大学物理习题3相对论力学习题课.ppt

1.一光子以速度一光子以速度c运动，一人以运动，一人以0.9c的速度去追，此的速度去追，此人观察到的光子速度为人观察到的光子速度为 知识点知识点：光速不变原理：光速不变原理 cccc19.09.01.0 2.有下列几种说法：有下列几种说法：(1)所有惯性系对物理基本规律都是等价的所有惯性系对物理基本规律都是等价的 (2)在真空中，光的速度与光的频率、光源的在真空中，光的速度与光的频率、光源的 运动状态无关运动状态无关 (3)在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向 的传播速率都相同的传播速率都相同 知识点知识点：相对性原理和光速不变原理：相对性原理和光速不变原理(A)只有只有(1)、(2)是正确的是正确的(B)只有只有(1)、(3)是正确的是正确的(C)只有只有(2)、(3)是正确的是正确的(D)三种说法都是正确的三种说法都是正确的 3.电子的静质量电子的静质量 ，当它具有，当它具有 的动能时，增加的质量与静质量之比为的动能时，增加的质量与静质量之比为 知识点知识点：相对论动能表达式：相对论动能表达式 kg101.9310 meV1055.25 0.1 0.2 0.5 0.9 4.一高速运动电子的总能量为其静能的一高速运动电子的总能量为其静能的k倍，则电子的倍，则电子的速度为速度为 知识点知识点：相对论总能、静能表达式，洛仑兹因子：相对论总能、静能表达式，洛仑兹因子 1122 kkckkckckc 5.一宇航员要到离地球为一宇航员要到离地球为5光年的星球去旅行，如果宇光年的星球去旅行，如果宇航员希望把这路程缩短为航员希望把这路程缩短为3光年，则他所乘坐的火箭相光年，则他所乘坐的火箭相对于地球的速度应是对于地球的速度应是 知识点知识点：长度收缩公式：长度收缩公式 cccc109545321 6.某核电站年发电量为某核电站年发电量为100亿度，它等于亿度，它等于36 1015 J的能的能量，如果这是由核材料的全部静止能转化的，则需要量，如果这是由核材料的全部静止能转化的，则需要消耗的核材料的质量为消耗的核材料的质量为 知识点知识点：相对论静能公式：相对论静能公式 kg1012kg10121kg8.0kg4.077 7.观察者甲以观察者甲以0.8c的速度相对于静止的观察者乙运动，的速度相对于静止的观察者乙运动，若甲携带一长为若甲携带一长为l、截面积为、截面积为S、质量为、质量为m的棒，这根的棒，这根棒安放在运动方向上，则乙测得此棒的密度为棒安放在运动方向上，则乙测得此棒的密度为 知识点知识点：质速关系式，长度收缩公式，质量密度公式：质速关系式，长度收缩公式，质量密度公式 lSm36.0 8.正方体的本征体积为正方体的本征体积为125 m3，静质量为，静质量为125 kg，当，当它沿着与某一棱边平行的方向相对于它沿着与某一棱边平行的方向相对于S系以速率系以速率0.8c运动时，运动时，S系中的观察者测得它的密度为系中的观察者测得它的密度为 知识点知识点：质速关系式，长度收缩公式，质量密度公式：质速关系式，长度收缩公式，质量密度公式 3kg/m77.2 9.匀质细棒静止时的质量为匀质细棒静止时的质量为m0，长度为，长度为l0，当它的沿，当它的沿棒长方向作高速直线运动时，测得它的长为棒长方向作高速直线运动时，测得它的长为l，那么，那么，该棒的运动速度为该棒的运动速度为 ，该棒所具有的动，该棒所具有的动能为能为 知识点知识点：长度收缩公式，动能表达式：长度收缩公式，动能表达式 2200lllc lllmc 02 10.一匀质矩形薄板，静止时测得其长度为一匀质矩形薄板，静止时测得其长度为a，宽为，宽为b，质量为质量为m0，假定该薄板沿长度方向以接近光速，假定该薄板沿长度方向以接近光速v作匀作匀速直线运动时，此时再测算该矩形薄板的质量面密速直线运动时，此时再测算该矩形薄板的质量面密度为度为 知识点知识点：长度收缩公式，质速关系式：长度收缩公式，质速关系式 abcvmA201)(201)(cvabmB 1)(20cvabmC 23201)(cvabmD 11.以速度以速度v相对于地球作匀速直线运动的恒星所发相对于地球作匀速直线运动的恒星所发射的光子，其相对于地球的速度大小为射的光子，其相对于地球的速度大小为 知识点知识点：光速不变原理：光速不变原理 12.设电子静止质量为设电子静止质量为me，将一个电子从静止加速到，将一个电子从静止加速到0.6c，需做功，需做功 知识点知识点：相对论动能公式，动能定理：相对论动能公式，动能定理 1.试证一粒子的相对论动量与动能的关系为试证一粒子的相对论动量与动能的关系为 知识点知识点：相对论总能与动量的关系，总能与动能和静：相对论总能与动量的关系，总能与动能和静能的关系。能的关系。cEEEpkk2120)2(2.在惯性系在惯性系S中，有两事件发生于同一地点，且第二中，有两事件发生于同一地点，且第二事件比第一事件晚发生事件比第一事件晚发生 t=2 s；而在另一惯性系；而在另一惯性系S 中，中，观测第二事件比第一事件晚发生观测第二事件比第一事件晚发生 t=2 s。那么在。那么在S 系系中发生两事件的地点之间的距离是多少？中发生两事件的地点之间的距离是多少？知识点知识点：洛仑兹变换：洛仑兹变换 3.观察者乙以观察者乙以0.8c的速度相对于静止的观察者甲运动，的速度相对于静止的观察者甲运动，求：求：(1)乙带着质量为乙带着质量为1 kg的物体，甲测得此物体的的物体，甲测得此物体的质量为多少？质量为多少？(2)甲、乙分别测得该物体的能量为多甲、乙分别测得该物体的能量为多少？少？知识点知识点：质速关系式，相对论总能的表达式：质速关系式，相对论总能的表达式