高中物理 第十五章 相對論簡介 第3節(jié) 狹義相對論的其他結(jié)論 第4節(jié) 廣義相對論簡介課后訓(xùn)練 新人教版選修3-41

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第3節(jié) 狹義相對論的其他結(jié)論 第4節(jié) 廣義相對論簡介 1．通常我們把地球和相對地面靜止或勻速運(yùn)動的物體看成是慣性系，若以下列系統(tǒng)為參考系，則屬于非慣性系的有(　　) A．停在地面上的汽車 B．繞地球做勻速圓周運(yùn)動的飛船 C．在大海上勻速直線航行的輪船 D．進(jìn)站時(shí)減速行駛的火車 2．在一列相對于地面的速度為v的高速行駛的火車上，車上的人以速度u′沿著火車前進(jìn)的方向相對火車運(yùn)動，根據(jù)相對論的速度疊加公式，下列說法正確的是(　　) A．人相對于地面的速度小于人的速度和火車速度之和 B．人相對于地面的速度大于人的速度和火車速度之和 C．只要人和火車的速度足夠大，人相對于地面的速度可以超過光速 D．不管人和火車的速度多大，人相對于地面的速度都小于光速 3．已知電子的靜止能量為0.511 MeV，若電子的動能為0.25 MeV，則它所增加的質(zhì)量Δm與靜止質(zhì)量m0的比值近似為(　　) A．0.1　　　B．0.2　　　C．0.5　　　D．0.9 4．把一個(gè)靜止質(zhì)量為m0的粒子，由靜止加速到0.6c(c為真空中的光速)，需做的功為(　　) A．0.18m0c2　　　B．0.25m0c2 C．0.35m0c2 D．1.25m0c2 5．設(shè)宇宙射線粒子的能量是其靜止能量的k倍。則粒子運(yùn)動時(shí)的質(zhì)量等于其靜止質(zhì)量的________倍，粒子運(yùn)動速度是光速的________倍。 6．已知太陽內(nèi)部進(jìn)行激烈的熱核反應(yīng)，每秒鐘輻射的能量為3.81026 J，則可算出太陽質(zhì)量每秒鐘減少多少？ 7．設(shè)質(zhì)子的質(zhì)量為m0，真空中光速為c，當(dāng)兩個(gè)質(zhì)子都以0.9c的速度相向運(yùn)動時(shí)，實(shí)驗(yàn)室中的觀察者觀察到的兩個(gè)質(zhì)子的總動能為多少？ 8．假設(shè)有一對孿生兄弟A和B，其中B乘坐速度為v＝0.9c的火箭飛往大角星(牧夫座a)又飛回地球，據(jù)A在地球上的觀測大角星離地球有40光年。這次B往返飛行經(jīng)歷的時(shí)間為80.8年(如果B離開地球時(shí)，他們的年齡為20歲)，試問當(dāng)B回到地球時(shí)，他們的年齡各有多大？ 參考答案 1. 答案：BD 2. 答案：AD 3. 答案：C　解析：由題意知E0＝0.511 MeV，Ek＝0.25 MeV， 由E0＝m0c2，Ek＝Δmc2可得出，代入數(shù)據(jù)得。 4. 答案：B　解析：加速到0.6c時(shí)，。粒子的動能為Ek＝(m－m0)c2＝0.25m0c2，由動能定理可得選項(xiàng)B正確。 5. 答案：k　 解析：由E＝mc2得得m＝km0。 由得，得。 6. 答案：4.2106 t 解析：由質(zhì)能方程知太陽每秒鐘因輻射能量而失去的質(zhì)量為＝4.2109 kg＝4.2106 t。 7. 答案：2.58m0c2 解析：每個(gè)質(zhì)子以0.9c的速度運(yùn)動，質(zhì)量為，由質(zhì)能方程得質(zhì)子運(yùn)動的能量為，質(zhì)子的靜能為E0＝m0c2，質(zhì)子的動能為Ek＝E－E0＝2.29m0c2－m0c2＝1.29m0c2，兩個(gè)質(zhì)子的動能總和為2Ek＝2.58m0c2。 8. 答案：A為100.8歲，B為55.2歲 解析：A經(jīng)歷的時(shí)間tA＝80.8年，A的年齡為TA＝100.8歲。B經(jīng)歷的時(shí)間＝35.2年。B的年齡為TB＝55.2歲。