星球上去旅行，如果希望把这段路程缩短为3光年，
则他所乘飞船相对地球的速度为( )
A．0.5 c C．0.8 c
B．0.6 c D．0.9 c
解析：由l＝l0答案：C
v2l34
1－2，且＝，可得v＝c＝0.8 c，故选项C正确。
cl055
5．惯性系S中有一边长为l的正方形(如图2A所示)。从相对S系沿x方向以接近光速飞行的飞行器上测得该正方形的图像是( )
图2
解析：由相对论知识l＝l0 边的边长不变，C图像正确。
答案：C
6．爱因斯坦狭义相对论的两个假设：
(1)爱因斯坦相对性原理：_________________________________________________。 (2)光速不变原理：_______________________________________________________。 解析：(1)在不同惯性参考系中，一切物理规律都是相同的；(2)真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的。
答案：见解析
7．如图3所示，在列车车厢的光滑水平面上有一质量为m＝5 kg的小球，正随车厢一起以20 m/s的速度匀速前进。现在给小球一个水平向前的FT＝5 N的拉力作用，求经10 s时间，车厢里的观察者看到小球的速度为________m/s，地面上的观察者看到小球的速度为________m/s。
v
1－??2得运动方向上的边的边长变短，垂直运动方向的
c
图3
解析：对车上的观察者：
FT
小球的初速度为0，加速度a＝m＝1 m/s2,10 s末小球的速度v1＝at＝10 m/s。 对地上的观察者：
FT
小球的初速度v0＝20 m/s，加速度仍为a＝m＝1 m/s2,10 s末小球的速度v2＝v0＋at＝
30 m/s。
答案：10 30
8．地面上长100 km的铁路上空有一火箭沿铁路方向以30 km/s的速度掠过，则火箭上的人看到铁路的长度应该为________km，如果火箭的速度达到0.6 c，则火箭上的人看到的铁路的长度又是________km。
解析：当火箭速度较低时，长度基本不变，还是100 km。当火箭的速度达到0.6 c时，由相对论长度公式l＝l0
v1－?c?2，代入相应的数据解得：
l＝100×1－0.62 km＝80 km。 答案：100 80
9．π介子是一种不稳定粒子，平均寿命是2.6×108 s (在自己的参考系中测得)。 (1)如果此粒子相对于实验室以0.8 c的速度运动，那么在实验室坐标系中测量的π介子寿命多长？
(2)π介子在衰变前运动了多长距离？ 解析：(1)π介子在实验室中的寿命为 Δt＝
v21－??c
－8＋
＋
＋
＋
－
Δτ
＝
2.6×10
1－0.8
s＝4.3×108 s。 2
－
(2)该粒子在衰变前运动的距离为
x＝vΔt＝0.8×3×108×4.3×108 m＝10.32 m。 答案：(1)4.3×108 s (2)10.32 m
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高中物理人教版选修3-4练习：第十五章第1、2节+相对论的诞生+时间和空间的相对性+课下作业+Word版含解析
