2018-2019学年鲁科版选修3-4 广义相对论初步 探索宇宙 作业
2018-2019学年鲁科版选修3-4 广义相对论初步 探索宇宙 作业第2页

  解析:选C 由题意知,宇宙半径R随时间t先匀速增大后加速膨胀,半径随时间增大急剧增大,图像C符合。

  5.矮星表面原子发光的波长与同种原子在地球上发光的波长相比,下列说法正确的是(  )

  A.矮星表面的原子发光波长较长

  B.地球表面的原子发光波长较长

  C.一样长

  D.无法确定

  解析:选A 矮星体积很小,质量却很大,其表面引力场很强,引力比地球表面大得多,其表面的时间进程比较慢,矮星上原子发光的波长比地球上同种原子发光的波长长,这也就是矮星上发生"光谱线红移"现象的原因,故A正确。

  二、非选择题

  6.哪些实验观测支持广义相对论?

  解析:水星近日点的进动、光线在引力场中的弯曲、引力红移现象和雷达回波延迟都支持广义相对论。

  答案:见解析

  7.(1)假设宇宙飞船是全封闭的,宇航员和外界没有任何联系,宇航员如何判断使物体以某一加速度下落的力到底是引力还是惯性力?

  (2)在一个加速运动的参考系中观察,光束会弯曲吗?引力对光束的效应告诉我们什么?

  解析:(1)宇宙飞船中的物体受到以某一加速度下落的力可能是由于受到某个星体的引力,也可能是由于宇宙飞船正在加速飞行。两种情况的效果是等价的,所以宇航员无法判断使物体以某一加速度下落的力是引力还是惯性力,即一个均匀的引力场与一个做匀加速运动的参考系是等价的。

  (2)在一个加速运动的参考系中观察,光束会弯曲,因为加速运动的参考系中出现的惯性力等效于引力,使得光线发生弯曲。引力对光束的效应说明,引力的存在使空间变形。

答案:见解析