1、第第 5 5 节节相对论时空观与牛顿力学的局限性相对论时空观与牛顿力学的局限性 1(多选)下列说法中属于牛顿力学时空观的观点的是() A世界的过去、现在和将来都只有量的变化，而不会发生质的变化 B时间和空间不依赖人们的意识而存在 C时间和空间是绝对的 D时间和空间是紧密联系、不可分割的 2下列说法正确的是() A牛顿力学能够说明微观粒子的规律性 B牛顿力学适用于宏观物体的低速运动问题，不适用于高速运动的物体 C相对论与量子力学的出现，说明牛顿力学已失去意义 D对于宏观物体的高速运动问题，牛顿力学仍适用 3如图所示，强强乘坐速度为 0.9c(c为光速)的宇宙飞船追赶正前方的壮壮，壮壮的飞行速度为
2、 0.5c，强强 向壮壮发出一束光进行联络，则壮壮观测到该光束的传播速度为() A0.4cB0.5c C0.9cDc 4一列火车以接近光速的速度从我们身边飞驶而过，我们会感到车厢、车窗变窄了，而车厢、车窗的高度并 没有变化，那么车厢内的人看路旁的电线杆间距将会() A变窄B变宽 C不变D都有可能 5.如图所示，沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔 A、B 和 C，假想有一列车沿 AC 方向以接近光速行驶，当铁 塔 B 发出一个闪光，列车上的观察者测得 A、C 两铁塔被照亮的顺序是() A同时被照亮BA 先被照亮 CC 先被照亮D无法判断 6如图所示，有三个完全相同的时钟，时钟 A 放在地面上，时钟
3、 B、C 分别放在两个火箭上，两个火箭分别以 速度vB和vC朝同一方向飞行，vBvC，对于地面上的观察者来说，以下说法中正确的是() A时钟 A 走得最慢B时钟 B 走得最慢 C时钟 C 走得最慢D时钟 C 走得最快 7(多选)下面说法中正确的是() A当物体运动速度远小于光速时，相对论物理学和牛顿力学的结论没有区别 B当物体运动速度接近光速时，相对论物理学和牛顿力学的结论没有区别 C当普朗克常量h可以忽略不计时(h6.6310 34 Js)，量子力学和牛顿力学的结论没有区别 D当普朗克常量h不能忽略不计时(h6.6310 34 Js)，量子力学和牛顿力学的结论没有区别 8(多选)以下说法正确
4、的是() A牛顿力学理论普遍适用，大到天体，小到微观粒子均适用 B牛顿力学理论的成立具有一定的局限性 C在牛顿力学中，物体的长度不随运动状态的改变而改变 D相对论与量子力学否定了牛顿力学理论 9一颗以 0.1c的速度朝地球运动的星突然爆炸变为一颗明亮的超新星，爆炸所发出的光离开这颗超新星的速 度为_，在地球测量，这束光射向地球的速度为_。 10一张宣传画 5 m 见方，平行地贴于铁路旁边的墙上，一超高速列车以 210 8 m/s 的速度接近此宣传画，这 张画由司机测量时的宽度为_ m，高度为_ m。 11.甲、乙两人站在地面上时身高都是L0，甲、乙分别乘坐速度为 0.6c和 0.8c(c为光速
5、)的飞船同向运动，如 图所示。此时乙观察到甲的身高L_L0；若甲向乙挥手，动作时间为t0，乙观察到甲动作时间为t1，则 t1_t0。(均选填“”“”或“”) 12设想飞船在甲、乙两个相距 8 亿千米的星球间飞行，甲、乙两星球及飞船上各有一个巨大的钟，现飞船相 对星球以 0.75c(c是真空中光速)的速度离开甲星球飞向乙星球，飞船经过甲星球时，三个钟均调整指到 3：00 整。 则当飞船飞过乙星球的瞬间，飞船内的人看到乙星球上的钟指向的时间为_，看到飞船上的钟指向的时间为 _。 13 如果一观察者测得运动着的米尺长 0.5 m(米尺的静止长度为 1 m)， 则此尺相对于观察者的速度为_。 14半人
6、马星座星是离太阳系最近的恒星，它距地球为 4.310 16 m，设有一宇宙飞船自地球往返于半人马星 座星之间，若宇宙飞船的速度为 0.999c，按地球上的时钟计算，飞船往返一次需多长时间？如以飞船上的时钟计 算，往返一次的时间又为多长？ 答案 1(多选)下列说法中属于牛顿力学时空观的观点的是() A世界的过去、现在和将来都只有量的变化，而不会发生质的变化 B时间和空间不依赖人们的意识而存在 C时间和空间是绝对的 D时间和空间是紧密联系、不可分割的 答案ABC 解析牛顿力学时空观认为时间和空间都是与外界事物无关的、绝对的，A、B、C 属于牛顿力学时空观；D 属 于相对论时空观。 2下列说法正确的
7、是() A牛顿力学能够说明微观粒子的规律性 B牛顿力学适用于宏观物体的低速运动问题，不适用于高速运动的物体 C相对论与量子力学的出现，说明牛顿力学已失去意义 D对于宏观物体的高速运动问题，牛顿力学仍适用 答案B 解析牛顿力学适用于宏观、低速运动的物体，不适用于高速运动的物体，也不能说明微观粒子的规律性，相 对论与量子力学的出现，是一种完善和拓展，牛顿力学并没有失去其存在的意义，B 正确，A、C、D 错误。 3如图所示，强强乘坐速度为 0.9c(c为光速)的宇宙飞船追赶正前方的壮壮，壮壮的飞行速度为 0.5c，强强 向壮壮发出一束光进行联络，则壮壮观测到该光束的传播速度为() A0.4cB0.5
8、c C0.9cDc 答案D 解析真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，可知 D 正确，A、B、C 错误。 4一列火车以接近光速的速度从我们身边飞驶而过，我们会感到车厢、车窗变窄了，而车厢、车窗的高度并 没有变化，那么车厢内的人看路旁的电线杆间距将会() A变窄B变宽 C不变D都有可能 答案A 解析火车相对地面以接近光速的速度向前飞驶，如果以火车为参考系，地面向后飞驶，根据长度收缩效应知 电线杆间距变窄，A 正确。 5.如图所示，沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔 A、B 和 C，假想有一列车沿 AC 方向以接近光速行驶，当铁 塔 B 发出一个闪光，列车上的观察者测得 A、C 两铁塔被照亮的
9、顺序是() A同时被照亮BA 先被照亮 CC 先被照亮D无法判断 答案C 解析列车上的观察者看到的是由 B 发出后经过 A 和 C 反射的光，由于列车在这段时间内向 C 运动，靠近 C 而 远离 A，所以 C 的反射光先到达列车上的观察者，观察者测得 C 先被照亮，故 C 正确。 6如图所示，有三个完全相同的时钟，时钟 A 放在地面上，时钟 B、C 分别放在两个火箭上，两个火箭分别以 速度vB和vC朝同一方向飞行，vB 解析因为人站立时是垂直于飞船速度方向的，没有长度收缩效应，身高LL0；乙比甲运动得快，故根据相 对论的时间延缓效应，t1t0。 12设想飞船在甲、乙两个相距 8 亿千米的星球间
10、飞行，甲、乙两星球及飞船上各有一个巨大的钟，现飞船相 对星球以 0.75c(c是真空中光速)的速度离开甲星球飞向乙星球，飞船经过甲星球时，三个钟均调整指到 3：00 整。 则当飞船飞过乙星球的瞬间，飞船内的人看到乙星球上的钟指向的时间为_，看到飞船上的钟指向的时间为 _。 答案4：003：40 解析在乙星球的观察者看来，飞船飞越的时间为： t 810 11 0.753.010 8 s3600 s1 h 所以，飞船内的人看到乙星球上的钟指到 4：00 整。 在飞船内的观察者看来，飞船飞越的时间t为： tt1v 2 c 21 10.75 2 h0.66 h40 min 所以，飞船内的人看到飞船上的
11、钟指到 3：40。 13 如果一观察者测得运动着的米尺长 0.5 m(米尺的静止长度为 1 m)， 则此尺相对于观察者的速度为_。 答案2.610 8 m/s 解析由ll01v 2 c 2得： vc1l 2 l 2 0 c10.5 20.87c2.6108 m/s。 14半人马星座星是离太阳系最近的恒星，它距地球为 4.310 16 m，设有一宇宙飞船自地球往返于半人马星 座星之间，若宇宙飞船的速度为 0.999c，按地球上的时钟计算，飞船往返一次需多长时间？如以飞船上的时钟计 算，往返一次的时间又为多长？ 答案9 年0.4 年 解析以地球上的时钟计算： ts v 24.310 16 0.999310 8 s2.8710 8 s9 年， 若以飞船上的时钟计算，设时间为t， 由时间延缓效应有t t 1 v c 2 所以得tt1 v c 22.87108 10.9992 s1.2810 7 s0.4 年。
