5.2 了解相对论参考答案

一、选择题

1.D

解析：根据狭义相对论的观点，时间和空间都不是绝对的，都是相对的.时间和空间不能割裂，是紧密联系的.所以选项A、B、C错误，选项D正确.

2.C

解析：宇航员以飞船为惯性系，其相对于惯性系的速度始终为零，因此他不可能发现自身的变化，所以选项A、B、D错误，选项C正确.

3.B

解析：在相对论爱好者中，普遍存在一种误解，即认为运动物体的质量总是随速度的增加而增大；当速度接近光速时，质量要趋于无穷大.正确的说法是：物体质量增大只是发生在给它不断输入能量的时候，而不一定是增加速度的时候.

对有轨电车，能量通过导线，从发电厂不断输入；而摩托车的能却是它自己带的.能量不断从外界输入有轨电车，但没有能量从外界输给摩托车，所以有轨电车的质量将随速度的增加而增大，而摩托车的质量不会随速度的增加而增大.

有趣的是，如果没有能量散失，有轨电车所增加的质量恰好和发电厂损失的质量相等；而摩托车和驾驶员所增加的质量将被电池失去的质量所抵消，所以总质量不变.

二、填空题

4.参考系

5.狭义相对论

6.时间和空间是分离的 时间尺度和空间尺度与物质运动无关

7.牛顿运动定律 惯性系

8.牛顿运动定律都成立的参考系 是 相同 等效 伽利略相对性原理

三、简答题

9.两条基本公设是：

　（1）爱因斯坦相对性原理：在不同的惯性系中，一切物理规律都是相同的.

　（2）光速不变原理：在一切惯性系中，光在真空中传播的速度都等于c，跟光的运动和观察者运动无关.

10.经典力学的时空观认为：时间和空间是分离的，时间尺度和空间尺度与物质运动无关，都是绝对的.按该观点和伽利略的相对性原理，就会得到在不同的惯性系中所测得的光速是不同的.而实验事实却是光速不变，这样实验事实便与理论产生了矛盾，使经典力学时空观遇到了困难.

解析：根据经典力学和伽利略的相对性原理，在不同的惯性系中所测得的光速是不同的，而实验事实却是光速不变，这样实验事实便与理论产生了矛盾，使经典力学时空观遇到了困难.

11.（1）A先接收到 （2）同时接收到