狭义相对论基础练习题及答案

1、精选优质文档-倾情为你奉上狭义相对论基础练习题一、填空1、一速度为U的宇宙飞船沿X轴的正方向飞行，飞船头尾各有一个脉冲光源在工作，处于船尾的观察者测得船头光源发出的光脉冲的传播速度大小为_； 处于船头的观察者测得船尾光源发出的光脉冲的传播速度大小为_。2、一门宽为a，今有一固有长度为L（ L>a） 的水平细杆，在门外贴近门的平面内沿其长度方向匀速运动。若站在门外的观察者认为此杆的两端可同时被拉进此门，则该杆相对于门的运动速率u至少为_。3、在地球上进行的一场足球赛持续的时间为90秒，在以速率为飞行的飞船上观测，这场球赛的持续时间为_。4、狭义相对论的两条基本原理中，相对性原理说的是_；光

2、速不变原理说的是_。5、当粒子的动能等于它静止能量时，它的运动速度为_；当粒子的动量等于非相对论动量的2倍时，它的运动速度为_。6、观察者甲以4c/5的速度（c为真空中光速）相对于静止的观察者乙运动，若甲携带一长度为L,截面积为S，质量为m的棒，这根棒安放在运动方向上，则甲携带测得此棒的密度为_；乙测得此棒的密度为_。7、一米尺静止在系，且与轴的夹角为，系相对于系的轴的正向的运动速度为0.8c,则系中测得的米尺的长度为_；他与轴的夹角为_。8、某加速器将电子加速到能量×eV时，该电子的动能k_eV。（电子的静止质量me=9.11×10-31kg，1eV=1.60×

3、10-19J）9、以速度V相对地球作匀速直线运动的恒星所发射的光子，其相对于地球的速度的大小为_。10、设电子的静质量为，将电子由静止加速到速率为0.6c，则要做功的大小为_。二、选择1、粒子在加速器中被加速，当其质量为静止质量的3倍时，其动能为静止能量的 ( )（A）2倍 （B）3倍 （C）4倍 （D）5倍2、根据相对论力学，动能为1/4MeV的电子，其运动速度约等于（C表示真空中光速，电子的静止能量mC=0.5MeV） ( )（A）0.1C (B) 0.5C (C) 0.75C (D) 0.85C3、下列几种说法：（1）所有惯性系对物理基本规律都是等价的。（2）在真空中，光的速度与光的频率

4、、光源的运动状态无关。（3）在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速度都是相同。其中哪些说法是正确的？（ ） 只有（）、（）是正确的. 只有（）、（）是正确的。 只有（）、（）是正确的。 三种说法都是正确的。4、有一直尺固定在K系中，它与OX轴的夹角，如果K系以速度u沿方向相对于系运动，系中观察者测得该尺与轴的夹角：（ ） 大于 小于 等于 当系沿轴正方向运动时大于，而当K系沿负方向运动时小于。5（）对某观察者来说，发生在某惯性系中同一地点、同一时刻的两个事件，对于相对该惯性系作匀速直线运动的其它惯性系中的观察者来说，它们是否同时发生？（）在某惯性系中发生于同一时刻、不同地点的两个事件，它

5、们在其它惯性系中是否同时发生？关于上述两个问题的正确答案是：（ ） （）同时，（）不同时。 （）不同时，（）同时。 （）同时，（）同时。 （）不同时，（）不同时。6某种介子静止时的寿命为，若它以速率运动，它能飞行的距离s为（ ）。A ； B ； C ； D 。7.一物体由于运动速度的加快而使其质量增加了10%，则此物体在其运动方向上的长度缩短了（ ）。A ； B ； C ； D 。8一宇宙飞船相对于地球以0.8c的速度飞行，以光脉冲从船尾传到船头，飞船上的观测者测的飞船的长度为90m，地球上的观测者测的光脉冲从船尾传到船头两事件的空间间隔为 （ ）。A ； B ； C ； D 。9、在参考系S

6、中，有两个静止质量均为的粒子A和B，分别以速度沿同一直线相向运动，相碰后结合在一起成为一个粒子，则其静止质量为 （ ）。 . 。 10、以电子运动速度为0.99c，它的动能为（电子的静止能量为0.51MeV）： （ ）A ； B ； C ； D 。11.一宇宙飞船相对于地面以速度做匀速直线飞行，某一时刻飞船头部的宇航员向飞船尾部发出一个光讯号，地面的观测者发现经过时间后，被船尾部的接收器收到，则由此可知飞船的固有长度为 （ ） . 三、计算题1、系以速度相对于系运动，当系的点与系的点重合的一瞬间，它们的时钟均指示零（这两个钟是完全相同的）。试求：（1）若系上处发生了一个物理过程，系测的该过程经

7、历了，求系的中测得该过程所经历的时间；（2）系上有一根长为的细杆，沿轴放置，求系测得的此杆长度；（3）系上有一质量为2kg的物体，求系和系测的该物体的总能量和。2、系以速度相对于系运动，在系中相距100m的和处同时发生的两事件。（1）在系来看，两事件是否同时发生？（2）在系中测得这两事件相距多远？3、观测者甲和乙分别静止于两个惯性系和（系相对于系做平行于x轴匀速运动）中。甲测得在x轴上两点发生的两个事件的空间间隔和时间间隔分别为500m和s,而乙测的者两个事件时同时发生的。问：系相对于系以多大的速度运动？4、有两个静止质量均为的粒子A和B，以速度从空间一个公共点沿相反方向运动，求：（1）每个粒子相对公共点的动量和能量的大小；（2）一个粒子在相对另一个粒子静止的参考系中动量和能量的大小。四、判断题1、力学相对性原理是牛顿绝对时空观的直接体现；他只适用于力学现象。（ ）2、同时性的相对性与两惯性系的相对运动速度无关。（ ）3、在与棒相对静止的参考系中测量到的棒的长度最长。（ ）4、时间延缓时一种相对效应，延缓程度与两惯性系的相对运动速度有关。（ ）狭义相对论答案一、 填空题1、c；c。2、；3、150min4、物理规律对所有的惯性系都是一样的，不存在任何特殊的惯性系。在任何惯性系中，光在真空中的速率都相等，恒为c.5、；6、；7、0.72m；8、9、c；10、；二、 择题1、 A；2