2018版物理新课堂同步必修二鲁科版:第6章 第1节 高速世界 第2节 量子世界
2018版物理新课堂同步必修二鲁科版:第6章 第1节 高速世界 第2节 量子世界第3页

  如果你使一个物体加速、加速、再加速,它的速度会增加到等于光速甚至大于光速吗?

  【提示】 不能.因为物体的质量随速度的增大而增大,假若物体的速度趋近于光速,这时物体的质量会趋近于无穷大,故不可能把物体的速度增大到等于光速,当然更不可能大于光速,因为光速是速度的最大值.

  

  1.半人马星座α星是离太阳系最近的恒星,它距地球为4.3×1016 m.设有一宇宙飞船自地球往返于半人马星座α星之间.

  (1)若宇宙飞船的速率为0.999c,按地球上时钟计算,飞船往返一次需要时间为________s.

  (2)如以飞船上时钟计算,往返一次的时间为________s.

  【解析】 (1)由于题中恒星与地球的距离s和宇宙飞船的速度v均是地球上的观察者测量的,故飞船往返一次,地球时钟所测时间间隔

  Δt==2.87×108 s.

  (2)可从相对论的时间延缓效应考虑.把飞船离开地球和回到地球视为两个事件,显然飞船上的钟测出两事件的时间间隔Δt′是固定的,地球上所测的时间间隔Δt与Δt′之间满足时间延缓效应的关系式.以飞船上的时钟计算,飞船往返一次的时间间隔为

  Δt′=Δt=1.28×107 s.

  【答案】 (1)2.87×108 s (2)1.28×107 s

  2.一支静止时长l的火箭以v的速度从观察者的身边飞过.

  (1)火箭上的人测得火箭的长度应为________.

  (2)观察者测得火箭的长度应为________.

(3)如果火箭的速度为光速的二分之一,观察者测得火箭的长度应为________.