飞船B在K’系的速度为 ux'?ux?v??1.125?108ms (3分) uxv1?2c(2)设地球为K系,飞船B为K’系,以飞船A为研究对象。 已知K’系相对K系的速度为
v?2.0?108ms (1分) 飞船 A在K系的速度为
ux?2.5?108ms (1分) 飞船B在K’系的速度为 ux'?ux?v?1.125?108ms (3分) uxv1?2c
题号:50343017 分值:10分 难度系数等级:
两只宇宙飞船相对某遥远的恒星以0.8c的速度向相反方向移开,试用变换法则证明,两飞船的相对速度是
解答及评分标准:
设恒星为K系,飞船A为K’系,并沿x轴正方向运动,取飞船B为研究对象,沿x轴负方向运动。 (2分)
飞船B在K’系中的速度为 ux'?1.6c,并与伽利略变换所得的结果进行比较。 1.64ux?v?0.8c?0.8c1.6 ???c (4分)22uxv1.640.8c1?21?cc2问题得证。
根据伽利略速度变换,飞船B在K’系中的速度为 (4分)
ux'?ux?v??0.8c?0.8c??1.6c
题号:50344018 分值:10分 难度系数等级:
一原子核以0.5c的速度离开一观察者。原子核在它运动方向上向前发射一电子,该电子相对于核有0.8c的速度;此原子核又向后发射了一光子指向观察者。对静止观察者来讲, (1)电子具有多大的速度; (2)光子具有多大的速度。
解答及评分标准:
以实验室为K系,以原子核为K?系,则K?系相对K的速度为u=0.5c, (1)电子相对K?系的速度为??x=0.8c,电子相对K系的速度大小为vx
vx?
v'x?u0.8c?0.5c??0.93cu0.5c1?2v'x1?2?0.8ccc y ? (5分)
u?0.5cy??x?0.8co?x?ox (2)光子相对K?系的速度为??x=-c,光子相对K系的速度大小为vx
vx?
v'x?u?c?0.5c???cu0.5c1?2v'x1?2(?c)cc (5分) y?u?0.5cyv'x??co?x?ox题号:50343019
分值:10分 难度系数等级:
观察者甲测得在同一地点发生的两事件的时间间隔为4s,观察者乙测得其时间间隔为5s。试问观察者乙测得这两事件发生的地点相距多少?相对于甲的运动速度是多少?设另有观察者丙声称他测得的时间间隔为3s,你认为可能吗?
解答及评分标准:
根据洛伦兹坐标变换,有
t??t?vxc21?vc22??t???t?v?xc21?v2c2, (2分)
依题意,?x?0;有
?t???t1?v2c2?v?c1?(?t2)?t? (3分)
?x??v?t??c?t?1?(
?t24)?3?108?5?1?()2?9?108(m)?t?5。 (3分)
由时间膨胀公式得v?c1?(?t?t?),比值?t?t?必须小于1,所以不可能存在声称测得上述两事件发生的时间间隔为3s的观测者。
杭州师范大学学校504条目的4类题型式样及交稿式样
1. 选择题 题号:50414001 分值:3分 难度系数等级:
宇宙飞船相对于地面以速度v作匀速直线飞行,某一时刻飞船头部的宇航员向飞船尾部发出一个光讯号,经过?t(飞船上的钟)时间后,被尾部的接收器收到,则由此可知飞船的固有长度为(c表示真空中光速)
(A)c·?t
(B)v·?t
(C)c·?t·1?(v/c)2
(D)
c??t1-(v/c)2
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答案:(A)
题号:50413002 分值:3分 难度系数等级:
关于同时性有人提出以下一些结论,其中哪个是正确的?
(A)在一惯性系同时发生的两个事件,在另一惯性系一定不同时发生 (B)在一惯性系不同地点同时发生的两个事件,在另一惯性系一定同时发生 (C)在一惯性系同一地点同时发生的两个事件,在另一惯性系一定同时发生 (D)在一惯性系不同地点不同时发生的两个事件,在另一惯性系一定不同时发生
[ ]
答案:(C)
题号:50413003 分值:3分 难度系数等级:
在惯性系S系中的观察者有一根米尺固定在x轴上,其两端各装一手枪,固定于另一惯性系S?系中的x?轴上有另一根刻度尺。当后者从前者旁边经过时,S系的观察者同时扳动两枪,使子弹在S?系中的刻度上打出两个记号。则在S?尺上两记号之间的刻度值为
(A)等于1m (B)小于1m (C)大于 1m (D)无法确定
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答案:(C)
题号:50412004 分值:3分 难度系数等级:
地面上一个长跑选手用10s的时间跑完了100m,问在与运动员方向上以v=0.6c运动的飞船中观察,这个选手跑了多少距离?
(A)2.25?10m (B)5?10m (C)7.25?10m (D)7.25?10m
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答案:(A)
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题号:50412005 分值:3分 难度系数等级:
当飞船从地球旁边飞过时,其速度方向与地面平行,大小为v。宇航员手握米尺,并将尺从平行与飞船的运动方向转到垂直方向。问宇航员会发现什么?
(A)飞尺变小 (B)飞尺变大 (C)飞尺不变 (D)飞尺变为原来的一半
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答案:(C )
题号:50412006 分值:3分 难度系数等级:
宇宙飞船以0.95c的速度从地球飞向4.5光年远的半人马星座。求旅行要多少时间? (按地球的时钟,单位为秒)
(A)1.5?10 (B)4.7?10 (C)1.3?10 (D)2.8?10
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答案:(A)
题号:50412007 分值:3分 难度系数等级:
宇航员要到离地球为5光年的星球去旅行。如果宇航员希望把这段路程缩短为3光年,则他所乘的火箭相对地球的速度应是
(A)c (B)45c (C)25c (D)35c
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答案:(B)
题号:50414008
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