2017-2018学年人教版选修3-4 时间和空间的相对性 第1课时 作业
2017-2018学年人教版选修3-4   时间和空间的相对性 第1课时  作业第1页

1.在一惯性系中观测,有两个事件同时不同地,则在其他惯性系中观察,结果是( )

A.一定同时 B.可能同时

C.不可能同时,但可能同地 D.不可能同时,也不可能同地

解析:若第二个惯性系与第一个相对静止时,两个事件应是同时不同地;若两个惯性系相对运动时,两个事件应是不同时不同地.

答案:B

2.某宇航员要到离地球5光年的星球上去旅行,如果希望把这路程缩短为3光年,则他所乘的飞船相对地球的速度为( )

A.0.5c B.0.6c C.0.8c D.0.9c

解析:由公式L=L0,得v=0.8c.

答案:C

3.一只长的标尺以相对论速度穿过一根几米长的管子,它们的长度都是在静止状态下测量的.以下哪种叙述最恰当地描述了标尺穿过管子的情况( )

A.标尺收缩变短,因此在某些位置上,管子能完全遮住它

B.标尺收缩变短,因此在某些位置上,标尺从管子的两端伸出来

C.两者都收缩,且收缩量相等,因此在某个位置,管子恰好遮住标尺

D.所有这些都与观察者的运动情况有关

解析:观察者的运动情况不同,选取不同的惯性系,标尺与管子的相对速度也不相同,观察到的标尺和管子的长度也不相同,所以选项D正确.

答案:D

4.日常生活中,我们观察到长度的相对性了吗?

解析:由于物体速度vc,则有1-()2≈1,可以得出L′≈L.

答案:观察不到

综合应用

5.人马星座a星是离太阳系最近的恒星,它距地球4.3×1016m.设有一宇宙飞船自地球往返于人马星座a星之间.若宇宙飞船的速度为0.999c,按地球上的时钟计算,飞船往返一次需多少时间?如以飞船上的时钟计算,往返一次的时间又为多少?

解析:以地球上的时钟计算:

Δt=s=2.87×108 s=9年;

若以飞船上的时钟计算:因为

Δt=Δt′/,

所以得

Δt′=Δt=2.87×108×s=1.28×107 s=0.4年

答案:9年 0.4年

6.长度测量与被测物体相对于观察者的运动有关,物体在运动方向长度缩短了.一艘宇宙飞船的船身长度为L0=90 m,相对地面以u=0.8c的速度在一观测站的上空飞过.

(1)观测站测得飞船的船身通过观测站的时间间隔是多少?